James T. Cronin

Roseau cane (Phragmites australis) Dieback im Mississippi River Delta

Seit Herbst 2016 wurde in Plaquemines Parish über ein weit verbreitetes Absterben von Roseau cane (Phragmites australis) berichtet (Knight et al. 2018; Abb. 1). Roseau Cane wird häufig zum Erosionsschutz an der Mündung des Mississippi verwendet, da es in Tiefen wachsen kann, die für andere Sumpfpflanzen ungeeignet sind. Aufgrund seines aggressiven Wachstums und seiner starken Rhizome erhöht Roseau Cane die Bodenansammlung, bietet Lebensraum für Fischerei und Zugvögel, schützt Öl- und Gaspipelines und verhindert die Erosion der Küste vor direkter Einwirkung von Sturmfluten.

Foto von offenem Wasser nach dem Absterben von Roseau Cane im Mai 2019.
Abb. 1. Offenes Wasser nach dem Absterben von Roseau Cane im Mai 2019.

Bei genauer Untersuchung stellten staatliche Biologen fest, dass das Absterben von Zuckerrohr mit dem Vorhandensein eines Schuppeninsekts verbunden war. Dieses Schuppeninsekt wurde kürzlich von Dr. Scott Schneider (USDA-ARS) als Nipponaclerda biwakoensis (Kuwana) und stammt aus China und Japan (McConnell, 1954). Es ist jetzt als Roseau Cane Scale bekannt (Abb. 2). Die Roseau Cane Scale ernährt sich vom Zuckerrohrsaft und kann entlang der Stiele gefunden werden. Interessanterweise besteht das Mississippi-Delta (MRD) aus einer Mischung mehrerer Sorten von Roseau-Zuckerrohr, einschließlich unseres „einheimischen“ Typs (Golfsorte), zusammen mit invasiven nicht-einheimischen Sorten aus Europa und Nordafrika (Lambertini et al. 2012). Zu diesen nicht verwandten Sorten gehören Delta, das die MRD dominiert, die bekannte europäische invasive Sorte (Haplotyp M) und einige andere ungewöhnliche Sorten. Diese verschiedenen Sorten können sich in ihrer Resistenz gegen die Waage unterscheiden, dies wurde jedoch nie untersucht.

Foto von Roseau-Rohrschuppen, die sich an Stielen ernähren
Abb. 2. Roseau Cane Skalen Fütterung auf Stielen.

Befall der Skala wurde in der gesamten MRD gemeldet, einschließlich Venice, Grand Bay, Jaquines Island, Double Bayou, Pass A Loutre Wildlife Management Area und Delta National Wildlife Refuge. Basierend auf unseren Erhebungen hat der Skalenbefall in diesen Gebieten mehr als 700 pro Stamm erreicht, was zu erheblichen Schäden an der Pflanze führt (Knight et al. unveröffentlicht). Es wurden drei Parasitoide gefunden, die die Waage angreifen. Die Parasitoiden wurden von Dr. John Noyes (British Natural History Museum) als Neastymachus japonicus, Boucekiella depressa, Astymachus sp., und sie sind nach Asien heimisch (Japoshvili et al. 2016). Während Skalenpopulationen immer noch auf schädlichem Niveau auftreten, ohne die Mortalität durch diese Parasitoide, Die Auswirkungen auf Roseau-Bestände können schlimmer sein.

Managementoptionen für Roseau-Rohrwaagen wurden nicht untersucht. In China werden Roseau-Schädlinge jedoch mit Winterverbrennungen, Entfernung von Ernterückständen und Frühjahrstauchen von Pflanzen bekämpft (Brix et al. 2014). Die Verwendung von Insektiziden wird in aquatischen Lebensräumen im Allgemeinen nicht empfohlen; Sie könnten jedoch eine Option sein, wenn risikoreduzierte Applikationsmethoden entwickelt werden können.

Aufgrund des sich beschleunigenden Verlusts der Küste Louisianas ist es unerlässlich, dass der Staat kurz- und langfristige Managementpläne entwickelt, um die Gesundheit der Roseau-Bestände zu überwachen und die Auswirkungen dieses invasiven Ausmaßes zu mildern. Als Reaktion auf dieses kritische Problem hat sich eine Gruppe von uns an der LSU zusammengetan, um die Ursachen des Roseau-Rohrsterbens zu untersuchen, einen Plan zur Verwaltung der Gesundheit des Sumpfökosystems zu entwickeln und die Vegetation in absterbenden Gebieten wiederherzustellen. Partner in diesem Projekt sind Rodrigo Diaz (Abb. 3), Mike Stout und Blake Wilson (Entomologie), Rodrigo Valverde (Pflanzenpathologie) und Andy Nyman (School of Renewable and Natural Resources). Unsere Arbeit wird durch Zuschüsse und Auszeichnungen des Louisiana Department of Wildlife and Fisheries, der Coastal Restoration and Protection Authority, des LA Department of Forestry and Agriculture, des National Resource Conservation Service und des United States Department of Agriculture unterstützt. Unsere Arbeit zu diesem Problem wurde in der New York Times, der Washington Post und verschiedenen lokalen Nachrichtenmedien vorgestellt. Zuletzt schrieb das Country Roads Magazine einen Artikel über unsere Arbeit (https://countryroadsmagazine.com/outdoors/knowing-nature/roseau-cane-scale/).

Foto der Mitglieder des Forschungsteams
Abb. 3. Mitglieder unseres Forschungsteams sammeln Böden von absterbenden Standorten in der MRD. Von links nach rechts, Rodrigo Diaz, Seth Spinner, Joe Johnston und Jim Cronin.

Derzeit verfolgt unser Team 7 Ziele:

(Ziel 1) Aufklärung der Öffentlichkeit über die Bedeutung von Roseau Cane bei der Abschwächung der Küstenerosion entlang des Mississippi-Deltas und Verwaltung der Roseau Cane Scale

(Ziel 2) Überwachung der Verbreitung und Reichweitenerweiterung der Roseau Cane Scale entlang der Golfküste von Louisiana

(Ziel 3) Bewertung der Wirtspflanzenspezifität der Roseau Cane Scale

(Ziel 4) Durchführung experimenteller Tests der Roseau Cane Scale auswirkungen von Schuppen und anderen Stressoren auf das Wachstum und Überleben von Roseau Cane (Abb. 4)

(Ziel 5) Quantifizierung der sekundärmetabolischen Diversität zwischen den verschiedenen Sorten von Roseau Cane, Bewertung, ob die Pflanzenresistenz oder -toleranz gegenüber Schildläusen und anderen Pflanzenfressern mit einem bestimmten Sekundärmetaboliten oder der Gesamtmetabolitenvielfalt zusammenhängt und ob Pflanzenstressoren (z., Skalen, Überschwemmungen, Eutrophierung) Sekundärmetabolitenprofile beeinflussen

(Ziel 6) Evaluieren Sie unter Labor- und Gewächshausbedingungen die Reaktion von Roseau Cane auf gleichzeitige Infektionen / Befall ausgewählter Pflanzenpathogene und Insekten

(Ziel 7) Führen Sie Experimente durch, um zu bewerten, welche Pflanzenarten oder Roseau-Sorten für die Wiederherstellung von Absterbebereichen in der MRD am wirksamsten sind, und entwickeln Sie Wiederherstellungsprotokolle

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