全球变暖下基于模型的捕食者-猎物动态探索预测生物防治效果：以Nesidiocoris tenuis-Tuta absoluta系统为例

为解决全球气候变化和害虫入侵对生态系统功能的破坏问题，研究人员通过实验室生命史特征测量和随机个体模型，探究了高温对本地捕食者Nesidiocoris tenuis控制入侵害虫Tuta absoluta的影响。研究发现，与预期相反，高温（30°C）下捕食效率提升且害虫控制效果优于25°C，同时揭示了捕食者提前建立对控制效果的关键作用。该研究为热带农业系统中生物防治策略的优化提供了理论依据。

　　

随着全球气候变化和国际贸易的加剧，生态系统正面临双重威胁：气候变暖改变物种互作格局，而生物入侵加速 biodiversity 的丧失。在农业领域，这种协同效应尤为突出——例如，原产于南美的番茄潜叶蛾Tuta absoluta（简称T. absoluta）通过国际贸易入侵非洲，成为毁灭性害虫；同时，高温可能削弱本地天敌对其的控制能力。然而，传统生物防治理论多基于温带或温室系统，对热带农田中 generalist predator（广食性捕食者）的调控机制知之甚少。更令人担忧的是，现有模型往往忽略 zoophytophagous predator（兼性植食性捕食者）的特殊性，这类既能捕食害虫又能取食植物的天敌（如盲蝽Nesidiocoris tenuis，简称N. tenuis）可能是应对气候变化的"秘密武器"。

为填补这一空白，来自法国农业国际合作研究发展中心（CIRAD）等机构的研究团队以塞内加尔的T. absoluta-N. tenuis系统为模型，通过整合实验室数据和个体模型（IBM），首次量化了高温对生物防治效率的影响。研究发现，当温度升至30°C时，N. tenuis的捕食效率反而提升，成功抑制了T. absoluta的种群爆发；而35°C以上时，害虫因接近 thermal maximum（热耐受极限）而自然崩溃。更关键的是，模拟显示捕食者提前7天建立种群可使防治成功率提升80%。这项颠覆性成果发表于《Ecological Modelling》，为热带农业应对全球变化提供了新思路。

研究团队采用三大关键技术：1）多温度梯度（25-45°C）下的生命史实验，测定发育时间、死亡率等参数；2）基于Gamma分布和负二项分布的随机过程建模；3）type-II功能响应模型量化捕食效率。塞内加尔田间采集的种群保证了生态相关性。

3.1 实验室生命史特征
数据显示，T. absoluta和N. tenuis在35°C时仍能完成生活史，但种群无法持续（死亡率达90%）。40:35°C（昼夜温差）下，N. tenuis成虫的每日捕食量高达97.9枚卵，较25°C提升51.5%，但高温导致其寿命缩短60%。

3.2 孤立种群动态
模型模拟表明，25°C和30°C下两物种均呈周期性波动，但30°C时N. tenuis种群规模更大（+40%），而T. absoluta保持稳定。35°C以上时两物种均崩溃。

3.3 互作种群动态
关键发现有三：1）30°C时仅需初始 predator-to-prey ratio（PPR）0.2即可实现95%害虫控制，效率优于25°C；2）捕食者提前建立（生物防治情景）比滞后建立（自然调控）减少50%所需天敌数量；3）同步释放与害虫产卵高峰可提升防治成功率。

这项研究挑战了"高温必然削弱天敌效能"的传统认知，揭示 zoophytophagous predator 在气候变化中的独特优势。通过证明30°C下N. tenuis的控害效率提升，为热带地区制定"气候适应性"生物防治策略提供依据——例如在番茄移栽时同步释放天敌。未来研究需拓展至更复杂场景（如空间异质性、资源竞争），但当前模型已为应对全球变化的害虫管理开辟新路径。