Leptinotarsa texana Schaeffer 和 Gargaphia arizonica Drake & Carvalho 作为潜在的生物防治剂，可用于控制有害杂草 Solanum elaeagnifolium Cav

《Journal of Sustainable Agriculture and Environment》：Leptinotarsa texana Schaeffer and Gargaphia arizonica Drake & Carvalho as potential biocontrol agents for the noxious weed Solanum elaeagnifolium Cav

　　银叶夜春（Solanum elaeagnifolium）作为入侵物种对农业造成严重威胁，研究评估了两种昆虫Leptinotarsa texana和Gargaphia arizonica的生物防治潜力。通过两年田间试验和实验室无选择笼试验发现：L. texana在田间可取食番茄和茄子，但幼虫可能对茄子造成损害；G. arizonica仅在银叶夜春上取食且成活率高，实验室中虽能取食茄子和番茄，但幼虫存活和取食量显著低于银叶夜春。研究指出G. arizonica的生物安全风险较低，可能优于L. texana作为生物防治剂。

　　银叶夜shade（Silverleaf nightshade，学名 *Solanum elaeagnifolium* Cav.）是一种原产于美国南部、墨西哥以及南美洲的多年生草本植物，近年来因其广泛的扩散和对农业生产的严重威胁而成为全球范围内的杂草问题。由于化学和机械控制手段存在成本高、效果有限等挑战，生物防治逐渐成为一种备受关注的替代方案。本研究通过结合田间试验和实验室测试，评估了两种北美昆虫——*Leptinotarsa texana*（Coleoptera: Chrysomelidae）和 *Gargaphia arizonica*（Hemiptera: Tingidae）——对银叶夜shade的寄主范围及其作为生物防治候选者的适用性。

银叶夜shade对农业生产构成威胁，主要体现在其对作物生长的竞争能力、释放的化感物质、较强的适应性和生存能力，以及作为有害植物病虫害的宿主。这些特性使其在许多地区成为难以控制的入侵物种。因此，寻找有效的管理方法显得尤为重要。生物防治因其环境友好性和可持续性而受到青睐，尤其是在其他控制手段效果不佳的情况下。

本研究的核心在于评估 *L. texana* 和 *G. arizonica* 对银叶夜shade的寄主选择性和生物防治潜力。田间试验持续了两年，期间在银叶夜shade与近缘作物如茄子（*Solanum melongena* L.）和马铃薯（*Solanum tuberosum* L.）种植的条件下观察了这两种昆虫的行为。结果显示，*L. texana* 不仅在银叶夜shade上表现出明显的取食行为，还能够在茄子上取食，但并未在马铃薯上发现取食迹象。相比之下，*G. arizonica* 在两年的试验中仅在银叶夜shade上观察到取食行为，而在茄子和马铃薯上则没有发现任何取食活动。这表明 *G. arizonica* 对银叶夜shade具有较高的寄主专一性，而 *L. texana* 的寄主范围更广，尤其在茄子上表现更为显著。

实验室测试进一步验证了上述田间观察结果。在无选择条件下，*G. arizonica* 虽然可以取食茄子和马铃薯，但其幼虫存活率和取食造成的损害明显低于在银叶夜shade上的表现。这说明尽管 *G. arizonica* 的基本寄主范围包括茄子和马铃薯，但其在这些非目标植物上的生存能力较差，可能对农业生态系统的影响较小。而 *L. texana* 在实验室条件下同样表现出对茄子和马铃薯的取食能力，但在田间试验中，其在马铃薯上的存在和取食迹象较少，这表明马铃薯可能处于其寄主范围的边缘。这种差异可能源于寄主植物的生理结构、化学成分或环境适应性等因素，这些都可能影响昆虫的生存和繁殖能力。

从生物安全的角度来看，寄主专一性是评估生物防治天敌是否适合引入的重要标准。*G. arizonica* 在田间试验中几乎不接触非目标植物，这大大降低了其对本地作物和自然植物群落的潜在风险。而 *L. texana* 在茄子上表现出较强的取食能力，可能对这一作物造成较大影响，因此其作为生物防治天敌的潜在风险较高。此外，*L. texana* 在实验室条件下对茄子和马铃薯的取食能力较强，但田间试验并未观察到其在马铃薯上的显著影响，这表明其寄主选择可能存在一定的环境依赖性。

本研究通过田间试验和实验室测试相结合的方式，对 *G. arizonica* 和 *L. texana* 的寄主范围进行了系统评估。田间试验模拟了自然条件下的昆虫行为，而实验室测试则提供了更严格的控制条件，以排除其他寄主植物的干扰。结果显示，*G. arizonica* 的实际寄主范围主要集中在银叶夜shade上，而其基本寄主范围则包括茄子和马铃薯。然而，其在非目标植物上的存活率和取食能力较低，这表明其作为生物防治天敌的生物安全性较高。相比之下，*L. texana* 在茄子上的表现更为显著，这可能使其在引入后对本地农业系统造成较大影响。

