近日，河北大学马春森教授和中国农科院植保所马罡副研究员团队，从“虫口夺粮”的视角，系统阐明了全球变化主要驱动因子对重要农作物害虫的影响趋势及其机制。相关成果日前发表于《自然综述：地球与环境》。
据联合国粮农组织估计，全球每年因病虫害导致的作物产量损失高达40%。全球气候变化进一步加剧了病虫害的危害，导致农药使用量增加、作物损失加重、虫害入侵增加和相关防治成本上升，严重威胁全球粮食安全。明确害虫对全球变化响应的规律及其未来趋势，有助于掌握害虫灾变规律、提高害虫测报技术及制定科学防控对策，对确保我国乃至全球的粮食安全有重要的实际和战略意义。
研究团队通过提取近千项研究中的两千余条数据，分析了全球气候变化、土地利用与农业管理变革、全球贸易等全球变化关键因子影响害虫种群和群落的时空动态及其生态机制。综合分析发现，气候变化总体上将加剧虫害导致的农作物产量损失。气候变暖及极端高温事件增加正推动热带和温带害虫风险向高纬度和高海拔地区转移，并导致虫害发生期提前、每年繁殖代数增加。变暖促进了春季小麦害虫种群增长，使水稻害虫危害从亚热带向温带地区转移，并有利于玉米和大豆害虫繁殖。中度干旱通过增加害虫取食以摄取水分，从而加重作物损失。降水增加可缓解热胁迫，有利于害虫繁殖。迁飞性害虫能追踪适宜的寄主植物和气候条件，其威胁正变得更加严峻。毁林和耕地开垦会加剧变暖，减少生物多样性，导致作物受害加重。施肥和灌溉通过提高农作物品质和缓解极端环境，从而有利于害虫增殖。全球贸易加剧了害虫入侵。
为应对全球变化趋势下的农作物虫害危机，研究团队提出，利用人工智能开发害虫种类智能识别和监测技术及无人机遥感技术，构建害虫预测预警系统、跨时空“昆虫学-生态学-环境数据”平台，将有助于及时应对害虫灾变带来的挑战。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，将成为保障全球粮食安全的重要研究方向。
该研究阐明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，明确了小麦、水稻、玉米和大豆等主要农作物重要害虫对全球变化响应的趋势，提出了适应全球环境变化的农作物害虫测报和防治策略，对科学应对全球变化下的粮食安全问题有重要的指导意义。
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