Can Cities Activate Sleeper Species and Predict Future Forest Pests? A Case Study of Scale Insects

Abstract

Sleeper species are innocuous native or naturalized species that exhibit invasive characteristics and become pests in response to environmental change. Climate warming is expected to increase arthropod damage in forests, in part, by transforming innocuous herbivores into severe pests: awakening sleeper species. Urban areas are warmer than natural areas due to the urban heat island effect and so the trees and pests in cities already experience temperatures predicted to occur in 50–100 years. We posit that arthropod species that become pests of urban trees are those that benefit from warming and thus should be monitored as potential sleeper species in forests. We illustrate this with two case studies of scale insects that are important pests of urban trees in parts of the US. Melanaspis tenebricosa and Parthenolecanium quercifex are geographically native to the US but take on invasive characteristics such as higher survival and reproduction and become disconnected from natural enemies on urban trees due to the urban heat island effect. This allows them to reach high densities and damage their host trees. Parthenolecanium quercifex density increases up to 12 times on urban willow oaks with just 2 °C of warming due to higher survival and adaptation to warmer temperatures. The urban heat island effect also creates a phenological mismatch between P. quercifex and its parasitoid complex, and so egg production is higher. Melanaspis tenebricosa density can increase 300 times on urban red maples with 2.5 °C of warming. This too is due to direct effects of warmer temperatures on survival and fecundity but M. tenebricosa also benefits from the drought stress incurred by warmer urban trees. These effects combine to increase M. tenebricosa density in forests as well as on urban trees at latitudes higher than its native range. We illustrate how cities provide a unique opportunity to study the complex effects of warming on insect herbivores. Studying pestilent urban species could be a pragmatic approach for identifying and preparing for sleeper species.

At the tip of an iceberg: citizen science and active surveillance collaborating to broaden the known distribution of Aedes japonicus in Spain

“…Just as the tip of an iceberg is misleading in regards to the real size of the object, these new locations describe, as hypothesized, a much broader presence of the species than the original discovery area in 2018. Just like an icebergs’ total size, in order to reliably assess the real dimensions it will take extensive diving into the problem as it is not possible at the initial stages to distinguish early detection of a newly established population from late detection of a low-density but long-established population, usually defined as a sleeper population [ 43 ]. The sleeper concept suggests that many non-native species are more widespread than one would expect a priori because they can maintain populations at low numbers, producing non-measurable impacts and thereby rarely becoming noticed [ 44 ].…”

ПОШИРЕНІСТЬ ГРИЗУЧИХ Комах-Філофагів У ЛИСТЯНИХ НАСАДЖЕННЯХ М. ХАРКОВА

“…Ентомофауна міських насаджень формувалася спочатку переважно за рахунок проникнення видів із сусідніх лісів і садів (Maksimova, 1969;Roques et al, 2017). Останнім часом її склад змінюється внаслідок збільшення частки представників екологічних груп комах, стійких до техногенного забруднення, пилу та коливань температури (Frank and Just, 2020), зокрема мінерів (Willem, 2013;Kirichenko, 2014). Також видовий склад ентомофауни міських насаджень поповнюється за рахунок проникнення з рослинним матеріалом і пакувальною тарою адвентивних видів, які знаходять принадні кормові породи та сприятливі умови для виживання у зимовий період (Kollár, 2014;Roques et al, 2017;Branco et al, 2019).…”

“…Уточнені трофічні зв'язки виявлених видів. Зазвичай більшість комах-філофагів не спричиняють помітної шкоди міським насадженням, але негативний вплив окремих видів комах на стан дерев, ослаблених в умовах міста, може збільшитися у роки спалахів масових розмножень (Frank and Just, 2020). Оскільки як антропогенне навантаження, так і видовий склад комах-філофагів відрізняються у міських насадженнях різного типу (Meshkova, Mikulina, 2012;Kollár, 2014), доцільним є порівняння видового складу та поширення цих видів у насадженнях вулиць, парків і Лісопарку.…”

“…Виявлені відмінності складу комплексів гризучих комах-філофагів можуть бути пов'язані як зі складом кормових рослин у розглянутих типах насаджень, так і з особливостями екологічних умов, зокрема мікроклімату та антропогенного впливу на середовище перебування комах і на стан рослин (Kollár, 2014;Frank and Just, 2020).…”

Foliage-browsing Lepidoptera (Insecta) in deciduous forests of Ukraine for the last 70 years

“…Introduction. Climate change brings to forest weakening and increases its susceptibility to insect damage (Frank, & Just, 2020;Halsch et al, 2021). At the same time, insects under new climate conditions accelerate development, change their behavior, and hibernation habits (Branco et al, 2019;Jactel, Koricheva, & Castagneyrol, 2019).…”