大烟山抗虫记：日本小虫对美国大树的疯狂入侵
▍大烟山国家公园枯死的加拿大铁杉树
2018年10月12号一早，我与美国大烟山国家公园负责植物保护的昆虫学家Jesse Webster一起去山里放虫子。非常有意义的一天，特地写篇文章介绍以下，也让大家真的了解一下，生物入侵到底有多恐怖。
在此之前，我与DLIA的朋友WILL，驱车前往大烟山溜达。我们所去的Clingmas山，是大烟山最高峰，海拔具有2000多米，恰好遇上山顶上大雾弥漫，山风肆虐，很冷很刺激。下山之后，大雾突然散去。一路上大树参天，山脊上空烟雾变幻莫测，入秋的美国风光格外迷人。听哥们讲，大烟山地质历史比较悠久，很多都有上亿年的历史，但山脊都是典型的石头山，老外叫Bald，就是秃头山的意思。震撼的是，这些森林上空，最高的树木都是枯死掉的，形如鱼骨，在烟雾弥漫之后的光影照耀下，有一种神秘的荒野力量。历史上，生活在当地的印第安人，就把这当作一座神山来崇拜。
▍美国东部阿巴拉锲山脉受侵染的加拿大铁杉分布情况（via 文献图）
我问：“这些树是什么树？为什么死了？”哥们说，这叫Hemlock tree，被一种入侵的虫子搞死了。具体他也没介绍太多，我也不太明白说的啥树。晚上回来查了查，原来这是加拿大铁杉，在北美非常多，很重要的一个物种。几十年前，受日本来的一种蚜虫（铁杉球蚜，Hemlock woolly adelgid (Adelges tsugae)）侵染，导致大面积死亡。
▍加拿大铁杉叶子背面（事实上已经被侵染，但肉眼暂时看不出）
▍加拿大铁杉叶子背面的铁杉球蚜虫（via 维基百科图）
巧的是，前天去大烟山国家公园科学中心参观学习的时候，DILIA给逐一介绍了几位昆虫学家。其中一位负责植物保护的Jesse，他第二天刚好要去查看情况，并释放一些介壳虫的天敌，邀请我一起去。于是乎，便有了大烟山抗虫的旅程。
第二天一早，我们驱车进林，与田纳西大学的一位昆虫学家混合，他负责饲养生物防治用的甲虫。一路上我们聊了很多，得知这种生物入侵的厉害。这种介壳虫感染之后，附着在加拿大铁杉针叶的基部，吸食汁液，导致叶片逐渐脱落，几年之后就会导致整棵树叶片全部落光而死。小小的虫子，竟然杀死了巨大无比的铁杉。
▍加拿大铁杉是森林的旗舰物种，四季不落叶，为森林提供荫蔽，保持了林下凉爽和小河河水的温度。
加拿大铁杉之死意味着什么呢？原来这种树是大烟山乃至整个北美森林的旗舰物种，也就是最重要的物种之一，数量非常庞大，给上百种动物（鸟类和哺乳类）提供了生存环境。林中加拿大铁杉高大挺拔，大多枝叉较多，一年四季常绿，不仅遮挡阳光形成隐蔽的林下结构，而且在雾气来的时候，容易形成水滴，保持森林湿润。走入林中，到处都可见它的身影，也可感受到森林中湿冷的气息。特别在秋冬季节，当其它植物都落叶之后，加拿大铁杉对森林空气水分的保养作用更加明显，有了它地表才能长出苔藓、地衣和很多真菌。大烟山被认为是生物多样性热点区域之一，其中蝾螈特别多，有31种，堪称世界之最。蝾螈就喜欢凉爽，干净的溪流，还有洄游的鳟鱼，没有加拿大冷杉的庇护，地标温度上升，苔藓死亡，河水温度上升，蝾螈和鳟鱼也没法活。因此，加拿大铁杉的健康，关系者整个森林生态系统的安危。
一路上，看着漫山遍野的死树，听着Jesse讲故事，感觉大烟山生态系统简直就是危在旦夕，有奔溃的危险。日本铁杉球蚜入侵美国大森林的故事，听起来让人不寒而栗，生物入侵真的相当恐怖。
