JoVE Journal > Environment
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Traduction automatique
Environnement

Bygge dobbeldekker feller for tidlig deteksjon av Emerald aske Borer

Published: October 04, 2017
doi:
10.3791/55252
,
1Department of Entomology and Department of Forestry,Michigan State University, 2Northern Research Station,USDA Forest Service

Summary

Effektiv feller for å tiltrekke og fange den smaragdgrønne aske borer (EAB) er et nøkkelelement i oppdage og behandle denne invasiv pest. Dobbeldekker feller, plassert i full sol nær Ask, innlemme visuell og olfactory signaler og var mer sannsynlig å fange EAB enn andre felle design i feltforsøk.

Abstract

Emerald aske borer (EAB) (Agrilus planipennis Fairmaire), mest destruktive skogen insekt til har invadert Nord-Amerika, har drept hundrevis av millioner av skog og landskap Ask (Fraxinus spp.). Flere kunstige felle design å tiltrekke og fange EAB biller er utviklet for å oppdage, avgrense og overvåke infestations. Dobbeldekker (DD) feller består av to bølgepapp plast prismer, en grønn og en lilla, festet til en 3 m høye polyvinylklorid (PVC) pipe støttes av en t-post. Grønne prismet på toppen av PVC-rør er agnet med cis-3-hexenol, et stoff som er produsert av aske løvverk. Underlag av begge prismer er belagt med klebrig insekt lim å fange voksen EAB biller. Dobbeldekker feller bør plasseres Ask men i åpne områder, utsatt for solen. Dobbeldekker felle konstruksjon og plassering presenteres her, sammen med en oppsummering av felteksperimenter som viser effekten av DD feller fange EAB biller. I en fersk studie i områder med relativt lav EAB tettheter fanget dobbeldekker feller betydelig mer EAB enn grønn eller lilla prisme feller eller grønne trakt feller, som er utformet for å bli suspendert fra en gren i kalesjen av Ask. En større prosentandel av Dobbeltdekker feller var positive, dvsfanget minst én EAB, enn prisme feller eller trakt feller som ble hengt i aske treet kalesjer.

Introduction

Emerald aske borer (EAB) (Agrilus planipennis Fairmaire) (Coleoptera: Buprestidae) har drept hundrevis av millioner av Ask (Fraxinus spp.) siden det ble først identifisert i 2002 i Detroit, Michigan området og nærliggende Windsor, Ontario, Canada. Utilsiktet spredning av infested Ask, logger og brensel, sammen med naturlige spredning av biller som resulterte i EAB etablering i minst 27 landene og to kanadiske provinser dato1. Nye rapporter indikerer EAB har også invadert Moskva, Russland, hvor det er å drepe landskapet aske trær2,3, genererer ytterligere bekymring om sitt potensial spredt i Europa. Interspesifikk variasjoner i EAB vert preferanse og motstand blant nordamerikanske aske arter har vært dokumentert4,5,6,7,8,9, men nesten alle aske arter i Nord-Amerika er sannsynlig å være egnet verter. Katastrofale nivåer av aske dødelighet registrert i områder av Faustus10,11,12, med tilhørende økologiske og økonomiske konsekvenser13,14, 15,16.

Effektive metoder for å oppdage nye EAB angrep og overvåke lav tetthet populasjoner er viktige sider ved administrere denne invasiv pest i urbane, bolig og skog. Tidlig oppdagelse gir tid til å utvikle en strategi, sikre finansiering og implementere aktiviteter for å redusere virkningene av EAB. For eksempel kan tjenestemenn og huseiere begynne behandle verdifulle aske i landskap med systemisk insektmidler før skade som skyldes økende larver tettheter begrenser effekten av disse produktene17,18. Tilsvarende identifikasjon av en ny infestation og pålitelig informasjon om lokale EAB distribusjon gir skogsfolk og eiendom eiere muligheten til å gjennomføre tømmersalg, arter konvertering eller andre aktiviteter å redusere økonomiske kostnadene eller økologiske effekter av aske dødelighet.

