文摘
减少树的树皮甲虫袭击造成的死亡率不仅是重要的林业,而且对于保护生物多样性和森林碳汇在面对气候变化。在树皮甲虫质量捕获(“拉”的方法)实现在实践中,很少有研究存在估计其效果。“推拉”策略越复杂,相比之下,在过去十年中多次测试。我发表的分析数据来自32个实验9 2000 - 2011年期间发表论文Ips typographus和Dendroctonus ponderosae测试是否有整体效果antiattractant semiochemicals,也就是说,如果治疗减少了攻击树站在栖息地的数量或站的规模。这项荟萃分析显示大量整体效果大小(治疗控制意味着除以SD)−0.96,与一些异质性,但没有发表偏倚的证据。没有影响甲虫物种或出版物。异质性导致不同的设计和甲虫人口水平(如年的研究)。减少传统的“%”措施和相关效应大小()。建议包括更精确的报告的反应(避免两个数据),更统一的实验设计,进一步的荟萃分析包括“灰色文献”和更多的甲虫物种。
1。介绍
策略来减少树树皮甲虫袭击造成的死亡率(1- - - - - -5越来越迫切,不仅对森林工业,而且对保护森林覆盖率和森林碳汇在面对气候变化(6- - - - - -9]。需要定量评价管理的替代品如mass-trapping和推拉10]。在树皮甲虫质量捕获(“拉”的策略)部分是在实践中实现,一些复制研究存在估计这种方法的效果(1- - - - - -4]。定义的更复杂的“推拉”(库克et al。11])和“推”(定义为吉列和芒森(12])策略,与此相反,实验测试和报告> 10篇论文在过去的十年中,所以审查工作在这个问题上似乎是及时的。
我选择使用描述性的荟萃分析的定量方法获得的数据(意味着,标准差,样本大小),而不是依赖P价值观和其他分析统计数据严重依赖于样本量时宣布一个实验“重大”。荟萃分析是评估干预的方法选择等复杂系统的临床医学,社会工作,和教育13- - - - - -16),而且在解决复杂的生态问题17- - - - - -20.),虽然在应用生态学(少10,21]。原则上,一个荟萃分析描述治疗的效果在控制实验研究通过分析影响大小的分布的相关研究10,22,23]。影响大小测量简而言之的区别是控制和治疗,来衡量他们的标准差的大小,它提供了一种常见的规模的大小(进行实验的影响24,25]。等一个普通的“货币”的效果是强制性的对比实验不同的设计,样本大小,等等,等措施依赖于样本容量P值不能使用。效应值可以计算在几个方面;我用最简单的通常称为科恩的(24]: 在哪里以上(1)(24),(2)在(24)将样品不同的样本大小控制和治疗。
这meta-analytical审查仅限于研究树站在情节或站的规模,和最近的两个最好的研究树皮甲虫物种,Ips typographus和Dendroctonus ponderosae,从2000年起在现成的国际期刊上发表(因此不包括政府报告、行业期刊和其他所谓的“灰色文献”)。我一直只(1)新的研究为了集中精力的最新发展semiochemicals代表“先进的”,(2)站或情节水平测试,因为他们是唯一一种可能为未来的实际应用提供信息。树规模实验现在基本上是过去的事了,不为森林管理提供必要的信息。目的报道的文献不是最全面的,但明确表示,因此未来的挑战。
在第一个荟萃分析我希望地址是否有整体效果的关键问题在减少或停止antiattractants站树树皮甲虫袭击。分布的影响大小将审查的证据发表偏倚和异质性。后者将成为有意义的研究结果之间的差异,阐明semiochemical给低或高的影响因素干预对甲虫的攻击。
本文的目标受众是主要不是那些熟悉的运作分析及其应用到另一个领域,但同事们参与设计和执行现场实验与antiattractants对树皮甲虫袭击站或栖息地规模和森林经理感兴趣这种策略在林业中的应用。
2。材料和方法
我试图坚持标准建议的棱镜和Cochrane协作13,15,25- - - - - -28),在承认这些标准主要是面向控制的临床或实验室研究。不太严格的生态标准荟萃分析(10,18,19必须使用),特别是到达足够数量的实验允许有意义的情节和测试数量发表偏倚和敏感性分析29日,30.]。
