近日，我校林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室严善春教授、姜礅教授科研团队在森林保护学和污染生态学交叉领域取得重要进展，相继在Journal of Hazardous Materials（中科院1区TOP，IF=14.224）和Science of the Total Environment（中科院1区TOP，IF=10.753）在线发表了题为“Transfer of Cd along the food chain: the susceptibility of Hyphantria cunea larvae to Beauveria bassiana under Cd stress”和“Defense response of Fraxinus mandshuricaseedlings to Hyphantria cunea larvae under Cd stress: A contradiction between attraction and resistance”的研究论文。研究成果可为重金属污染地区害虫发生趋势的评估及害虫防控策略的优化提供理论依据。

重金属污染是世界范围内普遍存在的严重环境问题，被认为是影响植物抗虫防御、害虫发生以及病原微生物对害虫防控效率的一种非生物环境因素。研究团队基于人工构建的“土壤-水曲柳-美国白蛾幼虫”食物链，第一，明确土壤中镉可沿着水曲柳传递至美国白蛾幼虫，并造成其生长速度下降和死亡率上升，即证明重金属胁迫介导的林木“元素防御假说”。第二，明确了镉介导的元素防御取代了植物基础防御在水曲柳抵御美国白蛾幼虫中的优势地位，即证明了“元素防御优势地位假说”。第三，明确了镉沿食物链传递以一种协同效应的方式增加了美国白蛾幼虫对球孢白僵菌的敏感性，即证明了“联合效应假说”。第四，明确了镉胁迫下先天免疫和能量代谢紊乱是美国白蛾幼虫抗病性减弱的主要原因，即凸显了重金属的生物毒性效应。上述研究极大扩展了重金属污染毒性效应的研究范畴，阐明了昆虫病原真菌介导的生物防治在重金属污染地区害虫防治中的适用性，为重金属污染地区制定有效、合理的害虫防控策略提供重要依据。