Tidlig oppdagelse, avgrensning og effektiv overvåking av lav EAB befolkninger, beholdes imidlertid vanskelig. Visuelle undersøkelser for å identifisere nylig infested Ask er ikke pålitelig fordi aske sjelden viser ytre tegn eller symptomer på EAB infestation til larver tettheter bygge til moderat eller med høyt nivå4,19. Det mest effektive middelet til å oppdage svært lav tetthet av EAB innebærer bruker Christiaan aske oppdagelsen trær19,20,21,22. Ask er Christiaan i våren eller tidlig sommer ved å fjerne et band av ytre bark og phloem rundt omkretsen av stammen, som understreker trær, øke deres tiltrekning til voksen EAB biller. Christiaan trær kan bli debarked i høst eller vinter å identifisere EAB larver tilstedeværelse og tetthet. Selv om Christiaan aske trær er brukt operativt for EAB gjenkjenning19,23,24,25, er de problematisk. Debarking Christiaan trær kan være arbeidsintensiv og finne egnet trær for omkransar kan være vanskelig, spesielt i urbane eller bolig eller når undersøkelser må utføres for flere år19.

Kunstig feller agnet med EAB Oktenol eliminere mange bekymringer knyttet Christiaan oppdagelsen Ask. I motsetning til andre viktige skogen skadedyr som sigøyner møll (Lymantria dispar L) og noen Scolytinae barkebiller som produserer langdistanse sex eller aggregering feromoner, hittil ikke effektiv er langdistanse feromoner funnet for EAB. En kort rekkevidde sex feromon, cis-lactone, kan lette parring26,27, men i feltforsøk, cis-lactone lokker konsekvent ikke har økt EAB tiltrekning til kunstig feller28. Voksen biller er avhengige av flyktige forbindelser fra aske blader, bark og identifisere deres verten trærne29,30,31 og møte potensielle kameratene. Flere flyktige forbindelser har vært vurdert for bruk i lokker å tiltrekke voksen EABs kunstig feller27,32. Foreløpig feller brukes operativt EAB gjenkjenning undersøkelser i USA er lokkematen med lokker som inneholder cis-3-hexenol, en vanlig grønne blad flyktige produsert av aske løvverk30,33. I tidligere år, EAB feller brukes for amerikanske undersøkelser har også vært agnet med Manuka olje, som trekkes fra New Zealand te treet (Leptospermum scoparium Forst og Forst) Phoebe olje, av brasiliansk valnøttreet (Phoebe porosa Mez.); Begge inneholder flere sesquiterpenes som er også til stede i aske bark29. Problemer med inkonsekvente forsyninger av disse naturlige oljer, men har begrenset bruken.

I tillegg til verten-produsert flyktige svare voksen EAB biller på visuelle stimuli, inkludert farge og lys20,32,34,35. Studier viste EAB voksne, som er relativt smidig løpesedler, var sjelden tatt av svart trakt feller agnet med ulike aske flyktige (DGM og TMP, upubliserte data). Andre felle konstruksjoner, som cross-vane feller, ble vurdert men aversjon av EAB biller til mørke områder og skygger begrenset effektiviteten av disse feller.

Utviklingen av en tre-sidede prisme, som kan være belagt med Fjern insekt overlapping lim35 å fange biller, var en betydelig forbedring i fellen design. Tiltrekningen av voksen EABs til farge er også evaluert grundig feltforsøk og laboratoriestudier med en retinograph34. Resultatene viser EAB biller er konsekvent tiltrukket bestemt nyanser av grønt og lilla32,36. Prisme feller fabrikkerte fra farget korrugert plast er nå mye brukt i EAB undersøkelse aktiviteter i USA og Canada.

Fordi EAB voksne er sterkt gråspraglete, er biller mye mer sannsynlig å kolonisere åpne dyrket treets enn skyggelagt trær20,21. Retningslinjer for EAB gjenkjenning undersøkelser i USA kreves individuelle prisme feller å bli suspendert fra en midt baldakin avdeling i et aske tre langs en vei eller kanten av et skogsområde37. I teorien, sikrer dette at minst ett panel av prismet utsettes for sollys. Operativt, men kan prisme feller være delvis skyggelagt av overhead grener, ved tilstøtende eller nærliggende trær. Klissete panelet overflater er ofte blåst inn i blader, som resulterer i blader å følge og skjule minst en del av én eller flere paneler.

