Global warming is predicted to cause distributional changes in organisms whose geographic ranges are controlled by temperature. We report a recent latitudinal and altitudinal expansion of the pine processionary moth, Thaumetopoea pityocampa, whose larvae build silk nests and feed on pine foliage in the winter. In north-central France (Paris Basin), its range boundary has shifted by 87 km northwards between 1972 and 2004; in northern Italy (Alps), an altitudinal shift of 110–230 m upwards occurred between 1975 and 2004. By experimentally linking winter temperature, feeding activity, and survival of T. pityocampa larvae, we attribute the expansions to increased winter survival due to a warming trend over the past three decades. In the laboratory we determined the minimum nest and night air temperatures required for larval feeding and developed a mechanistic model based on these temperature thresholds. We tested the model in a translocation experiment that employed natural temperature gradients as spatial analogues for global warming. In all transects we transferred colonies of T. pityocampa larvae to sites within zones of historical distribution, recent distribution, and outside the present range. We monitored air and nest temperature, incoming solar radiation, larval phenology, feeding activity, and survival. Early-season temperature effects on phenology were evident, with delayed development of colonies in the more extreme (colder) sites. In the coldest months, our model was consistent with the observed patterns of feeding activity: Feeding was progressively reduced with increasing latitude or elevation, as predicted by the lower number of hours when the feeding threshold was reached, which negatively affected final survival. Insolation raised nest temperature and increased feeding activity on the south but not the north aspect. Prolonged temperature drops below the feeding thresholds occurred at all sites, leading to starvation and partial mortality. Nonetheless, even the most extreme sites still allowed some feeding and, consequently, up to 20% colony survival and successful pupation. Given that the present distribution of the oligophagous T. pityocampa is not constrained by the distribution of its actual or potential hosts, and that warmer winters will cause the number of hours of feeding to increase and the probability of the lower lethal temperature to decrease, we expect the trend of improved survival in previously prohibitive environments to continue, causing further latitudinal and altitudinal expansion. This work highlights the need to develop temperature-based predictive models for future range shifts of winter-limited species, with potential applications in management.

Abstract In the context of climate change, the effects of prolonged or more severe droughts on pest and pathogen damage are a major concern for forest ecosystems. To date, there is great uncertainty about the direction, magnitude and sources of variation in responses to drought by insects and fungi. We report the outcomes of a meta‐analysis of 100 pairwise comparisons of insect pest or pathogen damage to water‐stressed and control trees from 40 publications. The type of feeding substrate for insects and fungi and the water stress severity emerged as the main factors influencing the level of damage in water‐stressed trees. Overall, primary damaging agents living in wood caused significantly lower damage to the water‐stressed trees compared with the control, whereas primary pests and pathogens living on foliage caused more damage to water‐stressed trees, in all cases irrespective of stress severity. In contrast, damage by secondary agents increased with stress severity, which was best estimated by the ratio between the predawn leaf water potential in stressed trees and the xylem pressure inducing 50% loss in hydraulic conductance due to cavitation, a species‐specific index of drought tolerance. Insect and fungus feeding behaviour, affected tree part, and water stress severity are therefore proposed as three important predictors of forest damage in drought conditions.

Climate change affects populations of forest insect pests in a number of ways. We reviewed the most recent literature (2013–2017) on this subject including previous reviews on the topic. We provide a comprehensive discussion of the subject, with special attention to insect range expansion, insect abundance, impacts on forest ecosystems, and effects on forest insect communities. We considered forest insects according to their major guilds and biomes. Effects of climate change on forest insects are demonstrated for a number of species and guilds, although generalizations of results available so far are difficult because of species-specific responses to climate change. In addition, disentangling direct and indirect effects of climate change is complex due to the large number of variables affected. Modeling based on climate projections is useful when combined with mechanistic explanations. Expansion of either the true range or the outbreak range is observed in several model species/groups of major insect guilds in boreal and temperate biomes. Mechanistic explanations are provided for a few species and are mainly based on increase in winter temperatures. In relation to insect abundance, climate change can either promote outbreaks or disrupt trophic interactions and decrease the severity of outbreaks. There is good evidence that some recent outbreaks of bark beetles and defoliating insects are influenced by climate change and are having a large impact on ecosystems as well as on communities of forest insects.

