全球氣候變化和外來(lái)生物入侵是威脅生態(tài)安全和生物多樣性的重要因素。由于生物的種群、分布、物候期等均受氣候的影響，氣候變化可影響外來(lái)入侵生物和本土生物及其互作關(guān)系，從而影響入侵生物治理和生物多樣性保護(hù)的效果。生物防治，即通過(guò)引進(jìn)、釋放原產(chǎn)地專一性天敵控制入侵生物，是目前全球范圍內(nèi)用于治理入侵生物的重要手段。然而，一些生防天敵也可能對(duì)引入地本土生物造成危害，產(chǎn)生非靶標(biāo)效應(yīng)(non-target effect)。因此，探討氣候變化將如何影響入侵生物-本土非靶標(biāo)生物-生防天敵三者的互作關(guān)系，對(duì)于指導(dǎo)入侵生物治理和生物多樣性保護(hù)具重要理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
中國(guó)科學(xué)院武漢植物園入侵植物生物學(xué)課題組以我國(guó)入侵植物空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）、引入的生防天敵昆蟲(chóng)蓮草直胸跳甲（Agasicles hygrophila）及本土寄主植物蓮子草(Alternanthera sessilis)為研究系統(tǒng)，通過(guò)大尺度緯度梯度野外調(diào)查（從廣東陽(yáng)江到河北邯鄲）和模擬增溫實(shí)驗(yàn)（2年），探討了氣候變暖對(duì)生物防治非靶標(biāo)效應(yīng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生防昆蟲(chóng)對(duì)本土植物蓮子草的取食危害隨緯度的下降而增加，這可能與不同地區(qū)植物的生活史變化相關(guān)；增溫試驗(yàn)表明氣候變暖將提高生防昆蟲(chóng)越冬能力，促進(jìn)其向高緯度地區(qū)擴(kuò)散從而擴(kuò)大非靶標(biāo)效應(yīng)區(qū)域;而且，增溫還將改變非靶標(biāo)植物的生活史、增強(qiáng)昆蟲(chóng)對(duì)非靶標(biāo)植物繁殖的抑制。
該研究是關(guān)于自然條件下氣候變化影響生物防治非靶標(biāo)效應(yīng)的首次報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn)氣候變暖通過(guò)改變生物物候期和擴(kuò)大動(dòng)植物發(fā)生區(qū)域以及增加昆蟲(chóng)取食范圍，影響入侵生物、本土生物及生防天敵三者之間的直接和間接互作關(guān)系；氣候變暖可能加劇生物防治非靶標(biāo)效應(yīng)，加大對(duì)本土生物的危害。這些結(jié)果表明，傳統(tǒng)的生物防治理論，如“昆蟲(chóng)-植物”氣候相似性和發(fā)生期匹配等理論需要進(jìn)行改進(jìn)。例如，在評(píng)估引進(jìn)天敵的安全性時(shí)，應(yīng)充分考慮和科學(xué)預(yù)測(cè)氣候變化對(duì)天敵昆蟲(chóng)、入侵植物和本土植物的物候、分布及其互作關(guān)系的影響，從而提高生物防治效率、保護(hù)本土生物不受危害。
該研究結(jié)果在線發(fā)表于Ecology Letters (DOI: 10.1111/ele.12391 )上。盧新民副研究員為論文第一作者，丁建清研究員為通訊作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（31100302 &31370547）、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目（KSCX2-YW-Z-1019）和中國(guó)科學(xué)院武漢植物園創(chuàng)新項(xiàng)目(Y455437H05)的資助。
蓮草直胸跳甲（Agasicles hygrophila）成蟲(chóng)危害本土非靶標(biāo)植物蓮子草(Alternanthera sessilis)
