气候变化正深刻影响农业生态系统,全球变暖、极端高温、干旱及降水格局改变,不仅改变了害虫的分布和发生规律,也显著影响了农药使用方式和防控效果。农药抗性已成为全球农业生产面临的重大挑战,而气候变化如何驱动或加速害虫抗药性的形成与演化,仍缺乏系统性理论框架和进展总结。近日,河北大学马春森教授团队受邀在国际知名期刊《Current Opinion in Insect Science》(中科院1区top,IF5=5.8,Top 3/110 Entomology)发表题为“Climate change and pesticide resistance: A synthesis on emerging mechanisms and evolutionary dynamics”。该文系统梳理并整合了全球气候变化背景下害虫农药抗性产生与演化的新机制和新理论,该文的科学贡献在于:首次从“气候变化—害虫生物学—农药抗性进化”整体框架出发,系统整合分散于不同研究领域的最新证据;提出了气候变化背景下害虫抗性演化的综合概念模型,为未来理论研究和模型预测提供了方向;明确指出将气候因子纳入抗性监测、预测和管理体系的迫切性。
该文从多学科视角出发,系统总结了气候变化影响害虫农药抗性的关键路径:生理与行为机制层面,温度升高可改变害虫代谢速率、解毒酶活性和行为模式,从而影响农药毒力和抗性表达;生态与种群层面,气候变化导致害虫世代加快、种群规模扩大和地理分布北移或扩展,导致农药使用增加,从而加速抗性基因在种群中的积累与传播;进化动力学层面,在气候变暖与高强度农药选择压力的双重作用下,害虫抗性演化呈现出更快速度和更复杂的动态过程;管理与风险层面,传统基于稳定环境假设的抗性管理策略,可能低估了气候变化条件下抗性发展的风险。
河北大学为第一单位,马春森教授为第一作者,博士后林清彩为通讯作者,校聘副教授李德贤和硕士毕业生魏金辰参与了该项工作。本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。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cois.2026.101496

图1气候变化对抗药性机制、害虫生态学及农药作用方式的影响示意图,以及这些影响如何塑造杀虫剂抗药性进化