Dobbeldekker (DD) feller ble utviklet for å integrere flere visuelle og olfactory signaler for å øke tiltrekningen av EAB biller. Hver DD overlapping består av en grønn og en lilla korrugert plast prisme knyttet til et 3 meter høyt tidsplan 40 polyvinylklorid (PVC) rør (10 cm diameter), som støttes av skyve PVC-rør over en t-post. Bruke både grønn og lilla prismer er utformet for å tiltrekke seg begge kjønn av EAB biller32,36,38,39. I tillegg, i stedet for å bli suspendert fra en gren i kalesjen av et aske-tre, er DD fellene plassert i full sol, 5-10 meter fra Ask langs kanten av et skogsområde eller midt i spredt, åpne dyrket Ask.

Protocol

1. grønn og lilla paneler anskaffe grønn og lilla bølgepapp plast paneler (120 cm × 60 cm) EAB overlapping fra en kommersiell distributør av pest management forsyninger. Bruk en boks kutter eller verktøyet kniv å score to fold linjer i hvert panel av delvis kutte gjennom plast langs de vertikal corrugations, 40 cm fra to korte kantene av panelet. Dette gjør at panelet skal brettes inn i en 3-sidig prisme (hver ansikt vil være 40 x 60 cm). Paneler er vanligvis scoret av distributøren å lette folding,…

Representative Results

I en stor skala studier, tre kunstig felle design samt som Christiaan Ask deployert systematisk, 10-20 m fra hverandre, i en nylig infested 16 ha områder med en svært lav tetthet av EAB25. Kunstig felle design testet inkludert lilla prismer agnet med Manuka olje og suspendert > 3 meter fra en filial i kalesjen av aske trær, 3 m høye DD feller med to grønne paneler, og DD fanger med to lilla paneler støttes av t-innlegg. Dobbeldekker fellene av både farge…

Discussion

Både design og plassering av DD feller utnytte tiltrekningen av voksen EAB biller til bestemte nyanser av farger og lys. Grønne prismet på PVC-rør er mest attraktive for mannlige biller, som tilbringer sin levetid fôring på aske blader, samt parring32,36,38,39. Lavere lilla prisme sikrer feller er også attraktive til kvinnelige biller32. Som menn, kvinnelige bille…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Flere teknikere og hovedfagsstudenter ved Michigan State University har bidratt til å utvikle, forbedre og evaluere DD felle design gjennom årene, inkludert Andrea Anulewicz, Robert McDonald og Nathan Siegert. Vi takker James Wieferich og Jeremy Lowell (MSU) for deres hjelp til å utvikle instruksjonene for DD installasjon. James Wieferich og Molly Robinett (MSU) anmelder et tidligere utkast av dette manuskriptet, og vi setter pris på deres forslag. Joseph Francese og Damon Crook (USDA APHIS) delte sjenerøst observasjonene på EAB svar på farge og vert flyktige. DD felle utvikling og evaluering ble gitt av tilskudd fra USDA Forest Service, nordøstlige området Forest helsebeskyttelse.

