近日,河北大学生命科学学院马春森教授团队受邀在环境、地学和综合类顶刊 Nature Reviews Earth & Environment(5年影响因子54.6,Environmental Science 1/358; Geosciences, multidisciplinary 1/254)上发表了题为Crop pest responses to global changes in climate and land management的论文。是我校在全球热点领域发表的重要进展,也是迄今为止我校为第一单位发表论文的JCR影响因子最高的期刊。
人类活动和全球变化导致昆虫生物多样性下降。但害虫与人类改造的农业生态系统协同进化,具有较强的环境适应力,如繁殖力高、扩散力和抗药性强,加之丰富的高品质寄主作物资源,使其能快速扩增种群并广泛传播。由于昆虫对全球变化的响应强度、方向众说纷纭,极为复杂,缺乏有依据的普遍认知。本文从该领域选出959篇文献,提取了2043条数据记录,综合分析阐明了:1)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将持续改变害虫种群和群落的时空种群动态及其生态机制;2)热带和温带害虫、迁飞性和土壤害虫在全球尺度上的害虫特异性和区域特异性响应特征;3)环境变化对小麦、水稻、玉米和大豆4种主粮作物害虫的作物特异性影响;4)探讨了研发气候智慧型害虫治理策略的优先方向。
综合研究表明,气候变暖总体上将加剧虫害损害,表现为扩大地理分布范围,提前物候期和增加每年繁殖代数;气候变暖对中高纬度地区害虫的促进比热带地区害虫更为显著。中度干旱会增加害虫取食以摄取水分,从而加重植物损失。降水增加通过缓解热胁迫有利于害虫繁殖。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。施肥和灌溉提高寄主植物质量和丰度,缓解极端环境,从而有利于害虫增殖,Bt植物能显著控制害虫。全球贸易加剧了害虫入侵。
河北大学生命科学学院马春森教授受邀组织我校核心团队和全球优势团队共同撰写并发表该论文,标志着我校在害虫全球变化生物学领域已处于国际第一梯队。马春森为论文第一作者,我校博士后王冰鑫、王雪静、林清彩和中国农业科学院植物保护研究所马罡副研究员为共同通讯作者;中国农业科学院植物保护研究所张薇副研究员、我校杨雪芳教授、法国科学研究中心-雷恩大学Joan van Baaren教授、英国埃克塞特大学Daniel P. Bebber教授、美国爱达荷大学Sanford D. Eigenbrode教授、澳大利亚昆士兰大学Myron P. Zalucki教授、农业农村部全国农业技术推广服务中心曾娟研究员共同完成。青年研究员李德贤,博士研究生徐养诚、常宏才、孔维捷,科研助理文霞,硕士研究生王玉、张梦真、王丽妍、吉晓童、李家琦、宁书琳、薛芮晴、岳龙飞、崔彪在数据搜集和整理提供了重要帮助。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、河北省自然科学基金等项目的资助。
https://www.nature.com/articles/s43017-025-00652-3
全球变化驱动因素对作物害虫及农业生产力的影响