在发表论文研究搜索使用引用,包括review-like论文“灰色文献”的吉列和芒森200912),和“回溯”从这些咨询论文引用这些最早的论文在谷歌学术搜索。这种“离心”多维策略迭代通过扩大引用论文,等等,直到没有新的相关论文被发现。
在某些情况下noninternational来源的报道有时很难找到,除了部分重叠之后发表在国际期刊论文。因此,我选择消除任何研究没有发表在国际期刊上。
绝大多数最近有关文件位于北美的山松甲虫,Dendroctonus ponderosae,主要是关于杰克和美国黑松(松果体ponderosae, p . contorta)或欧洲云杉雕刻师,Ips typographus挪威云杉(挪威云杉)。因此,我决定只集中在这两个物种,而忽略了早些时候发表的作品在南部松树甲虫(d .额的)和西方松甲虫(d .额的)和其他一些spp纸,为了限制材料的总体规模和异质性。
数值数据集提取从各种设计的论文,通过和SD或频率提供但有时从原始或接近原始数据时根据演示,并进一步总结MS Excel避免pseudoreplication [31日- - - - - -33]。被小心地确定真正的复制但允许不同的数据集来表示情况下根据设计的变化,治疗,或时间(季节,年)。树皮甲虫种群动态变化在时间和空间是压倒性的,我可以在阅读实验论文得出多个实验结果(数据)是大多数研究没有autocorrelated。我最好避免autocorrelated数据,从时间序列在一年内如Jakušet al。34)通过使用它只有一个数据点,或避免pseudoreplications池的实验数据35,36]。
进一步分析和策划是通过SPSS 19软件包使用命令语法(可用命令文件请求)后建议算法(23,37,38]。荟萃分析,每项研究或实验的效果必须从中央和二次提取的时刻(分别为手段和一定程度的方差)分布的治疗和控制数据(具体数据表1)。根据报告和研究设计,数据通常是连续的(每情节或地区树木死亡或攻击,攻击密度等)允许简单的提取方式和SDs (24,25),但有时二分(数据结果可以分为两类),作为总树木死亡/攻击与活着/ unattacked每次治疗和实验(39,40]。在后一种情况下,一个简单的转变科恩(优势比)是可能的(41)然后可以比较研究这两种类型的数据。这种转变可能使用了科恩这两个数据。
使用随机效应模型,没有理由假定所有研究功能相同,在一个固定的模式,只有一个效果+错误估计(38]。而不是随机模型包括也变化由于异质性,不同物种和种群动态的阶段可能影响结果(37,38),降低的幅度估计总体效果大小()和扩大相关的置信区间。引导重采样是不习惯。
异质性记录效果大小分布可能源于几个来源,包括真正的生理变化以及变化研究设计。整体的荟萃分析的结果和建议我跟着伯灵顿等。29日)使用更容易理解的情节中的应用生态学家的评估报告偏差和非均质性,而不是更神秘的统计,,等等,13,22,30.,42,43]。敏感情节和亚组分析以及尝试metaregression,基于不同的数据质量,起源,和治疗水平,分别包括探索异质性和偏离常态13]。
任何审查的一个重要的考虑是“文件抽屉问题”存在发表偏倚通常对出版的负面结果影响较低。一个显著的例外是失败和成功的组合Jakušet al。40]。本文的主题,尤其是可能遭受这个问题,应用实验与不清楚或负面结果常常不能投稿(停留在文件抽屉)或隐藏在各种内部报告的“灰色文献”,贸易杂志,等等。幸运的是,存在的图形工具,如“漏斗图”来帮助检测这样的出版偏见(29日]。
3所示。结果
3.1。影响的大小
分析包括32个数据点从9篇论文35,36,39,40,44- - - - - -48),一些报纸报道的实验从不同年份或季节和/或不同的semiochemical混合(36,40,47,48被认为是独立研究(表)1)。总的来说,影响的大小低于零,这意味着有一个低密度或治疗的攻击树情节,只有一个例外(图1)。个人研究的效应值的置信区间,然而,包括零12例(图1)。总体估计的影响(95%可信区间的中点和±总平均效应值基于随机模型,)。有一个狭窄的置信区间的总平均比个人研究(图1最低点,“钻石”)。随后的尺度效应一般顺利进展后,下令大小从低到高,而一项研究突出了()效应和两个大的值()(图1)。
3.2。敏感性分析
3.2.1之上。发表偏倚
