Using lower trophic level factors to predict outcomes in classical biological control of insect pests

Die Einführung von exotischen natürlichen Feinden zur biologischen Kontrolle von Insektenschädlingen beinhaltet Risiken für die Umwelt. Eine Abschätzung der Wahrscheinlichkeit, ob eine erfolgreiche Kontrolle erreicht werden kann, wäre vor der Freisetzung hilfreich um ineffektive Einführungen zu vermeiden. Auf der Grundlage von deutlichen Hinweisen auf multitrophische Interaktionen zwischen den Leveln in terrestrischen Ökosystemen untersuchten wir, ob die Variation von ökologischen und biologischen Faktoren, die auf den trophischen Leveln der Pflanzen und Herbivoren gefunden werden (Level eins und zwei), benutzt werden kann, um eine einfache Formel auf empirischer Grundlage zu finden, mit der man in der Lage ist die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen biologischen Kontrolle von holometabolen Insekten abzuschätzen. Wir konstruierten eine Datenbasis, die aus 828 Datensätzen über Versuche biologischer Kontrolle von 91 Insektenschädlingsarten bestand, und benutzten eine schrittweise logistische Regression um zu testen, ob fünf grundlegende Eigenschaften des Ökosystems, der Feldfrüchte und der Schädlinge (Habitattyp, verwendete Feldfrucht, Ordnung der Schädlinge, Nahrungsnische der Schädlinge und Ausmaß der Schädigung) mit den Raten einer erfolgreichen Kontrolle korreliert waren. Die Eigenschaften der natürlichen Feinde wurden nicht in das Modell eingebracht. Das endgültige Modell beinhaltete 10 signifikante unabhängige Variablen, von denen neun wechselseitige Interaktionen waren. Sämtliche der fünf grundlegenden Ökosystemeigenschaften erschienen in signifikanten Interaktionen. Das Modell lieferte gute Abschätzungen der historischen Erfolgsraten gegen Schädlingsarten in dem Datensatz. In einem weiteren Test konnte das Modell die Zugänglichkeit für biologische Kontrolle bei 10 Schädlingsarten richtig einordnen, die nicht im ursprünglichen Datensatz vorhanden waren. Diese Ergebnisse liefern den Beweis, dass Faktoren der unteren trophischen Level bei der Suche nach einer Vorhersageformel für biologische Kontrolle nützlich sein können.