中国农科院植保所阐明农作物害虫对全球气候和土地利用变化的响应机制

近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队，联合国内外多家单位，在Nature Reviews Earth & Environment上在线发表题为″Crop pest responses to global changes in climate and land management″的综述文章。该综述理清了全球变化主要驱动因子对农作物害虫影响的生态学机制，阐明了温带害虫、热带害虫、迁飞害虫和地下害虫响应全球变化的规律，揭示了小麦、水稻、玉米和大豆害虫对全球气候和土地利用变化响应的趋势，提出了适应全球环境变化的农作物害虫测报和防治策略，指出了全球变化背景下农作物害虫研究领域的未来方向，对科学制定害虫防控策略以应对全球变化下的粮食安全问题有重要的指导意义。

近年来，全球农作物害虫的危害日益加剧，对粮食生产和农业经济构成严重威胁。了解害虫种群数量和分布如何响应全球变化，对确保粮食安全生产至关重要。该综述通过整合全球主要农作物害虫如何响应气候和土地利用变化的研究和数据发现，气候变化、土地利用方式的转变以及农业集约化正在共同推动害虫的扩张和爆发，使农作物产量大幅下降。全球变暖趋势下，害虫地理分布范围不断扩大，物候提前，年世代数增加，导致作物受害程度加剧。特别是在中高纬度地区，害虫对气候变暖的响应更为明显，可能带来更严重的农业损失。极端气候事件对害虫的影响复杂多变。中度干旱可促使害虫通过增加取食来获取水分，从而导致作物损害加重；而降水增加通过缓解极端温-湿度环境促进了害虫的爆发。

人类活动同样加剧了农作物害虫的危害。土地开垦和森林砍伐导致生态系统退化，降低了自然生物防治功能，使农作物更易遭受害虫的侵害。农业集约化的发展，尤其是施肥和灌溉的广泛使用，虽提高了作物产量，但同时也提高了害虫寄主植物的品质，并且缓冲了极端环境条件对害虫的不利影响，为害虫提供了更优越的生存环境。与此同时，全球贸易网络的增加，进一步促进了外来害虫的入侵。因此，未来需要加强害虫监测与预测系统的建设，以便及时应对害虫扩散带来的农业危机。同时，探索可持续的害虫管理策略，如保护型生物防治、气候智慧型害虫管理技术、精准农业等，成为保障全球粮食安全的重要研究方向。

该工作为全球气候变化背景下的农业害虫防控提供了重要的理论依据和数据支持。通过深入分析害虫对气候和土地利用变化的响应，不仅揭示了农业生产面临的潜在风险，也为制定科学有效的害虫管理政策和策略提供了关键指导。

图1. 全球变化驱动因素对作物害虫和农业生产力的影响

图2. 气候、土地利用和农业实践的全球变化

图3. 全球环境变化对主要农作物害虫的影响

图4. 全球不同区域4种主要作物害虫对全球变化的响应

图5. 气候变暖对主要农作物害虫的影响

图6. 小麦、水稻、玉米和大豆害虫对气候变暖的响应

原文链接：https://www.nature.com/articles/s43017-025-00652-3

来源: 中国农业科学院植物保护研究所