《Canadian Journal of Forest Research》：Vulnerability of Canadian forests to invasive insects under climate change
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研究人员评估了加拿大森林对入侵害虫的暴露程度，通过量化14种入侵昆虫近期（1981–2010年）及近未来（2021–2040年）气候生态位与寄主生物量的空间交集，分析了37种优势树种中受影响的种类及其潜在损失。结果显示，24种树种至少受到一种目标害虫威胁，当前
研究人员评估了加拿大森林对入侵害虫的暴露程度，通过量化14种入侵昆虫近期（1981–2010年）及近未来（2021–2040年）气候生态位与寄主生物量的空间交集，分析了37种优势树种中受影响的种类及其潜在损失。结果显示，24种树种至少受到一种目标害虫威胁，当前条件下约32亿吨林木生物量面临风险，预计二十年内将增至136亿吨。研究识别出两个脆弱热点区域：不列颠哥伦比亚省北部与阿尔伯塔省交界地区，以及圣劳伦斯水道邻近美国边境的区域。此外，若亚洲长角甲虫（Asian longhorned beetle, Anoplophora glabripennis）再次入侵，将导致额外6个树种及31亿吨林木生物量处于危险之中。该全国性评估可为风险评估、监测优先区确定及适应性森林管理提供科学依据。
研究背景与意义
加拿大拥有全球约十分之一的森林资源，入侵昆虫对其生态韧性与可持续性构成重大威胁。由于原生树种缺乏对新型害虫的防御机制，加之气候变化削弱了树木的抗性，入侵昆虫的扩散与危害不断加剧。已有超过450种非本地昆虫在北美洲定殖，其中约14%造成了显著损害。然而，目前缺乏全国尺度的综合脆弱性评估，难以指导资源优化配置与管理策略制定。为此，研究人员在《Canadian Journal of Forest Research》发表研究，结合气候生态位模型与寄主分布数据，系统评估了14种高风险入侵昆虫对加拿大森林的潜在影响，并识别了脆弱热点区域，为防控决策提供了空间依据。
主要技术方法
研究选取加拿大37种生物量最高的成熟林树种（树龄＞40年），基于250米分辨率的国家森林调查栅格数据计算各树种生物量，并聚合为2.5千米分辨率进行分析。入侵昆虫名单源自加拿大食品检验局及自然资源部名录，经专家咨询筛选后保留14种可致树木死亡且在加境内仍在扩散的种类。气候生态位模型采用Maxent算法，基于1981–2010年气候数据及2021–2040年中排放情景（RCP 4.5）预测适宜生境，变量包括年均温、最热月最高温、最冷月最低温、年降水量及冷暖季降水。暴露度定义为单元格内受至少一种害虫威胁的地上生物量总和，危害严重度则依据树种特异性敏感性加权计算，最终整合生成脆弱性地图。
研究结果
3. Results
筛选后的14种入侵昆虫涵盖蛀干类、食叶类、吸汁类及媒介真菌病原类群，危害严重度从仅致弱势木死亡至可能导致宿主功能灭绝不等。其中24种优势树种在当前气候条件下易受侵害，包括4种全球濒危或受胁物种。当前全国约有32亿吨林木生物量处于风险中，近未来将升至136亿吨，增长主要来自气候适宜区的北扩。黑云杉（Picea mariana）暴露量最高，东部云杉瘿球蚜（Adelges abietis）与褐云杉长角甲虫（Tetropium fuscum）为主要威胁源。研究识别出两个脆弱热点：不列颠哥伦比亚省中北部（主要受山地松甲虫 Dendroctonus ponderosae 威胁）与圣劳伦斯水道区域（多种高危害害虫叠加）。若亚洲长角甲虫（ALB）再次定殖，将使额外6个阔叶树种及31亿吨生物量面临风险，相当于2040年总风险的23%。
讨论与结论
4. Discussion
加拿大森林脆弱性呈现明显区域差异。西部热点主要由单一害虫驱动，如山地松甲虫的历史性暴发与冬季温度上升密切相关；东部热点则因多种高危害害虫共存且严重度高，对生态系统结构与功能构成复合威胁。中部北方寒带森林目前风险较低，可能与环境屏障及本地天敌有关。气候变化将通过扩大害虫适生区、改变生活史特征及削弱树木抗性等多途径加剧入侵压力，尤其是干旱与虫害的协同效应可能加速优势树种衰退。入侵事件还会降低森林功能冗余，限制替代树种选择，并对碳收支、野生动物栖息地及城市绿化产生连锁影响。研究同时指出，早期检测与快速清除计划具有显著经济与生态效益，ALB的成功根除避免了巨额损失。该方法框架可灵活纳入新数据与情景分析，支持决策者优先部署监测与防控措施，提升加拿大森林对未来生物安全挑战的适应能力。
