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为探究气候变化对害虫及天敌分布的影响，研究人员基于生态位模型，分析中华锯花天牛（Batocera horsfieldi）及其天敌大斑啄木鸟（Dendrocopos major）和管氏肿腿蜂（Scleroderma guani）的适生区变化。发现未来害虫适生区收缩，天敌适生区扩张且重叠显著，为前瞻性生物防治提供科学依据。
在全球气候变暖的背景下，物种的分布范围正经历着显著变化，这对农业生态系统和害虫防治带来了新的挑战。传统的生物防治策略往往在害虫入侵并造成损害后才实施，存在滞后性，难以有效应对气候变化导致的害虫扩散速度加快、适生区转移等问题。如何前瞻性地利用自然天敌控制害虫，减少生态和经济损失，成为亟待解决的科学问题。
为了揭示气候变化对害虫及其天敌分布的影响，为生物防治策略提供科学依据，国内研究人员开展了相关研究。该研究以中华锯花天牛（Batocera horsfieldi）及其天敌大斑啄木鸟（Dendrocopos major，一种啄木鸟）和管氏肿腿蜂（Scleroderma guani，一种寄生蜂）为研究对象，分析其在当前及未来气候情景下的适生区分布及重叠情况，探讨前瞻性生物防治（Pre-emptive Classical Biological Control, PBC）的可行性。研究成果发表在《Biological Control》。
研究主要采用以下关键技术方法：
- 物种分布数据收集：通过文献检索、全球生物多样性信息平台（GBIF）、iNaturalist、野外调查等多源数据，获取中华锯花天牛、大斑啄木鸟和管氏肿腿蜂的分布记录，并进行去重和空间稀疏处理。
- 生物气候数据处理：从 WorldClim 数据库获取 19 个生物气候变量（如年均温、降水季节变化等），通过皮尔逊相关分析和方差膨胀因子（VIF）筛选出独立变量，最终为每个物种确定 7 个关键环境变量。
- 集合模型构建：利用 Biomod2 包构建集合模型（Ensemble Modelling, EM），整合 12 种单模型（包括随机森林 RF、最大熵模型 MAXENT 等），通过 AUC 和 TSS 值评估模型准确性，筛选出高性能模型进行加权平均预测。
- 适生区分析与空间重叠评估：基于模型预测结果，生成二元适生区地图，计算适生区面积变化，叠加分析害虫与天敌的空间重叠区域，并分析不同气候情景下的分布中心迁移路径。
研究结果
3.1 集合模型可靠性
随机森林（RF）模型在单模型中表现最优（AUC 接近 1.0，TSS 接近 0.99）。最终构建的集合模型对三种物种的预测准确性高，AUC 均超过 0.91，TSS 超过 0.80，表明模型能可靠预测物种分布。
3.2 当前气候情景下的分布与重叠
- 中华锯花天牛：适生区主要集中在华北、长江中下游及四川盆地，面积约 137.16×10? km2，占中国面积 14.26%。
- 大斑啄木鸟：适生区覆盖华北、东北及西南等地，面积 223.97×10? km2（23.29%）。
- 管氏肿腿蜂：适生区更广，达 250.50×10? km2（26.04%），主要分布于中东部。
- 空间重叠：天敌与害虫适生区在华北、华东等地高度重叠，总面积约 83.87×10? km2，但湖南东南部和江西北部存在未覆盖区域。
3.3 未来气候情景下的分布变化
- 中华锯花天牛：适生区面积呈收缩趋势，在 SSP3-7.0 情景下 2070 年代最小（102.08×10? km2），主要向华北、西北迁移。
- 天敌物种：大斑啄木鸟和管氏肿腿蜂适生区显著扩张，SSP3-7.0 和 SSP5-8.5 情景下面积最大，分别达 261.21×10? km2 和 373.62×10? km2，向东北、西北高纬度地区迁移。
- 重叠区域：未来重叠面积在 63.71×10? km2 至 73.97×10? km2 之间，东北、西北等地天敌可单独控制害虫，中东部则需两者协同作用。
3.4 分布中心迁移路径
- 中华锯花天牛：当前中心位于湖南张家界，未来向湖北武汉、孝感迁移，迁移距离 264-368 km。
- 大斑啄木鸟：从四川巴中向北迁移至甘肃、青海，迁移距离 153-666 km。
- 管氏肿腿蜂：从河南平顶山向甘肃、宁夏迁移，迁移距离 568-835 km。三者迁移方向均呈北移趋势，天敌与害虫迁移同步性较高。
结论与讨论
本研究通过生态位模型揭示了气候变化对中华锯花天牛及其天敌适生区的影响，发现未来害虫适生区收缩而天敌适生区扩张，且两者空间重叠显著，为前瞻性生物防治提供了关键证据。研究强调，在气候变化背景下，需提前筛选和审批天敌释放，尤其是在长江中下游等关键区域，可通过人工辅助迁移、栖息地优化等措施增强天敌控害能力。集合模型的应用为预测物种响应气候变化提供了可靠方法，研究结果对制定综合防治策略（Integrated Pest Management, IPM）、降低农业生态风险、推动可持续农业发展具有重要意义。
研究首次系统分析了天牛 - 天敌系统在多气候情景下的动态互作，填补了气候变化与生物防治结合的研究空白，为全球类似害虫管理提供了中国方案和理论参考。