Materials

Light green corrugated plastic panel: 120 cm x 60 cm Great Lakes IPM; www.greatlakesipm.com IPM-EAB GR All three surfaces of each prism need to be covered with clear insect trapping glue, even if the panels are pre-glued. Pre-glued panels are often not sticky enough to consistently capture or retain EAB beetles.  Other clear insect trapping glue products are available but are considerably more difficult to apply.   
Light purple corrugated plastic panel: 120 cm x 60 cm Great Lakes IPM; www.greatlakesipm.com IPM-EAB  LP
Large cable tie (4): 60 cm with a 79 kg capacity Cabletiesandmore.com; http://www.cabletiesandmore.com/cableties.php CT-24-NU-100PK
Medium cable ties (4): 20 cm with a 22.7 kg capacity Cabletiesandmore.com; http://www.cabletiesandmore.com/cableties.php CT261
Small cable tie: 10 cm with a 8.2 kg capacity Cabletiesandmore.com; http://www.cabletiesandmore.com/cableties.php CT204
cis-3-hexanol pouch Synergy Semiochemicals; http://www.semiochemical.com/html/buprestids.html) 3136 Lures used to bait DD traps consist of pouches containing cis-3-hexenol, a non-toxic compound present in ash leaves.  One pouch is attached to the lower edge of the top prism using a small cable tie.  Each pouch of cis-3-hexenol has a release rate of approximately 50 mg/day. Note that cis-3-hexenol is sometimes written as Z-3-hexenol. 
Aphinity Hexenol Sylvar Technologies
Lure GLV4 emerald ash borer Chemtica, Heredia, Costa Rica
cis-3-hexanol pouch WestGreen Global Technologies; http://www.westgreenglobaltechnologies.com/
Clear insect trapping glue  Hummert International; http://www.hummert.com/product-details/8196/pestick 01-3522-1  
Histoclear II histological clearing agent National Diagnostics; www.nationaldiagnostics.com HS-202 Histoclear II will be needed to remove the sticky insect glue from suspect beetles.  Other histological clearing agents are available but may not remove the glue and some products dissolve plastic, an important consideration if plastic containers are used for soaking the beetles. 
Histoclear II histological clearing agent Great Lakes IPM; www.greatlakesipm.com 10011 Histoclear II will be needed to remove the sticky insect glue from suspect beetles.  Other histological clearing agents are available but may not remove the glue and some products dissolve plastic, an important consideration if plastic containers are used for soaking the beetles. 
t-post: 1.5 m multiple sources A t-post (5 feet tall) (1.5 m) is used to support the PVC pipe.  
post pounder multiple sources Use a post pounder to set t-posts into the ground. No additional support is necessary.
HDPE (high density polyethylene) PVC pipe : 3 m x 10 cm diameter multiple sources
Forceps (rigid) multiple sources Forceps (tweezers) will be needed to remove suspect beetles from the traps. Rigid forceps work better than flexible forceps. 
Latex gloves multiple sources Latex gloves are needed for applying the insect trapping glue to the prisms and for checking the traps to collect EAB beetles.   
Baby oil or baby wipes  multiple sources Baby oil or baby wipes are helpful for removing the trapping glue from hands and equipment. 
Re-sealable plastic specimen bags: 5 cm x 8 cm  multiple sources Small re-sealable plastic specimen bags are useful for collecting beetles from traps.  Each bag should be labelled, either with pre-made, adhesive labels or with soft felt pens.   
Guides to help with distinguishing EAB from beetles native to North America are available on the national EAB website at www.emeraldashborer.info.  
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Baranchikov, Y., Mozolevskaya, E., Yurchenko, G., Kenis, M. Occurrence of the emerald ash borer, Agrilus planipennis in Russia and its potential impact on European forestry. OEPP/EPPO Bulletin. 38, 233-238 (2008).
  2. Orlova-Bienkowskaja, M. J. Ashes in Europe are in danger: the invasive range of Agrilus planipennis in European Russia is expanding. Biol. Invasions. 16, 1345-1349 (2014).
