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Invasive forest pest surveillance: survey development and reliability

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Abstract:

Worldwide, a large number of potential pest species are introduced to locations outside their native ranges; under the best possible prevention scheme, some are likely to establish one or more localized populations. A comprehensive early detection and rapid-response protocol calls for surveillance to determine if a pest has invaded additional locations outside its original area of introduction. In this manuscript, we adapt and spatially extend a two-stage sampling technique to determine the required sample size to substantiate freedom from an invasive pest with a known level of certainty. The technique, derived from methods for sampling livestock herds for disease presence, accounts for the fact that pest activity may be low at a coarse spatial scale (i.e., among forested landscapes) but high at a fine scale (i.e., within a given forested landscape). We illustrate the utility of the approach by generating a national-scale survey based on a risk map for a hypothetical forest pest species threatening the United States. These techniques provide a repeatable, cost-effective, practical framework for developing broad-scale surveys to substantiate freedom from non-native invasive forest pests with known statistical power.

À travers le monde, un grand nombre d’espèces de ravageurs potentiels sont introduites dans des endroits situés en dehors de leur aire de répartition naturelle. Malgré la meilleure stratégie possible de prévention, certains de ces ravageurs ont des chances d’établir une ou plusieurs populations localisées. Un protocole complet de détection précoce et de réaction rapide demande une surveillance pour déterminer si un ravageur a envahi d’autres endroits à l’extérieur de sa zone d’introduction originelle. Dans cet article, nous adaptons une méthode d’échantillonnage en deux temps et lui ajoutons une dimension spatiale afin de déterminer la taille de l’échantillon nécessaire pour confirmer l’absence d’un ravageur invasif avec un degré de certitude connu. La méthode est dérivée des méthodes d’échantillonnage des troupeaux de bétail pour détecter la présence de maladies et tient compte du fait que l’activité des ravageurs peut être faible à une échelle spatiale grossière (c.-à-d. parmi des paysages forestiers) mais élevée à une échelle plus fine (c.-à-d. à l’intérieur d’un paysage forestier). Nous illustrons l’utilité de l’approche en générant un inventaire à l’échelle nationale basé sur une carte de risques pour une espèce de ravageur forestier hypothétique qui menacerait les États-Unis. Ces techniques offrent un cadre pratique, reproductible et peu coûteux pour élaborer des inventaires à grande échelle afin de confirmer l’absence de ravageurs forestiers exotiques et invasifs avec une puissance statistique connue.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2008

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