为了更全面地评估这两种昆虫的生物防治潜力，本研究还采用了统计分析方法，如有序逻辑回归和泊松分布模型，来量化其对不同寄主植物的取食行为和存活率。这些方法能够有效区分不同寄主植物对昆虫行为的影响，并提供更精确的评估结果。结果显示，*G. arizonica* 在银叶夜shade上的取食损伤显著高于在茄子和马铃薯上的表现，而 *L. texana* 在茄子上的取食损伤也明显高于马铃薯。这些数据为后续的生物防治试验提供了重要的参考依据。

此外，本研究还考虑了环境因素对昆虫行为的影响。例如，2021年2月的严重冬季风暴对实验区域的昆虫种群造成了影响，使得 *G. arizonica* 的观察难度增加，但并未影响其对银叶夜shade的取食行为。这种环境变化可能对昆虫的生存和繁殖产生一定影响，但也表明其在银叶夜shade上的适应性较强。另一方面，*L. texana* 在田间试验中表现出较强的种群稳定性，这可能与其对多种寄主植物的适应能力有关。

本研究的初步结论表明，*G. arizonica* 作为生物防治天敌具有较大的潜力。其寄主专一性较强，且在非目标植物上的生存能力较差，这有助于减少对农业生态系统的影响。相比之下，*L. texana* 虽然在银叶夜shade上表现出较强的控制能力，但其对茄子的潜在影响可能成为生物安全风险的主要来源。因此，在选择生物防治天敌时，需要综合考虑其寄主范围、生存能力以及对非目标植物的影响，以确保其在引入后不会对当地生态系统造成不可逆的破坏。

进一步的研究应集中在 *G. arizonica* 的生命周期完整性和其在不同环境条件下的表现。目前的研究主要集中在幼虫和成虫阶段，而对其整个生命周期在不同寄主植物上的适应性尚未完全明确。因此，未来的研究需要在受控条件下评估 *G. arizonica* 是否能够在茄子和马铃薯上完成整个生命周期，并对其在不同气候条件下的存活率和繁殖能力进行深入分析。同时，还需要研究其对其他潜在寄主植物的适应性，以确保其不会扩散到非目标植物上。

此外，*G. arizonica* 作为一种吸食性昆虫，其是否能够传播其他病原体或害虫也是一个重要的考量因素。虽然目前的研究未发现其传播其他病害的迹象，但未来仍需进一步评估其在生物防治中的潜在风险，包括对本地植物病虫害的传播能力。这一方面将有助于更全面地评估其作为生物防治天敌的适用性。

总体而言，本研究为 *G. arizonica* 和 *L. texana* 作为银叶夜shade生物防治天敌的潜力提供了初步证据。*G. arizonica* 在寄主专一性和生物安全性方面表现更为突出，这使其成为更值得进一步研究和评估的候选天敌。而 *L. texana* 虽然在银叶夜shade上具有较强的控制能力，但其对茄子的潜在影响可能限制其作为生物防治天敌的适用性。因此，未来的研究应重点评估 *G. arizonica* 的生态适应性、种群动态及其在不同环境条件下的表现，以确保其在实际应用中的安全性和有效性。

本研究还强调了生物防治在实际应用中的重要性。随着全球农业对可持续管理方法的需求日益增长，生物防治作为一种环保且经济的解决方案，具有广阔的应用前景。然而，选择合适的天敌需要科学严谨的评估，以确保其对目标植物的控制效果和对非目标植物的潜在影响得到充分理解。通过田间试验和实验室测试相结合的方法，本研究为这一过程提供了重要的数据支持，同时也揭示了两种昆虫在寄主选择和生态适应性方面的差异。

未来的研究方向应包括对 *G. arizonica* 的多点、多季节试验，以评估其在不同生态环境中的表现。此外，还需进一步研究其对其他寄主植物的适应性，以及其在不同气候条件下的生存能力。这些研究将有助于更全面地了解 *G. arizonica* 的生态特性，并为其在更大范围内的应用提供科学依据。同时，对 *L. texana* 的进一步研究也应关注其对茄子等作物的潜在影响，以确保其在作为生物防治天敌时不会对农业生产造成额外风险。

最后，本研究的成果不仅有助于银叶夜shade的生物防治策略制定，也为其他入侵植物的生物防治研究提供了参考。通过系统评估潜在天敌的寄主范围和生态适应性，可以更有效地选择适合特定生态系统的生物防治方案，从而实现可持续的农业管理目标。未来的研究应继续关注生物防治技术的优化，结合生态学和农业管理学的多学科方法，以确保其在实际应用中的安全性和有效性。