Tallskogar löper större risk för angrepp från den södra tallbaggen än skogar med en blandning av trädslag, enligt forskning från Dartmouth College. Studien visar att skogarnas sammansättning är viktigare än andra faktorer när man förutsäger var den destruktiva skadegöraren kommer att slå till härnäst.
Forskningen, publiceras i Skogens ekologi och förvaltning , ökar förståelsen för den södra tallbaggen och bekräftar tidigare forskning från skalbaggens södra habitat om vikten av egenskaper som ökar skogens mottaglighet för skadegöraren.
Forskningsresultatet har viktiga konsekvenser för skogsförvaltare som behöver förutsäga och förhindra angrepp av en skadegörare som redan är ansvarig för betydande skogsskador och som fortsätter sin klimatinducerade rörelse norrut.
"Att veta vilka trädbestånd som kan vara mest mottagliga för denna skalbagge är extremt viktig information för chefer som arbetar för att skydda våra skogar, " sa Carissa Aoki, en postdoktoral forskningsassistent vid Dartmouth och huvudförfattare till studien. "Denna forskning säger oss inte bara att förebyggande behandling som gallring kan vara effektiv, men hjälper också till att prioritera trädbestånd för behandling baserat på strukturella egenskaper."
För studien, forskare fokuserade på angrepp av södra tallbaggar i New Jersey Pinelands, ett skogsområde som sträcker sig över de södra och centrala delarna av staten. Den kallaste natten på vintern i denna region har värmts upp med cirka 7 grader Fahrenheit under de senaste 50 åren, skapa gynnsamma förutsättningar för den södra tallbaggen att öka sitt utbredningsområde.
"Den södra tallbaggens rörelse norrut är bara ett exempel på hur klimatuppvärmningen tillåter snabba utvidgningar av räckvidden, sa Matthew Ayres, professor i biologiska vetenskaper vid Dartmouth. "Vi kan förvänta oss många fler fall eftersom uppvärmningen fortsätter. Detta kan innebära att du kan odla ett körsbärsträd där du inte kunde förut, men du och dina växter kan också förvänta dig ett växande batteri av skadedjur som inte fanns där tidigare."
Teamet separerade studieområdet i regioner delade av Mullicafloden och segmenterade sedan ytterligare trädbestånd som våta, låglänta platser och torra, höglänta platser. För att bestämma betydelsen av skogens sammansättning för skalbaggars rörelser, Forskare har identifierat områden som består av tall och de som har tall och ek.
För studien, forskare fastställde den relativa andelen av varje skogstyp över landskapet. Sedan, genom flygdetektering och markundersökningar, de fastställde om skogstyperna skilde sig i förhållande till var skalbaggars aktivitet observerades.
Forskarna fann att angrepp av södra tallbaggar i både våtmarks- och höglandsområden var mycket mer benägna att förekomma i rena barrbestånd än blandbestånd av ek och tall. Medan områden med våtmarker i barrträd var särskilt drabbade, våtmarksblandade platser hade färre fläckar än förväntat.
Medan studien bekräftar en del av det som tidigare var känt om den sydliga tallarten, fyndet i Pinelands - att en hög andel tallar i ett bestånd är en viktigare faktor än fuktnivåer - står i motsats till tidigare forskning från söder som tyder på starka bevis för sambandet mellan hög fuktighet och beståndskänslighet.
"Andelen tall i en skog spelar verkligen roll. Vår studie visar att i skogar med en mängd tall- och ekblandningar, talldominerade bestånd löpte störst risk för angrepp. Ur ett ledningsperspektiv, dessa bestånd kan prioriteras för förebyggande behandling såsom gallring, sa Aoki.
Forskare fann också att bestånd av medelålder - cirka 25 till 75 år för beck tall - var oproportionerligt angripna. Skogsbestånd bestående av äldre, större träd tenderade inte att vara särskilt mottagliga, medan unga träd är kända för att inte vara mottagliga och inte provtogs. Mängden träd i ett bestånd och procentandelen av varje träd som är grönt visade sig också bidra till beståndskänsligheten.
Resultaten indikerar att samma taktik som har varit effektiv för att begränsa skalbaggars påverkan i söder också kan vara effektiv i nyockuperade nordliga områden. Dessa taktiker inkluderar övervakning för att upptäcka befolkningsökningar, snabb dämpning av fläckar när de fortfarande är sällsynta, och gallring av träd i förebyggande syfte.
"Det är bra att veta att de förebyggande tekniker som har använts i söder förmodligen också kommer att vara effektiva i nordost, ", sa Aoki. "Undersökningen bör också vara uppmuntrande för chefer som oroar sig för att gallring gör att de blir gamla, stora träd på plats och kan därmed utsätta dessa värdefulla träd i riskzonen. Faktiskt, sådana bestånd är bevisligen mindre mottagliga än ohanterade bestånd."
Södra tallbaggaraktivitet förekommer i extrema fall - antingen mycket sällsynt eller genom angrepp som involverar miljontals skadedjur. Under episodiska utbrott, skalbaggarna dödar lätt även de friskaste tallarna genom synkroniserade attacker som överväldigar trädens försvar.
Inom ett utbrottsområde, som nu inträffar i New Jersey, New York, och Mississippi, det kan finnas så många som tusentals lokala epidemier - identifierade som "fläckar" från flygplan - inom vilka hundratals träd kan dö på ett år.
"Södra tallbaggen är en av de mest aggressiva träddödande insekterna i världen. Utbrott tenderar att vara självförsörjande eftersom ju fler skalbaggar det finns, ju bättre de lyckas, sa Ayres, en medförfattare till rapporten med 25 års erfarenhet av att studera skalbaggar.
Det senaste dokumenterade utbrottet av södra tallbagge i New Jersey inträffade för över 80 år sedan, men staterna i mitten av Atlanten kan se fler regelbundna utbrott i framtiden. Norra New Jersey Pinelands, och pitch pine bestånd i delstaterna New England med liknande strukturella egenskaper, är särskilt utsatta för angrepp eftersom den södra tallbaggen fortsätter att röra sig norrut.
Från och med 2014, ett nytt utbrott upptäcktes på New Yorks Long Island och spreds över hela Connecticut året därpå. Skalbaggar har dessutom fångats så långt norrut som Rhode Island och Massachusetts, även om storskalig träddödlighet ännu inte har inträffat i dessa senare stater.