  3. Anulewicz, A. C., McCullough, D. G., Cappaert, D. L. Emerald ash borer (Agrilus planipennis) density and canopy dieback in three North American ash species. Arbor. Urban For. 33, 338-349 (2007).
  4. Chen, Y., Poland, T. M. Nutritional and defensive chemistry of three North American ash species: possible roles in host performance and preference by emerald ash borer adults. Grt. Lakes Entomol. 43, 20-33 (2010).
  5. Pureswaran, D. S., Poland, T. M. Host selection and feeding preference of Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) on ash (Fraxinus spp). Environ. Entomol. 38, 757-765 (2009).
  6. Rebek, E. J., Herms, D. A., Smitley, D. R. Interspecific variation in resistance to emerald ash borer (Coleoptera: Buprestidae) among North American and Asian ash (Fraxinus spp). Environ. Entomol. 37, 242-246 (2008).
  7. Tanis, S. R., McCullough, D. G. Differential persistence of blue ash and white ash following emerald ash borer invasion. Can. J. For. Res. 42, 1542-1550 (2012).
  8. Tanis, S. R., McCullough, D. G., G, D. Host resistance of five Fraxinus species to Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) and effects of paclobutrazol and fertilization. Environ. Entomol. 44, 287-299 (2015).
  9. Burr, S. J., McCullough, D. G. Condition of green ash (Fraxinus pennsylvanica) overstory and regeneration at three stages of the emerald ash borer invasion wave. Can. J. For. Res. 44, 768-776 (2014).
  10. Knight, K. S., Brown, J. P., Long, R. P. Factors affecting the survival of ash (Fraxinus spp.) trees infested by emerald ash borer (Agrilus planipennis). Biol. Invasions. 15, 371-383 (2013).
  11. Klooster, W. S. Ash (Fraxinus spp.) mortality, regeneration, and seed bank dynamics in mixed hardwood forests following invasion by emerald ash borer (Agrilus planipennis). Biol. Invasions. 16, 859-873 (2014).
  12. Flower, C. E. Native bark-foraging birds preferentially forage in infected ash (Fraxinus spp.) and prove effective predators of the invasive emerald ash borer (Agrilus planipennis Fairmaire). For. Ecol. Manage. 313, 300-306 (2014).
  13. Gandhi, K. J. K., Herms, D. A. North American arthropods at risk due to widespread Fraxinus mortality caused by the alien emerald ash borer. Biol. Invasions. 12, 1839-1846 (2010).
  14. Kovacs, K. F. Cost of potential emerald ash borer damage in U.S. communities, 2009-2019. Ecol. Econ. 69, 569-578 (2010).
  15. Kovacs, K. The influence of satellite populations of emerald ash borer on projected economic damage in U.S. communities, 2010-2020. Environ. Manage. 92, 2170-2181 (2011).
  16. Herms, D. A., McCullough, D. G. Emerald ash borer invasion of North America: history, biology, ecology, impact and management. Ann. Rev. Entomol. 59, 13-30 (2014).
  17. Herms, D. A., McCullough, D. G., Smitley, D. R., Sadof, C. S., Cranshaw, W. . Insecticide options for protecting ash trees from emerald ash borer. , 16 (2014).
  18. Mercader, R. J., McCullough, D. G., Bedford, J. M. A comparison of girdled ash detection trees and baited artificial traps for Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) detection. Environ. Entomol. 42, 1027-1039 (2013).
  19. McCullough, D. G., Poland, T. M., Anulewicz, A. C., Emerald Cappaert, D. Emerald ash borer (Agrilus planipennis Fairmaire) (Coleoptera: Buprestidae) attraction to stressed or baited ash (Fraxinus spp.) trees. Environ. Entomol. 38, 1668-1679 (2009).
  20. McCullough, D. G., Poland, T. M., Cappaert, D., Anulewicz, A. C. Emerald ash borer (Agrilus planipennis) attraction to ash trees stressed by girdling, herbicide and wounding. Can. J. For. Res. 39, 1331-1345 (2009).
  21. McCullough, D. G., Siegert, N. W., Poland, T. M., Pierce, S. J., Ahn, S. Z. Effects of trap type, placement and ash distribution on emerald ash borer captures in a low density site. Environ. Entomol. 40, 1239-1252 (2011).
  22. Hunt, L., Mastro, V., Lance, D., Reardon, R., Parra, G. Emerald ash borer state update: Ohio. , (2007).
  23. Mercader, R. J. Estimating local spread of recently established emerald ash borer, Agrilus planipennis, infestations and the potential to influence it with a systemic insecticide and girdled ash trees. For. Ecol. Manage. , (2016).