这种实地研究,高度可变的森林条件和树皮甲虫数量,和许多因素的控制之外的作者,可能导致“失败的研究”(负或不清楚的结果),倾向于保持报道。相反的一个例子是研究Jakušet al。40),报告一串“失败”的成功。不幸的是,这些“失败”不能包括的几个在这里因为他们砍伐树木或日志,或为估计没有提供足够的细节值。不过,“漏斗图”(图2)是合理的对称。如果强烈的偏见存在反对发表不成功的研究,该地块将很少点右边的意思d估计的≈−1分以上。有趣的是,“好”研究高值或高逆值没有明显偏见的左边,但有相当对称分布(图2)。
没有任何影响出版年效应大小()。
3.2.2。非均质性
故事情节在图3表明一个总体温和的异质性(29日]。在图3(一个)的箱线图加权值的倒数,还有一个极端值(从39)和一个离群值(从[47])。中位数(盒子的中线)下降低于平均值。标准化残差直方图,图3 (b),没有明显偏离正态分布叠加(指示正常样本分布)或任何可能的聚集值指示亚种群(指示小样本的异质性)。同样的,正常的分位数图显示一个正态分布接近一条直线(点)和小异质性(没有聚类的点)。
(一)
(b)
(c)
同样,没有变异之间的尺度效应基于研究提供连续数据()或两个数据()实际上antiattractants(连续数据,意味着±SE(中位数)=−0.98±0.18(−0.88),二分同上=−1.09±0.16 (−1.09);,)。
3.3。亚组分析
有这两个物种之间的差异很小antiattractants整体效果(“诱导多能性”均值±SE(中位数)=−0.89±0.14 (−0.82),Dendroctonus同上=−1.06±0.21 (−0.94);,)。
从实用角度,这将是相当兴趣的知道verbenone独自一样有效的verbenone结合有时贵nonhost挥发物(NHV);然而,在这方面的研究不平衡。所有“诱导多能性”研究包括NHV混合+ verbenone,组合显然是必要的(5,40),但是Dendroctonus只有一项研究涵盖了NHV混合(36]。
3.4。多元回归
3.4.1。年的研究
有一个相对强劲的一年以来的研究(方差分析,修正模型:,,),最有可能对应于一个甲虫年之间人口变化的影响(因素year-of-experiment:,,)。然而,也有一些变异物种由于因素(,,),但由于没有交互————实验×物种(,,)。
3.4.2。相比传统的减少“%”措施
减少传统的抑制作用,“%”:
论文中使用的陷阱捕获,攻击密度或树杀死,在应用昆虫学是很常见的。然而,表示“%减少”可能有一个宽SE(因为它包含两个变量都估计不确定性的减法,然后除以其中之一),但是我见过没有试图量化这种不确定性。因此,有一个强烈的动机与效果及其定义的不确定性。减少“%”退化效应大小和对应,正如所料,整体相当好(大小(图)与影响4(一)),但只有当省略>的三分2 SDs离均值(三个偏离线路图3 (c))。几乎没有变化之间的斜坡或相关性的强度(基于研究提供连续数据或二分数据(图4(一))。的“诱导多能性”数据点,一个较小的传播沿独立轴(x设在),有一个较弱的通信()比Dendroctonus()(图4 (b))。
(一)
(b)
4所示。讨论
应用生态应用,如森林昆虫学、关键评论的形式分析不广泛10),但看到7,20.,21]。有时评论的标题可能意味着相似的范围,但由于标准包括研究几乎没有重叠,如(42),涵盖semiochemical操纵害虫昆虫而不是害虫管理本身。有趣的是,这篇论文通过Szendrei和Rodriguez-Saona [42)不显示单个实验论文与目前的审查。
原则上,一个荟萃分析描述治疗的效果在控制实验研究通过分析影响大小的分布的相关研究10,22,23]。通过使用许多研究的结果,它可以使检测效果不容易确认的单一研究[49]。
文献是由一个“离心”多维筛选策略使用引用一些核心论文,然后迭代通过扩大引用论文,等等,直到没有新的文件了。本手册的方法,基于我的知识领域,和传统的一维数据库搜索的遗漏步骤被发现一个合理的数据库搜索可以找到只有1/3的有关研究[50]。逆向跟踪可能已经创建了一个“近亲繁殖效应”可能关注论文的引用偏见,但是我发现没有明确的指示,将把这个问题留给未来讨论基于更多的研究。