Abstract The geographical exchange of non-native insects can be highly asymmetrical, with some world regions ‘exporting’ or ‘importing’ more species than others. Several hypotheses have been proposed to explain such asymmetries, including differences in propagule pressure, environmental features in recipient regions, or biological traits of invaders. We tested aspects of these hypotheses in the context of the exchange of non-native insects between North America, Europe, and Australasia. Europe was the dominant exporter of non-native insect species between the three regions, with most of this asymmetry arising prior to 1950. The European dominance could not be explained by differences in import value, source species pool sizes, or native plant richness in the recipient regions. We identified that the introduction of non-native plants, driven in part by European colonization, best explains the asymmetrical exchange of non-native insects between our focal regions.

Abstract Aim Many scolytine beetle species have been expanding their range in new territories across geographic barriers, traveling with wood, wood products and plants for planting, sometimes with a high impact on plant health. Here we attempt to quantify the mobility of these cosmopolitan species and to identify the biological drivers of mobility and impact. Location World Major taxa studied Coleoptera; Curculionidae; Scolytinae Methods Mobility was estimated by counting the numbers of landmasses (contiguous pieces of land, surrounded by ocean or sea) colonized by each species. A series of potential drivers (taxonomic tribes; feeding habits; polyphagy; reproductive strategy; host taxa; pheromones and primary attractants) as well as impact on host health were recorded. Results 163 species were identified, out of 5546 counted in the whole subfamily. Four tribes (Xyleborini; Ipini; Crypturgini; Hylastini) were significantly over-represented, and two others (Corthylini; Hexacolini) were under-represented. 53% of the 163 species are inbreeding, a very significant excess as compared to the whole subfamily (29%). The inbreeders colonized more landmasses than the outbreeders. There is a significant relationship between the number of host families attacked by a species and the number of colonized landmasses. Species restricted to conifers colonized fewer landmasses than hardwood generalists. Species attacking both types of hosts are the most mobile. Most of the invasive species respond to host primary attractants, only one quarter respond to pheromones. All very mobile species respond to primary attractants, and none responds to pheromones. Very mobile species are all associated with a high or moderate impact. Main conclusions The most mobile species belong for a large part to a limited number of subtribes. They are often inbreeding, polyphagous and respond to primary attractants but do not produce pheromones. However, many species that do not, or only partly, belong to these categories, have established in several landmasses, sometimes with a high impact. For example, the outbreeding Scolytus multistriatus , that attacks only 3 host families and produces aggregation pheromones, has established in thirteen landmasses, with a high impact. Therefore, risk prediction needs to assess diversity of species-specific biological traits beyond the few routinely analyzed in literature.

Introduction European forests face increasing threats due to climate change-induced stressors, which create the perfect conditions for bark beetle outbreaks. The most important spruce forest pest in Europe is the European Spruce Bark Beetle ( Ips typographus L.). Effective management of I. typographus outbreaks necessitates the timely detection of recently attacked spruce trees, which is challenging given the difficulty in spotting symptoms on infested tree crowns. Bark beetle population density is one of many factors that can affect infestation rate and symptoms development. This study compares the appearance of early symptoms in endemic and epidemic bark beetle populations using highresolution Unmanned Aerial Vehicles (UAV) multispectral imagery. Methods In spring of 2022, host colonization by bark beetles was induced on groups of spruce trees growing in 10 sites in the Southern Alps, characterized by different population density (5 epidemic and 5 endemic). A multispectral sensor mounted on a drone captured images once every 2 weeks, from May to August 2022. The analyses of a set of vegetational indices allowed the actual infested trees’ reflectance features and symptoms appearance to be observed at each site, comparing them with those of unattacked trees. Results Results show that high bark beetles population density triggers a more rapid and intense response regarding the emergence of symptoms. Infested trees were detected at least 1 month before symptoms became evident to the human eye (red phase) in epidemic sites, while this was not possible in endemic sites. Key performing vegetation indices included NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), SAVI (Soil Adjust Vegetation Index, with a correction factor of 0.44), and NDRE (Normalized Difference Red Edge index). Discussion This early-detection approach could allow automatic diagnosis of bark beetles’ infestations and provide useful guidance for the management of areas suffering pest outbreaks.

