The effect of host abundance on the distribution and impact of biocontrol agents on purple loosestrife (<i>Lythrum salicaria</i>, Lythraceae)

Abstract

AbstractThe spread and efficacy of biological control agents are thought to increase with the regional frequency of host populations. We tested this hypothesis by quantifying the occurrence of and damage by 2 biocontrol agents, Galerucella pusilla and G. calmariensis beetles, on 52 introduced stands of purple loosestrife (Lythrum salicaria) in Ontario, Canada. An analysis of herbarium records combined with population-genetic analysis of style morph frequencies and extensive field observations made across Ontario over a 25-y period indicate that L. salicaria populations are more densely distributed in eastern than central Ontario. However, we did not detect the control agents more frequently nor was damage by biocontrol agents higher in 14 eastern stands than 17 central stands. By comparing 20 stands where beetles had been deliberately released with 32 for which there is no recorded history of beetle release, we found that beetles had spread widely beyond documented release sites. However, plants at release sites were more heavily damaged than those at non-release sites, such that previous surveys monitoring only release sites overestimated the efficacy of control. Overall, we detected herbivory by Galerucella spp. in 88% of L. salicaria stands throughout eastern and central Ontario, and only 5% of 5957 plants sampled seem to have entirely escaped damage. We recommend an iterative post-release monitoring study to determine the broader efficacy of the control program using the baseline quantitative data presented here.RésuméIl est généralement admis que la dispersion et l'efficacité des agents de lutte biologique augmentent avec la fréquence régionale des populations hôtes. Nous avons évalué cette hypothèse en quantifiant la présence et les dommages causés par deux agents de lutte biologique, les coléoptères Galerucella pusilla et G. calmariensis, dans 52 peuplements de salicaire commune (Lythrum salicaria), une espèce introduite, en Ontario (Canada). Une combinaison d'analyse de données d'herbiers, d'analyses génétiques de la fréquence des morphes de style dans les populations et d'observations de terrain effectuées dans tout l'Ontario sur une période de 25 ans indiquent que les populations de L. salicaria sont réparties plus densément dans l'est qu'au centre de l'Ontario. Cependant, les agents de lutte biologique n'étaient pas plus fréquents ni leurs dommages plus importants dans 14 peuplements de l'est que dans 17 du centre. En comparant 20 peuplements où les coléoptères avaient été lâchés délibérément avec 32 autres pour lesquels il n'y avait aucun historique de lâcher, nous avons constaté que la distribution des coléoptères dépassait largement les sites où ils avaient été lâchés. D'autre part, les dommages aux plantes étaient plus sévères dans les sites de lâcher qu'ailleurs, ainsi l'efficacité de la lutte avait été surestimée lors de suivis précédents effectués seulement sur les sites de lâcher. Au total, nous avons détecté des dommages par Galerucella spp. dans 88 % des peuplements de L. salicaria dans tout l'est et le centre de l'Ontario et seulement 5 % des 5957 plantes échantillonnées semblaient avoir été entièrement épargnées. Nous recommandons de réaliser une étude itérative de suivi de lâcher visant à déterminer l'efficacité du programme de lutte dans son ensemble en se basant sur les données quantitatives présentées ici.Keywords: Galerucella calmariensisGalerucella pusillaLythrum salicariaOntarioMots-clés: Galerucella calmariensisGalerucella pusillaLythrum salicariaOntario