异质性效应大小可能来自多个来源,包括真正的生物变异树如甲虫人口规模和活力,以及研究设计的变化和治疗水平。一些论文提出“不同”实验的细节更复制相同的设计,而不是不同的实验,而其他人加入或将允许加入的数据类似的实验在不同的年在不同条件下(47,48]。一个明显的例子是Progar [47)显示一个合理的变化实际上这些年来爆发,在一开始对待情节被不断升级的甲虫人口免受攻击,但后来的受害者是唯一成熟的树木留下的遗迹景观,适合攻击的甲虫在爆发的高峰期(51]。
任何metastudy的重要考虑的“文件抽屉问题”存在发表偏倚通常对出版的负面结果影响较低。一个显著的例外是Jakušet al。40]。对当前分析特别是,这方面是一个重要的考虑因素为“灰色文献”不是覆盖,覆盖一些不太成功的实验。分析影响粒径分布的荟萃分析,然而,无法发现任何明显的出版物或传播模式的偏见。
完整的发展anti-attractant南部松树甲虫(verbenone)技术Dendroctonus额的在1990年代成功地完成。治疗的评估是基于成片的增长率。克拉克et al。52]表明verbenone-only战术完全抑制侵袭率和verbenone-plus-felling策略抑制86%的69%,相应的大小产生影响> 1.5,分别基于本文回归(图4)。如果你可以依靠减少%的回归效果在这篇文章中,在这些更高的数字d .额的作为代表,很可能“推”和“拉”技术的发展即typographus和d . ponderosae对未来发展有一些承诺。在我看来是一个需要更复杂的anti-attractant的混合物即typographus和d . ponderosae(推)和与信息素组合陷阱(拉)34,36,40,53- - - - - -55]。这可能是有趣的,效果总平均估计对应于一个减少大约60%的攻击,一个值发现已经在2003年由Jakušet al。40在2000年和2001年的数据“诱导多能性”。
模式和树虫攻击的反应机制研究Dendroctonus(51,56现在)和信息变得可用“诱导多能性”(57,58]。相反,从树或甲虫甲虫响应信号是近年来更好的覆盖“诱导多能性”,尤其是在触角和单身感觉器的边缘检测(59- - - - - -62年]。
嗅觉与环境界面的深入了解d . ponderosae希望摆脱持续最近发表的研究转录组(63年,64年)和基因组(Keeling et al .,未发表),这两个物种的转录组的天线相比进步(Andersson et al .,未发表)。现阶段的分析表明一些密切相关的一对触角的嗅觉受体基因(或),没有发现在其他基因组甲虫类之昆虫种有害(60]。在未来这样的理解将有助于研究和操纵的甲虫嗅觉和产生的行为。
这个荟萃分析奠定了基础,这将进一步的发展antiattractants通过定量建立大量这类干预措施的总体效果两个物种最近研究最多。这样确认功效antiattractants攻击,这两个“咄咄逼人”树皮甲虫可能鼓励更好的设计和更大规模应用研究有关这些主题和其他经济重要针叶树树皮甲虫物种在未来。semiochemical-based“推拉”策略扮演了并将继续发挥重要作用的害虫管理实践在农业、林业、医疗和城市设置(11]。未来的分析和实验研究对这个问题会包括更多新的研究数据点(更多物种)和“灰色文献”,也更好的报告(明确提供手段和SDs (65年的),避免两个数据)实验的反应和更新颖的设计。将它,例如,可以使用低密度的药剂师,但较高的释放率的影响的距离在一项研究中指出[48]?
设计一旦anti-attractant技术和治疗时的年龄,我们仍然需要记住,我们不是“保护树木”在现实中,而是帮助他们保护自己。如果我们设计森林景观生物多样性和semiochemical多样性(11,20.,66年),我们将长期帮助树木更好。
确认
建设性的批评语言和统计,分别,作者感谢两位匿名裁判。为关键评价草稿早些时候他感谢c . Schiebe Q.-H。张(英镑国际有限公司,斯波坎,美国),和r . Jakuš(本月。森林生态、干腊肠,Zvolen,斯洛伐克共和国)。进行分析,支持部门提供的植物保护生物学,SLU和Linnaeus-program“昆虫化学生态学、行为学和进化”(冰3)。