Austromusotima camptozonale (Lepidoptera: Crambidae) herbivory results in frond and rhizome mortality of the invasive fern Lygodium microphyllum (Schizaeles: Lygodiaceae)

Min B. Rayamajhi, Paul D. Pratt, Jorge Leidi, Ted D. Center

Abstract


Old World climbing fern, Lygodium microphyllum (Cav.) R. Br.; Schizaeles: Lygodiaceae), is among the most problematic invasive weeds in southern Florida, USA, where it smothers and displaces native vegetation. Chemical and mechanical control methods that target aerial fronds may not provide adequate control of L. microphyllum as underground rhizomes produce new fronds following treatment. Alternatively, biological control involves persistent feeding damage from introduced herbivores and may be an additional control measure for the management of the exotic weed. Herein, we hypothesized that high levels of persistent herbivory will reduce foliar biomass, kill underground rhizomes, and increase the number of other plant species. This hypothesis was tested over an 18 month period by placing 6 cages over L. microphyllum patches growing in a natural setting and repeatedly inoculating 3 of the cages with the Australian moth Austromusotima camptozonale (Hampson) (Lepidoptera: Crambidae) while the remaining 3 caged patches served as untreated controls. Growth of L. microphyllum was markedly reduced in herbivore treated patches versus untreated controls. Rhizome density and growth also decreased in herbivorycages, where rhizomes stopped producing fronds within 12 months and destructive sampling at 18 months showed complete rhizome mortality within these patches. The number of species within patches, however, remained similar among herbivory and control treatments. These findings represent the first evidence that chronic herbivory by arthropods can kill L. microphyllum rhizomes.

 

El helecho trepador del Mundo Antiguo, Lygodium microphyllum (Cav.) R. Br.; (Schizaeles: Lygodiaceae), es una de las malezas invasoras más problemáticas en el sur de Florida, EE.UU., donde ahoga y desplaza la vegetación nativa. Los métodos químicos y de control mecánico que se dirigen a las frondas aéreas possiblemente no proveen un control adecuado de L. microphyllum dado que los rizomas subterráneas producen nuevas hojas después del tratamiento. Como alternativa, el control biológico implica un daño persistente por la alimentación de los herbívoros introducidos y puede ser una medida de control alternativa para el manejo de la maleza exótica. Tenemos una hipótesis de que altos niveles de herbivoría persistente reducirán la biomasa foliar, matará los rizomas subterráneos, y aumentará la diversidad de especies de plantas. Esta hipótesis se puso a prueba durante un período de 18 meses mediante la colocación de 6 jaulas sobre un grupo de plantas de L. microphyllum que crecieron en un entorno natural y la inoculación repetida de 3 de las jaulas con la polilla australiana, Austromusotima camptozonale (Hampson) (Lepidoptera: Crambidae), mientras que las otras 3 jaulas servian como controles no tratados. El crecimiento de L. microphyllum se redujo notablemente en las jaulas tratadas con herbívoros que en los controles no tratados. La densidad y el crecimiento de los rizomas también disminuyeron notablemente en las parcelas con herbívoros, donde los rizomas dejaron de producir frondas dentro de 12 meses y un muestreo destructivo a los 18 meses mostraron una mortalidad completa de los rizomas dentro de las jaulas tratadas. La diversidad de especies dentro de las jaulas, sin embargo, se mantuvo similar entre los tratamientos de herbivoría y control. Estos hallazgos representan la primera evidencia de que la alimentación crónica por artrópodos herbivoros puede matar las rizomas de L. microphyllum.

 

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Keywords


Old World climbing fern; biological control; rhizome density; chronic herbivory

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