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这篇综述聚焦作物害虫，探讨其对气候和土地利用变化的响应。全球变暖使害虫活动范围扩大、繁殖代数增加，预计小麦、水稻、玉米在升温 2°C 时因害虫危害产量损失加剧。土地利用变化和农业集约化也影响害虫危害程度。贸易全球化增加害虫入侵风险，未来需深入研究相关机制，建立监测系统。
### 全球变化下作物害虫问题的严峻现状
在全球范围内，作物害虫肆虐，严重损害农作物，导致产量大幅下降。而这一问题的恶化，与气候和土地利用的变化紧密相连，对全球粮食安全构成了重大威胁。
作物害虫对气候变化的响应
- 地理范围扩张与繁殖变化
全球气候变暖是当前气候变化的主要趋势。在这一背景下，作物害虫做出了一系列响应。其中，最明显的表现之一是地理范围的扩张。许多害虫原本受限于特定的气候区域，但随着气温升高，它们能够适应更广泛的环境，从而向更凉爽的地区扩散。同时，害虫的物候事件也有所提前，比如羽化、交配等关键阶段更早出现。而且，害虫每年的繁殖代数显著增加。这意味着在相同时间内，害虫的数量可能呈指数级增长，进一步加剧对农作物的危害。据预测，当全球平均气温升高 2°C 时，小麦、水稻和玉米因害虫危害导致的产量损失将分别加剧 46%、19% 和 31% 。不同纬度地区的害虫对变暖的响应存在差异。中高纬度地区的害虫由于原本处于相对凉爽的环境，升温使它们能更好地生存和繁殖，对变暖的响应更为积极；而热带地区的害虫，长期适应高温环境，温度升高带来的优势并不明显。
- 干旱和降水变化的影响
降水模式的改变对害虫危害程度影响显著。适度干旱时，害虫会把植物当作重要的水源，加大对植物的取食力度。同时，干旱导致植物自身抵御害虫的能力下降，害虫的天敌生存也受到影响，使得害虫对作物的损害增加。降水增多时，一方面，雨滴的冲刷作用能减少小型害虫的数量；另一方面，降水可以缓解热 - 水胁迫，为大多数害虫创造更适宜的生存环境，总体上有利于害虫的繁衍。
土地利用变化对作物害虫的影响
土地利用变化，如森林砍伐和土地转为农田，对生态环境产生了深远影响。森林砍伐减少了植被覆盖，导致局部气候变暖加剧。而且，森林生态系统的破坏使得生物多样性降低，许多害虫的天敌数量减少，害虫在这样的环境中更容易大量繁殖，进而增加对农作物的损害。
农业集约化与害虫的关系
农业集约化过程中，施肥和灌溉是常见的措施。施肥能够为农作物提供充足的养分，促进作物生长，使作物的质量和数量都有所提升，为害虫提供了更丰富的食物来源。灌溉则能保证作物生长所需的水分，同时也缓冲了害虫面临的环境极端变化，使得害虫能够在更稳定的环境中生存和繁殖，有利于害虫的扩散和危害。
贸易全球化与害虫入侵
随着贸易网络的全球化，害虫入侵问题愈发严重。不同地区之间频繁的货物运输，为害虫的远距离传播提供了便利。许多害虫搭乘贸易运输的 “便车”，入侵到新的地区。这些入侵害虫在新环境中往往缺乏有效的天敌制衡，能够迅速繁殖并扩散。2019 年，害虫入侵造成的损失超过 4230 亿美元，给农业生产带来了巨大的经济损失。
未来研究方向
面对日益严峻的作物害虫问题，未来的研究需要深入探究害虫状态变化背后的机制。通过明确害虫响应环境变化的生理、生态机制，为制定科学有效的防治策略提供理论依据。同时，还应积极开发监测和预测系统，实时掌握害虫的动态变化，提前预警害虫的爆发，从而指导农业生产中的害虫管理工作，保障全球粮食安全。
