20世紀90年代初,密歇根州的灰樹開始死亡。到2009年,99%的灰樹消失了,森林裡到處都是光禿禿的樹幹。罪魁禍首於2002年被確認,是一種比一粒大米大不了多少的虹彩甲蟲,叫做翡翠灰蛀蟲。白蠟蟲原產於東北亞,它們在白蠟樹活著的內部樹皮中產卵。隨著幼蟲的成長,它們會以樹皮為食,慢慢地包圍樹木並殺死它。
檢疫措施減緩了昆蟲的傳播。但到目前為止,這種甲蟲已經在大多數州被發現。去年晚些時候,聯邦政府完全解除了隔離,承認這種病菌會在這裡停留。看起來所有九種北美灰燼都會和美國栗子有相同的結局。在20世紀初,一種引入的真菌導致了這一樹種的功能性滅絕。這一樹種曾經是阿巴拉契亞家族的食物、柴火和現金的重要來源。
但另一種拯救灰樹的策略似乎正在取得成果。
從2007年開始,美國開始釋放寄生蜂來殺死貪婪的甲蟲。現在,美國農業部一個研究小組的一項為期五年的研究表明,最近發現的一種西伯利亞黃蜂可以使成熟的灰燼林中的二化螟數量減少75%,為它們的長期恢復奠定了基礎。
“我們終於看到了隧道盡頭的曙光,”該研究的第一作者、農業部生態學家段健說,他領導了幾十年來對翡翠灰螟防治的研究。
生命的迴圈
在中國、西伯利亞和韓國,白蠟樹和白蠟蟲設法共存。東亞白蠟樹對蛀蟲有一些天生的防禦能力,它們可以殺死幼蟲周圍的木材,使昆蟲捱餓。
但在那些森林裡,蛀蟲要少得多,因為它們被黃蜂無情地獵殺。段說,即使是從美國進口的白蠟樹也能在北京的街道上存活下來並長得很大。“這給了我們一個指示,如果我們做得好,如果我們能夠保持一個最佳的灰樹蛀蟲種群,”他說,“我們可以讓灰樹恢復。”
寄生蜂幾乎完全依賴翡翠灰蛀蟲。許多甲蟲是杜安和其他研究人員在尋找甲蟲的天敵時發現的。一個物種將卵產在
的卵上,而另外兩個物種將其後代放在白蠟螟幼蟲體內。然後小蜂從裡到外吃掉甲蟲。
其中一種以幼蟲為食的物種——平鰭四刺魚(Tetrastichus planipennisi)在密歇根州的森林中被證明是有效的。在那裡,年輕的白蠟樹已經開始在它們成熟的祖先曾經居住的地方發芽,而白蠟樹以攻擊樹苗的蛀蟲為食。
但在東北部,鑽灰蟲仍在移動,四刺蟲無法減緩鑽灰蟲的速度。這可能是因為東部有更多的成熟樹木,而這隻小黃蜂的兩毫米產卵管(大約有兩張堆疊的信用卡那麼薄)不夠大,無法穿過樹皮。
進入Spathius galinae,一組俄羅斯研究人員在2007年發現了它,並於2015年獲准在美國發行。按照黃蜂的標準,斯帕提烏斯是歌利亞。它產卵時有一個4到6毫米的鑽狀附屬物(鉛筆的寬度),甚至可以伸入最厚的樹皮。
杜安說,這些黃蜂在亞洲佔據著兩個不同的生態位,斯帕提烏斯(Spathius)在北方的老森林中占主導地位,而四葉蜂則在中國的幼林中占主導地位。由於美國的生物防治計劃試圖重建生態系統,以控制灰蛀蟲,因此可能需要不同適應的黃蜂。
我們需要一隻更大的黃蜂
2015年斯帕提烏斯獲得批准後,杜安的團隊在紐約、馬薩諸塞州和康涅狄格州的研究森林中放生了數千人。但是,要弄清楚黃蜂是如何影響白蠟螟種群的,存在一個問題:黃蜂傳播得如此之快,以至於不可能找到一片沒有黃蜂的森林作為基線。
取而代之的是,研究小組剝去了該地區樹木的樹皮,並統計了他們在裡面發現的殺死灰蛀蟲的原因。段說:“幼蟲身上發生的事情可以透過法醫檢查追溯到過去。”。一些鑽孔是啄木鳥挖出來的,而另一些則佈滿了黃蜂的繭——這表明被移植的捕食者已經開始工作了。
到2020年,斯帕蒂烏斯吃掉了如此多的白蠟螟幼蟲,以至於甲蟲的傳播速度只有以前的四分之一。仍然有足夠的病毒感染新的樹木,但段懷疑到明年,疫情將縮小。
然而,研究森林中的一些大白蠟樹已經開始顯示出生病的跡象。“這對這個專案來說是一個挑戰,”段說。“即使你擊倒了這種害蟲,這棵樹也已經死了,因為我們在甲蟲建立幾年後就開始了這項計劃。第一次入侵浪潮非常艱難,幾乎像火一樣。”
在白蠟螟爆發的前沿,黃蜂種群的增長速度不足以拯救每一棵樹。明尼蘇達州農業部植物保護計劃(Minnesota Department of Agriculture's plant protection program)的馬克·艾布拉姆森(Mark Abrahamson)說,城市和城鎮仍然需要治療或移除生病的樹木。他說,這是一種“適合森林狀況的管理策略,但不適合城市景觀”,因為樹木相對分散。
生物防治計劃的目標是建立長期的生態關係,使灰樹能夠像它們在本地範圍內那樣與蛀蟲生活在一起。“我們真正的目標是保持害蟲的低密度,”段說。“這樣倖存下來的灰樹,那些沒有被殺死的,將會恢復。”