▍美国大烟山国家公园管理局的昆虫学家Jesse和我一起放甲虫
Jesse介绍，他们现在给将近25万株铁杉注射了药物，在底部四周用了药，让药物逐步进入铁杉体内，还是很有效。不过价格有点高，一株的药物美元成本是一美元，可以管七年的时间。七年后，估计还得再用药。不过大烟山的加拿大铁杉可不止这么多，恐怕还有很多很多等着救命的药呢。Jesse说，现在主要是给那些比较大的铁杉用药，保护古树；二是给道路边和露营地四周的用药，防止它们死掉倒下来伤人，要是死树倒掉还要及时去清理，也需要人力成本。因此优先做这些个体的防治工作。
▍铁杉球蚜和用于生物防治的甲虫（Via 网图）
▍铁杉球蚜事实上分布于日本和滇西北等地，到美国后形成入侵（Via 网图）
▍我们放归的甲虫
好在美国人的森林管理技高一筹。科学家在华盛顿那边发现一种甲虫(Sasajiscymnus tsugae)，幼虫和成虫都吃这种入侵的球蚜，现在已经批准可用来生物防治。铁杉球蚜是一种很奇特的虫子，它冬季才出来，无性繁殖，生育速度快而且避开了竞争激烈的夏季。甲虫现在数量还没建立起来，大约需要很长一段时间才能和蚜虫形成对抗关系，但实验监测发现，甲虫大概能够控制20-30%的球蚜。我们参观了几个实验点，放虫了的加拿大铁杉虽然看起来不是完全健康，但至少还活着，抗了七八年了。之后，我们找了一个理想的山谷，把两罐用来防治的甲虫分散开来，放在杉树叶片上。这一片加拿大铁杉林还不大，似乎刚刚被球蚜侵染，自身还能支撑几年。放在这里的甲虫过几年种群建立起来，刚好可以续上火力，帮助它抵抗入侵，保住生命。
▍生上百年的加拿大铁杉林，得先用化学防治方法保护住
昆虫学家Jesse非常热情，带我看了不少各个防治阶段的加拿大铁杉林，也参观了最古老的铁杉树（200多年），确实如他所言，有加拿大铁杉林的地方，林下植被、幼苗和石头上的苔藓等和没有的都不一样，很容易看出来它在生态系统中的重要性。
回程途中，Jesse与我闲聊，他还问我知道Chestnut吗？我说知道啊，板栗嘛，很好吃！他说是的，中国板栗很好吃，欧洲板栗也不错！但这种植物现在在大烟山只活在人们的记忆里，都是奶奶说给听或者书上讲的。很多年前，有一种外来的天牛入侵，把大烟山几乎所有的板栗弄死，现在板栗在大烟山野外几乎绝迹了。板栗的生态位都被橡树占领，橡树结果很多，这就是为什么我们在路边见到黑熊的缘故，它来吃橡树子的。
我说“板栗和橡树同属一个科，所以橡树能替代板栗的生态位，生态系统还能维持。加拿大铁杉是旗舰物种，以后就老火了，生态系统估计会崩盘？而且会引发更多的山火，你们工作压力会变大”。他一笑了之，说生态系统估计会有它的办法吧，历史上是有很多山火的。我说“不过这倒是个做实验的好机会，可以研究生态系统是如何变化的”。
到这里，我们愉快的结束了这次放虫，防御入侵生物的活动。在此之前，我听过，读过很多关于生物入侵，或者生物防治的文章，除了水葫芦，似乎没有这么直观的感觉。相比而言，中国生物入侵研究不够完整，对某种入侵生物的严重性认识和重视度也不够。大烟山周边有很多各种各样的入侵生物，但球蚜入侵大烟山加拿大铁杉的故事，堪称最残暴的故事，值得众人了解。
大烟山国家公园在管理野营的时候，不准私自带柴进来，只能购买或自己捡，就是害怕带入入侵生物。不过加拿大铁杉这个故事历历在目，似乎并没有整合到解说系统之中，大烟山国家公园还是存在相当多的解说薄弱的地方，有待加强。