新型信息素驱避剂在罗迪奥希阿枯死病伐后管理中的高效防控策略

《Environmental Entomology》：Semiochemical repellents as a post-felling management strategy for Rapid ?ōhi?a Death

为解决罗迪奥希阿枯死病（ROD）伐木后病原扩散难题，研究人员开展信息素驱避剂（SPLAT Verb与SPLAT Beetle Guard）防控木蠹象甲（Ambrosia beetle）的田间与实验室研究。结果表明，10% verbenone（VB）单剂可显著降低象甲侵袭率（30%-53%）及虫粪产量，而VB+甲基水杨酸（MeSA）复配剂进一步将攻击量减少19%-25%，并有效抑制子代羽化。该研究为ROD综合治理提供了可替代传统覆膜法的创新方案，对保护夏威夷原生奥希阿（Metrosideros polymorpha）森林生态系统具有重要实践意义。

　　

在夏威夷群岛的湿森林生态系统中，奥希阿（Metrosideros polymorpha）不仅是占据35万公顷面积的生态基石，更是维系水土保持、促进火山岩基质土壤发育的关键物种。然而自2010年起，由Ceratocystis lukuohia和C. huliohia两种真菌引发的罗迪奥希阿枯死病（Rapid ‘ōhi‘a Death, ROD）已导致超过100万株奥希阿死亡，局部区域死亡率高达95%。入侵性木蠹象甲（Ambrosia beetle）作为ROD病原体的主要传播媒介，通过在树干内钻蛀形成虫道时排出的含真菌厚垣孢子的虫粪（frass），借助风力和人为活动加速病原扩散。当前主流的“伐倒-覆膜”管理策略虽能物理隔离感染木材，但存在地形实施困难、塑料污染及无法抑制虫粪持续产生等局限。

为突破现有管理瓶颈，夏威夷大学希洛分校的研究团队在《Environmental Entomology》发表研究，创新性地将信息素驱避剂应用于ROD感染树的伐后管理。研究基于木蠹象甲依赖化学信号识别寄主的特性，选取两种商品化驱避剂：SPLAT Verb（10% verbenone）和SPLAT Beetle Guard（10% verbenone+10% methyl salicylate），通过双季节田间试验与实验室饲养相结合的方式，系统评估其对象甲侵袭、羽化及虫粪生产的抑制效果。

研究团队在夏威夷岛Waiakea森林保护区（WFR）选取18株ROD感染奥希阿树，通过qPCR（定量聚合酶链反应）和胡萝卜诱饵培养法确认活性病原感染后，将伐倒木材制成5段1米木段，分别施加信息素处理或留作对照。田间观测持续10周，每周记录新蛀孔数量；随后将木段移入实验室进行10周饲养实验，收集羽化成虫并称量虫粪干重。数据分析采用广义线性混合模型（GLMM）处理过度离散的计数数据，并利用Tweedie分布模型分析虫粪产量。

木蠹象甲攻击动态

在试验1（湿季）中，verbenone单剂使每木段每周平均攻击数从对照组的3.73±0.41降至2.16±0.23（P<0.05），而verbenone+MeSA复配剂进一步降至1.36±0.16，较单剂提升37%防护效果。试验2（干季）中两种驱避剂均显著降低攻击量，但无统计学差异。值得注意的是，91%（试验1）和78%（试验2）的新攻击发生在伐木后前5周，第10周时攻击率趋近于零，表明木段干燥可自然终止寄主适宜性。

虫粪产量与羽化抑制

试验1中，verbenone单剂与复配剂均使虫粪干重显著降低（P<0.05），且复配剂对Xyleborus ferrugineus的羽化抑制率达94%（对照0.52±0.13头/周 vs. 处理0.05±0.03头/周）。试验2因气候异常（厄尔尼诺事件导致极端干旱）整体虫活性下降，但复配剂对Xyleborinus saxesenii的羽化数量呈现抑制趋势（0.53±0.34头/周），虽未达显著水平，仍提示物种特异性响应差异。

本研究首次验证了信息素驱避剂在ROD伐后管理中的可行性。Verbenone通过模拟寄主劣化信号干扰象甲聚集，而甲基水杨酸可能激活植物系统抗性（SAR）模拟机制，双组分协同增强驱避效果。尽管季节性气候波动与物种组成变化可能影响驱避剂表现，但单次施用即可覆盖木段易受攻击期（约10周），且SPLAT制剂田间持效期达12-16周，远超传统杀虫剂。基于此，夏威夷ROD工作组已更新管理决策树（图3），将驱避剂列为无法覆膜时的标准选项。

该研究为全球森林病原防控提供了创新范式：通过靶向媒介昆虫的化学通信系统，以环境兼容性手段阻断病原传播链。未来若将驱避剂与诱捕器联合构建“推-拉”策略（push-pull），或可进一步优化ROD综合治理效能，为面临类似入侵性病原威胁的生态系统提供参考。