Spread of Larinus minutus (Coleoptera: Curculionidae), a biological control agent of knapweeds, following introduction to northwestern Arkansas

Abstract

Spotted knapweed, Centaurea stoebe L. (Asteraceae), is an invasive perennial forb that has become economically and ecologically damaging in North America. The weevil Larinus minutus Gyllenhal (Coleoptera: Curculionidae), a biological control agent of invasive knapweeds, was introduced to 37 sites in northwest Arkansas since 2008 as part of a biological control program for spotted knapweed. In 2011 and 2012, 25 of these release sites were surveyed to monitor how L. minutus infestation rates changed in relation to distance and time from release. The initial L. minutus introductions at these sites occurred from 2008 to 2011. Transects were used from the point of initial weevil introduction to establish sampling quadrats in which capitula were collected to document weevil presence and infestation rates. The mean maximum distance of weevil colonization and mean local abundance (within the first 50 m from the release point) were calculated in relation to time (yr) since release. Five sites had >10 quadrats in both sampling years and were analyzed with an exponential decay function to model localized population growth and spread. Annual increases in mean local abundance and maximum distance of colonization were observed. These results were substantiated by localized growth (at 3 sites) and spread (at 2 sites) that occurred at the 5 sites analyzed with the exponential decay function. These findings suggest that in years following L. minutus introduction, assuming similar release strategies and environmental conditions, consistent increases in weevil infestation rates and spread from the release site may be expected in about half the sites at which populations establish.

Resumen

La Centaurea manchada, Centaurea stoebe L. (Asteraceae), es una de las herbáceas perennes invasiva que se ha vuelto económicamente y ecológicamente perjudicial en América del Norte. El gorgojo Larinus minutus Gyllenhal (Coleoptera: Curculionidae), un agente de control biológico de especies de Centaurea invasivas, se introdujo en 37 sitios en el noroeste de Arkansas desde el 2008 como parte de un programa de control biológico de la Centaurea manchada. En el 2011 y el 2012, se realizo un sondeo de 25 de estos sitios de liberación para monitorear cómo la tasa de infestación de L. minutus cambió en relación con la distancia y el tiempo de liberación. Las introducciones iniciales de L. minutus en estos sitios sucedieron entre el 2008 y el 2011. Se utilizó transectos desde el punto de introducción inicial del gorgojo para establecer cuadrantes de muestreo en el que se recogieron los racimos para documentar la presencia del gorgojo y la tasa de infestación. La distancia máxima media de la colonización del picudo y la media de abundancia local (dentro de los primeros 50 m del punto de liberación) se calcularon en relación con el tiempo (año) desde el lanzamiento. Cinco sitios tenían > 10 cuadrant es en ambos años de muestreo y se analizaron con una función de decaimiento exponencial para modelar el crecimiento de las poblaciones localizadas y propagación. Se observaron incrementos anuales en la abundancia local media y la distancia máxima de la colonización. Estos resultados se corroboraron por el crecimiento localizado (a los 3 sitios) y la extensión (a los 2 sitios) que se produjo en los 5 sitios analizados con la función de decaimiento exponencial. Estos hallazgos sugieren que en los años siguientes a la introducción de L. minutus, asumiendo estrategias de lanzamiento similares y las condiciones ambientales, los aumentos constantes en los índices de infestación de gorgojos y lo diseminado desde el lugar de la liberacion pueden ser esperados en alrededor de la mitad de los sitios en los que las poblaciones se establecen. 

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