Climate change will lead to higher frequencies of natural disasters, including flooding events. Consequently, more severe and widespread attacks by invasive ambrosia beetles associated with stressed trees are predicted to occur. In this scenario, understanding which tree species are expected to be more susceptible, as well as which ambrosia beetle species could be expected to have the biggest impacts, represent a research priority. To this aim, potted-trees of eight tree species (four in the order Fagales and four in the order Rosales) were first exposed to flood-stress in a common garden experiment; then emerging insects were counted and logs obtained from infested trees were analyzed through X-ray tomography to evaluate host selection patterns (entry holes), colonization success (percentage of branched galleries and offspring production), and potential damage to the tree (volume of the log occupied by galleries) by native and exotic ambrosia beetle species. Four ambrosia beetle species attacked flood-stressed trees: the native Anisandrus dispar and Xyleborinus saxesenii, and the exotic Xylosandrus crassiusculus and Xylosandrus germanus. Flood-stressed Rosales species were consistently more attacked than Fagales species, with different ambrosia beetle species showing distinct preferences for certain tree species. Rosales were also generally more suitable for ambrosia beetle reproduction than Fagales, even though differences were also evident among tree species within the two orders. The exotic X. crassiusculus was the most successful species, showing higher percentage of branched galleries and higher offspring production. Our study showed a differential susceptibility of common tree species to native and exotic ambrosia beetles in a flood-stress scenario. In addition, it highlighted that X-ray tomography provides a novel method for characterizing the host selection and colonization of trees by ambrosia beetles and can be considered a reliable methodology to improve our comprehension of these mechanisms.

Background and Objectives: Functional rehabilitation in patients with hemimandibulectomy remains a challenge no matter what method of reconstruction is chosen by physicians. In this paper, we aim to evaluate the feasibility of an acceptable occlusal restoration in patients who have undergone hemimanidublectomy without the reestablishment of mandibular continuity. Materials and Methods: Data were collected retrospectively on 10 patients with varying degrees of mandible resection. The greatest challenge in the restoration of an acceptable occlusion form is the natural latero-deviation that occurs in patients whose mandibular continuity was not restored. This causes an unbalanced and uncoordinated occlusal plane. Based on our research, this deviation is highly dependent on three main factors: the presence of teeth (which allow for a proprioceptive stimulus that counteracts the deviation), the extension of the defect and the presence or lack of the coronoid process. Results: Based on the presence of dental elements or lack thereof, patients were either rehabilitated with implant-supported dentures or removable partial dentures. Although the gold standard of care for these patients remains the restoration of mandible continuity through use of bone grafts, an acceptable rehabilitation of occlusion and therefore function may be acquired in non-grafted patients. Conclusions: Both physicians and patients must manage their expectations carefully and be eager to find a compromise to provide the best possible solution given the challenges of the premises.

A rising demand for prosthetic-driven jaw reconstruction is encountered in maxillo-facial surgery. The free scapula flap is a workhorse of cervico-facial reconstructions, but an implant-based prosthetic rehabilitation on this flap is a debated topic. A systematic review of the papers on this subject has been conducted on Embase, MEDLINE, and Cochrane libraries following PRISMA guidelines, in order to analyze the results described in the literature. A total of nine papers were eligible for inclusion, with 83 scapula flaps overall being used for an implant-based prosthetic rehabilitation. The mandible was the reconstructed jaw in 58.0% of the cases. Overall, 249 implants were positioned (mean 3.0 implant per flap) with a 3.6% implant failure rate. In 95.2% of the cases, delayed rehabilitation was performed. Radiotherapy and the timing of implant placement did not seem to influence implant failure. Only two papers analyzed the quality of life following the rehabilitation, highlighting a functional improvement. Scapula-based implant-prosthetic rehabilitation is a feasible technique that can also benefit from the new CAD/CAM technologies and digital workflows. Nonetheless, further studies focused on this topic and on its impact on the quality of life are needed in order to analyze risk factors and to optimize the outcomes.

Phytophagous insect pests strongly affect the productivity and profitability of agriculture and forestry. Despite the well-known sensitivity of insects to abiotic effects such as temperature, their potential responses to ongoing climate change remain unclear. Here we compile and review documented climate change responses of 31 of the globally most severe insect pests of agriculture and forestry, focussing on species for which long-term, high-quality data are available. Most of the selected species show at least one response affecting their severity as pests, including changes in geographic range, population dynamics, life-history traits, and/or trophic interactions. The agricultural pests show strikingly more diverse and generally weaker responses to climate change than the forestry pests. However, the agricultural pests seem to increase more in detrimental ecological impact than do the forestry pests. Unexpectedly, 59% of the species show responses of reduced potential impacts as pests under ongoing climate change. This reduction in impact is further supported by a thermal sensitivity analysis showing little benefit of climate warming in relation to the optimal developmental temperatures for the majority of these pests under both current climate and future projections. The documented variation in responses indicates that efforts to mitigate undesirable climate change effects must target individual species, taking into account the complex ecological and evolutionary mechanisms underlying their responses.