Home About Browse Search
Svenska


Population ecology at the range edge

survival and dispersal of a high-density lepidopteran population

Ronnås, Cecilia (2011). Population ecology at the range edge. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2011:103
ISBN 978-91-576-7647-4
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
587kB

Abstract

Outbreaks of pest species can cause extensive damage to arable crops and to forest production. Some pests also present severe health hazards to humans and animals. A recent outbreak of the Northern pine processionary moth Thaumetopoea pinivora on Gotland, southern Sweden, has caused concern for the welfare of local residents as this species is known to cause itching rashes in most people that come in contact with infested areas.

This thesis examines larval traits that are important to the fitness of T. pinivora, and may thus be a factor in explaining why the species sometimes reaches outbreak levels. As there has been much concern that the outbreak will lead to the moth expanding its range, I have also studied the species' dispersal patterns on a local scale on Gotland and its distribution and colonization history on a global scale.

Colony size was found to be important for the growth and survival of the gregarious larvae of T. pinivora. The number of individuals in a colony determines the benefits gained from both predator protection and thermoregulation, indicating that high population densities are favourable for larval survival.

The larvae of T. pinivora hatch early in the spring. This enables them to evade predators that do not become active until later in the season. Predator activity increases later in the spring, and early hatching larvae have then had time to grow and are therefore better defended from predation than larvae that hatch later.

Although several populations were found outside the outbreak area on Gotland, none of these populations were founded recently and the migration level between the populations was low. This indicates that there is little or no expansion of the outbreak range.

The distribution of T. pinivora populations is globally fragmented. Genetic studies show that the colonization history is recent, which is surprising considering the limited dispersal ability of the species. The pattern could possibly be due to a loss of habitat patches that have previously been available for colonization in a stepping-stone fashion.

Authors/Creators:Ronnås, Cecilia
Title:Population ecology at the range edge
Subtitle:survival and dispersal of a high-density lepidopteran population
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Populationsekologi vid yttersta gränsen

Utbrott av skadeinsekter kan orsaka omfattande skador på jordbruksgrödor och för skogsproduktionen. Vissa skadedjur kan också orsaka allvarliga hälsorisker för människor och djur. På Gotland lever nattfjärilen tallprocessionsspinnare, Thaumetopoea pinivora, vars larver utvecklar giftiga mikroskopiska hår (setae) som kan orsaka allvarliga allergiska besvär hos människor och djur. En population har funnits på södra Gotland (Sudret) under lång tid, men under senare år har antalet larver ökat explosionsartat. När ett sådant utbrott redan har påbörjats kan det vara svårt att studera de exakta orsakerna bakom utbrottet. Jag har studerat egenskaper i larvstadiet som påverkar arters benägenhet att få utbrott. Många utbrottsarter är kolonilevande under larvtiden, så även tallprocessionsspinnaren. Det kan finnas flera fördelar med att leva i kolonier. Flera larver i en klunga kan bättre försvara sig från rovdjur (rovinsekter), de kan höja sin temperatur genom att sola sig i grupp och de kan hjälpas åt att komma åt svårtillgänglig föda. Studier på tallprocessionsspinnarlarver visade att koloniernas storlek är viktig eftersom antalet individer i en koloni avgör de fördelar larverna kan få från både skydd mot rovdjur och termoreglering. Eftersom små larvkolonier kan slås ihop till större, kan en hög populationstäthet med många kolonier per träd vara gynnsamm för artens överlevnad.

Tallprocessionsspinnarens larver kläcks tidigt på våren. Detta ger dem möjlighet att undkomma rovdjur som inte blir aktiva förrän senare på säsongen. Myror, till exempel, blir inte aktiva i träden förrän i maj, en månad efter att larverna har kläckts. Larverna har då haft tid på sig att växa, och eftersom stora larver är bättre skyddade från myror än små, är den tidiga kläckningen gynnsamm för larvöverlevnaden, även om den innebär att larverna växer mycket långsamt under den svala våren.

Tallprocessionsspinnarens kända globala förekomst består av ett antal splittrade populationer från Frankrike och Spanien i söder, till Kaliningrad i öster och Gotland i norr. Genetiska studier visar att artens kolonisationshistoria är relativt sentida, vilket är förvånande med tanke på dess begränsade spridningsförmåga. Resultaten visar också att arten aldrig har haft en sammanhängande utbredning över hela Europa, men det är möjligt att fler, mindre områden med en lämplig livsmiljö har funnits tidigare. Om det då var kortare avstånd mellan lämpliga områden, kan detta ha underlättat koloniseringen av norra Europa.

Populationen på södra Gotland är artens nordligaste kända. Eftersom populationer som snabbt ökar i täthet ofta utvidgar sina gränser, fanns det en oro att även denna population skulle sprida sig utanför nuvarande område. Därför har vi sökt efter eventuella nyetablerade populationer och med hjälp av genetiska studier jämfört dessa med utbrottspopulationen för att avgöra deras relativa ålder. Även om flera populationer återfanns utanför utbrottsområdet på Gotland, var inga av dessa populationer nyetablerade. Data visade även att migrationen mellan populationerna var låg. Detta indikerar att artens utbredningsområde inte expanderar till följd av det pågående utbrottet.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :2011
Volume:2011:103
Number of Pages:51
Papers/manuscripts:
NumberReferences
I.Ronnås, C., Larsson, S., Pitacco, A. and Battisti, A. (2010). Effects of colony size on larval performance in a processionary moth. Ecological Entomology 35, 436-445.
II.Ronnås, C. and Dalin, P. Evergreen foliage allows early hatching in a pine processionary moth and escape from ant predation. (manuscript).
III.Ronnås, C., Cassel-Lundhagen, A., Battisti, A., Wallén, J. and Larsson, S. (2011). Limited emigration from an outbreak of a forest pest insect. Molecular Ecology 20, 4606-4617.
IV.Cassel-Lundhagen, A., Ronnås, C., Battisti, A., Wallén, J. and Larsson, S. Genetic evidence of recent expansion from unknown glacial refugia of the northern pine processionary moth (Thaumetopoea pinivora). (manuscript).
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Dept. of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-576-7647-4
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:H Protection of plants and stored products > H10 Pests of plants
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Ecology
Agrovoc terms:thaumetopoea, larvae, pinus sylvestris, population density, life cycle, leaf eating insects, sweden
Keywords:outbreaks, gregariousness, hatching date, microsatellites, gene flow
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-277
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-277
ID Code:8461
Department:(NL, NJ) > Dept. of Ecology
(S) > Dept. of Ecology
External funders:FORMAS
Deposited By: Cecilia Ronnås
Deposited On:24 Nov 2011 14:48
Metadata Last Modified:02 Dec 2014 10:48

Repository Staff Only: item control page