综述:气候变化对农业害虫管理的影响预测

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Journal of Pest Science 4.1

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  本综述系统分析了气候变化(特别是温度升高)对四种主要害虫防治策略的影响:化学杀虫剂、信息素干扰交配(MD)、昆虫病原体(EP)及捕食性节肢动物生物防治(BC)。核心观点指出:升温虽可能提升害虫种群数量,但通过优化复合生物防治体系(如搭配不同温域偏好天敌)、选育耐候性菌株及基因改良等手段,可有效抵消气候变暖对害虫的促进作用。

  

Abstract
作物损失预计将因温度升高对害虫种群的促进作用而加剧。适应气候变化的害虫控制策略对可持续粮食生产至关重要。本综述探讨了气候(尤其是温度)对四种常见害虫控制方法的影响机制。

化学杀虫剂的温度悖论
化学杀虫剂的使用量可能随害虫种群扩张而增加,但其毒效与温度的关系呈现复杂多样性。例如,拟除虫菊酯类(Pyrethroids)在高温下对棉铃虫(Helicoverpa armigera)的毒性增强,而对小菜蛾(Plutella xylostella)则可能降低。这种差异与害虫代谢酶(如P450monooxygenases)的温度敏感性直接相关。

昆虫病原体的热激活效应
昆虫病原体(EP)如白僵菌(Beauveria bassiana)和杆状病毒(Baculoviruses)在升温环境下表现出更强的侵染力。25-30°C时,白僵菌分生孢子萌发率提升40%,但宿主免疫反应(如酚氧化酶PO活性)的不可预测变异仍是关键限制因素。

生物防治的生态温度博弈
捕食性天敌(如赤眼蜂Trichogramma spp.)与害虫的控害效率取决于两者的热适应范围差异。当温度超过天敌最适温域(如30°C下龟纹瓢虫Propylea japonica捕食效率下降15%),可能引发营养级联崩溃。解决方案包括:

  • 组合应用广温型(如蠋蝽Arma chinensis)与低温型(如异色瓢虫Harmonia axyridis)天敌
  • 定向选育耐高温品系(如38°C下存活率提升的球孢白僵菌BB-1)

信息素技术的稳定性挑战
信息素干扰交配(MD)的挥发性受温度影响显著。30°C时梨小食心虫(Grapholita molesta)性信息素(Z-8-12:Ac)半衰期缩短50%,需开发缓释载体(如纳米胶囊)以维持田间有效性。

未来方向
整合多学科手段(如CRISPR-Cas9基因编辑增强昆虫病原体耐热性)和气候智能型IPM(综合害虫管理)体系,将是应对害虫-气候协同威胁的关键路径。

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