  24. Rauscher, K., Mastro, V., Reardon, R., Parra, G. The 2005 Michigan emerald ash borer response: an update. , (2005).
  25. Ryall, K. Detection and sampling of emerald ash borer (Coleoptera: Buprestidae) infestations. Can. Entomol. 147, 290-299 (2015).
  26. Silk, P. J., Ryall, K. Semiochemistry and chemical ecology of the emerald ash borer Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Can. Entomol. 147, 277-289 (2015).
  27. Poland, T. M. Recent development and advances in survey and detection tools for emerald ash borer. , (2016).
  28. Crook, D. A. Development of a host-based semiochemical lure for trapping emerald ash borer, Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Environ. Entomol. 37, 356-365 (2008).
  29. de Groot, P. Electrophysiological response and attraction of emerald ash borer to green leaf volatiles (GLVs) emitted by host foliage. J. Chem. Ecol. 34, 1170-1179 (2008).
  30. Poland, T. M., McCullough, D. G. Comparison of trap types and colors for capturing emerald ash borer adults at different population densities. Environ. Entomol. 43, 157-170 (2014).
  31. Crook, D. J., Mastro, V. C. Chemical ecology of the emerald ash borer Agrilus planipennis. J. Chem. Ecol. 36, 101-112 (2010).
  32. Rodriguez-Saona, C. Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica. Chemoecology. 16, 75-86 (2006).
  33. Crook, D. J. Laboratory and field response of the emerald ash borer (Coleoptera: Buprestidae) to selected regions of the electromagnetic spectrum. J. Econ. Entomol. 102, 2160-2169 (2009).
  34. Francese, J. A. Optimization of trap color for the emerald ash borer, Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae). J. Econ. Entomol. 103, 1235-1241 (2010).
  35. Crook, D. J., Khrimian, A., Cossé, A., Fraser, I., Mastro, V. C. Influence of trap color and host volatiles on capture of the emerald ash borer (Coleoptera: Buprestidae). J. Econ. Entomol. 105, 429-437 (2012).
  36. . Emerald Ash Borer Survey Guidelines Available from: https://www.aphis.usda.gov/plant_health/plant_pest_info/emerald_ash_b/downloads/survey_guidelines.pdf (2013)
  37. Grant, G. G., Poland, T. M., Ciaramitaro, T., Lyons, D. B., Jones, G. C. Comparison of male and female emerald ash borer (Coleoptera: Buprestidae) responses to phoebe oil and (Z)-3-hexenol lures in light green prism traps. J. Econ. Entomol. 104, 173-179 (2011).
  38. Cappaert, D., McCullough, D. G., Poland, T. M., Siegert, N. W. Emerald ash borer in North America: a research and regulatory challenge. Am. Entomol. 51, 152-165 (2005).
  39. Taylor, R. A. J., Bauer, L. S., Poland, T. M., Windell, K. Flight performance of Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) on a flight mill and in free flight. J. Insect Behav. 23, 128-148 (2010).
  40. Mercader, R. J. Evaluation of the potential use of a systemic insecticide and girdled trees in area wide management of the emerald ash borer. For. Ecol. Manage. 350, 70-80 (2015).
  41. Mercader, R. J., Siegert, N. W., Liebhold, A. M., McCullough, D. G. Simulating the effectiveness of three potential management options to slow the spread of emerald ash borer, (Agrilus planipennis) populations in localized outlier sites. Can. J. For. Res. 41, 254-264 (2011).
  42. Mercader, R. J., Siegert, N. W., Liebhold, A. M., McCullough, D. G. Influence of foraging behavior and host spatial distribution on the localized spread of the emerald ash borer, Agrilus planipennis. Pop. Ecol. 53, 271-285 (2011).
  43. Poland, T. M., McCullough, D. G., Anulewicz, A. C. Evaluation of an artificial trap for Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) incorporating olfactory and visual cues. J. Econ. Entomol. 104, 517-531 (2011).

Tags

Double-decker TrapsEmerald Ash BorerLow Density PopulationsPVC PipePlastic PanelsCable TiesT PostInsect Trapping Glue

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
McCullough, D. G., Poland, T. M. Building Double-decker Traps for Early Detection of Emerald Ash Borer. J. Vis. Exp. (128), e55252, doi:10.3791/55252 (2017).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image