荔枝毛瘿螨时空扩散动态与防控启示:基于佛罗里达荔枝园的实证研究

《Scientific Reports》:Spatiotemporal infestation patterns of Aceria litchii Keifer (Acari: Eriophyidae) in a lychee orchard in South Florida

【字体: 时间:2026年02月15日 来源:Scientific Reports 3.9

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  研究人员为应对入侵性有害生物荔枝毛瘿螨(LEM)在佛罗里达荔枝园的快速扩散问题,开展了其时空侵染模式的系统性研究。研究通过连续监测,揭示了LEM在果园内的指数型扩散规律,明确了短距离移动(树内和邻近树间)是主要扩散方式,并发现温度、物候期(新梢萌发、开花)及品种(‘Brewster’较抗性)是影响其扩散的关键因素。该研究为制定精准的监测与防控策略提供了重要科学依据。

  
荔枝,这种以其晶莹多汁的果实而备受喜爱的热带果树,正面临着一个来自微小世界的新威胁——荔枝毛瘿螨(Lychee Erinose Mite, LEM),学名Aceria litchiiKeifer (Acari: Eriophyidae)。这种微小的蜱螨类害虫自2018年首次在美国佛罗里达州被发现以来,迅速蔓延至该州所有荔枝产区,成为全球荔枝生产的一个新兴风险。它的危害方式非常隐蔽且极具破坏性:螨虫在荔枝叶片和新梢上取食,刺激植物组织产生绒毛状(毛茸状)增生,即“毛瘿”(Erinose),严重影响叶片的光合作用,进而导致树势衰弱、花果脱落和产量骤降。面对这一入侵生物的迅速扩张,一个核心的科学问题亟待解答:LEM在荔枝园中究竟是如何扩散的?其侵染进程受哪些环境与生物因素的驱动?明确这些规律,是制定有效监控与遏制策略、保护荔枝产业健康发展的关键前提。
为了回答这些问题,一组研究人员在佛罗里达州霍姆斯特德市的一个荔枝园内开展了一项详尽的实地研究,并将成果发表在《Scientific Reports》上。研究者选择了包含‘Brewster’、‘Mauritius’和‘Sweetheart’三个栽培品种在内的190棵荔枝树,进行了为期数月的双周监测。他们的目标是系统地描绘出LEM在果园内以及单株树冠内的时空侵染图谱,并评估风、温度、品种、树高、以及新梢萌发、开花和结果强度等多种因素对其扩散的影响。
为开展研究,主要采用了以下几项关键技术方法:首先,是系统的野外监测与采样,对选定果园的190棵样本树进行定期(每两周一次)的现场调查,以检测和记录LEM侵染的发生与发展。其次,是空间分布与扩散动态分析,利用统计学和空间分析模型(如泊松分布检验),评估侵染在果园内的传播模式和速率,并分析侵染水平与邻近病树距离、树冠结构等因素的相关性。最后,是多元因子关联分析,通过统计分析探究温度、物候期(新梢萌发、开花强度)和不同栽培品种对LEM侵染易感性与扩散速度的影响。
LEM在果园内的整体扩散动态
研究揭示了LEM扩散的惊人速度。数据显示,从首个侵染点开始,LEM侵染果园内前10%的树木用了78.6天。然而,随后的扩散进程急剧加速,剩余的90%的树木在接下来的约100天内被指数式地侵染。这表明一旦LEM在果园内建立起初始据点,其群体增长和空间扩张会进入一个高速爆发阶段。
LEM侵染水平的影响因素
统计分析发现,单棵树的LEM侵染水平与其距离最近的已受害树显著相关。同时,树冠结构和树高也被证明是重要影响因素。这些发现共同指向一个结论:LEM在果园内的传播,更依赖于短距离的主动爬行(ambulatory movement)或树冠间的接触传播,而非长距离的风力传播或借助其他生物进行的携播(Phoresy)。这意味着防控措施应重点关注局部范围内的阻断。
LEM在树冠内及树木间的侵染进程
LEM在树冠内部以及从一棵树扩散到另一棵树的进程,与温度的升高、新梢萌发(Flushing)强度和开花强度呈现正相关关系。这暗示了物候期不仅为LEM提供了更适宜的营养组织(幼嫩新梢和花),其活跃的生理活动也可能创造了利于其生存和繁殖的小环境。此外,研究特别指出,借助访花昆虫(如传粉者)进行携播传播的可能性也是存在的,这为理解LEM的远距离跳跃式传播提供了新线索。
不同栽培品种的易感性差异
在评估的三个品种中,‘Brewster’品种表现出对LEM侵染的显著较低的易感性。相比之下,‘Mauritius’和‘Sweetheart’品种则更容易受到侵染。这一发现对于育种和果园种植规划具有直接指导价值,即在疫区或高风险区优先种植或培育抗性品种,可以作为一项重要的生态防控策略。
该研究的结论清晰地描绘了荔枝毛瘿螨入侵的时空模式。LEM的扩散呈现典型的指数增长特征,初始缓慢建立后即进入快速爆发期。其传播主要受短距离移动主导,而温度、寄主植物的物候阶段(特别是新梢和花期)是驱动其扩散的关键环境因子。不同荔枝品种对LEM的易感性存在差异,‘Brewster’品种显示出一定的抗性潜力。
讨论部分强调了这些发现的重要实践意义。首先,研究结果支持了“局部防控”和“早期根除”策略的有效性。由于短距离移动是主要扩散方式,在侵染早期通过修剪并销毁受害枝条、使用杀螨剂进行局部精准处理,可以有效延缓甚至阻止其在果园内的大范围蔓延。其次,监测预警应与物候期紧密结合。在新梢萌发和开花的高峰期,应加强果园巡查,因为这是LEM种群扩张和扩散的高风险窗口期。再者,品种布局可作为长期的防控策略,在新建果园或高发区,应考虑优先种植如‘Brewster’这样的低易感品种。最后,关于可能通过传粉者进行携播的推断,提示需要进一步研究昆虫媒介在LEM远距离传播中的作用,这对于理解其跨区域扩散机制至关重要。综上所述,这项研究不仅增进了对荔枝毛瘿螨这一新兴入侵物种生态学行为的理解,更为制定基于实证的、综合的害虫管理(IPM)策略提供了关键的科学依据,对于保障全球荔枝产业的可持续生产具有重要的参考价值。
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