据联合国粮农组织估计，全球每年因病虫害导致的作物产量损失达40%，而气候变暖正加剧这一威胁。昼夜和季节性不对称变暖、极端高温频发……这些气候变化特征不仅扰乱生态系统平衡，更让农业害虫的防控难度倍增。粮食安全始终是我国国家安全的重要基石。如何破解气候变化对害虫种群的影响机制，构建科学防控体系，成为农业科技攻关的关键命题。在此背景下，河北大学与中国农业科学院植物保护研究所的气候变化昆虫学研究团队，以马春森教授/研究员为核心，历经二十余年深耕，系统揭示了气候变化对农业害虫的复杂影响，研发出多个重要害虫预测模型，为全球农作物害虫监测与治理贡献了中国方案。

解码全球变化-害虫互作机理：构建农业生态预警新范式

作为农业大国，我国粮食生产长期面临病虫灾害与气候变化的叠加威胁。研究团队在《自然综述：地球与环境》发表了题为“作物害虫对全球气候和土地管理变化的响应”的文章，首次系统揭示了气候变化、土地利用转型、全球化贸易等多重驱动因素对害虫动态的影响机制，并提出了适应全球环境变化的农作物害虫测报和防治策略。这一成果被美国科学促进会（AAAS）、国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）等国际机构专题报道，为破解全球变化-害虫-作物生产的复杂关系提供了关键钥匙。

全球变化驱动因素对农作物害虫和农业生产力的影响

破解极端温度效应：改写害虫防治基础理论

结合在河北、河南等7省建立的麦蚜田间种群动态监测网络，持续多年的实验室研究和田间记录数据发现，气候变暖导致的极端高温事件频发，使我国小麦蚜虫优势种发生了演替，其内在机制在于不同物种对高温响应的跨代可塑性差异。研究团队还发现，夜间升温幅度高于白天的“昼夜不对称变暖”，会使麦蚜的发育最适温度上移3℃。这一发现不仅修正了学界对昆虫发育与温度之间关系的认知，更推动害虫预测模型从“假设恒温”向“自然变温”升级。这些研究发现为调整麦蚜等重大农作物害虫的防治策略提供了关键数据和理论依据。

为量化自然界纷繁复杂的温度变化对昆虫的影响，基于多年的研究成果与创新性思路，研究团队首次提出极端温度事件的定量评估方法，并阐明了极端高温对昆虫影响的生态学机制。研究团队的相关成果发表在《昆虫学年评》（Annual Review of Entomology）、《全球变化生物学》(Global Change Biology)、《功能生态学》(Functional Ecology)和《动物生态学》(Journal of Animal Ecology)等生态学和昆虫学领域的顶级期刊，对气候变化昆虫学领域的发展起到了重要的推动作用。

传统害虫的预测预报常聚焦生长季温度的影响，而团队突破性发现，秋、冬、春三季的非生长季气候通过“延续累积效应”，对害虫全年种群动态起到决定性作用。目前，团队正力图揭开非生长季气候变化对害虫影响的奥秘。

揭示抗药性进化机制：重塑害虫管理逻辑框架

随着全球杀虫剂使用量逐年攀升，害虫抗药性已成为粮食安全的隐性威胁。团队通过跨纬度追踪发现，气候变暖使小菜蛾越冬线北移，其在华南地区每年可繁殖的世代数远超在北方地区的繁殖频率，导致抗药性基因在代际传递中加速累积。团队发表于《自然・通讯》的研究显示，气候变暖通过扩张害虫越冬区可导致越冬区小菜蛾的抗药性达非越冬区的158倍。这一研究发现修正了“抗药性主要由用药强度驱动”的传统认知，为全球气候变化下的农药减量增效和抗性管理提供了重要依据。

模拟冬季温度变化对小菜蛾在我国不同地区越冬存活的影响

打造全链条科研体系：筑牢粮食安全技术防线

科研成果转化的“最后一公里”，在于构建“实验室-田间-政策”闭环体系。团队牵头制定的《农作物重大病虫害科学观测数据标准与质量控制规范》丛书，为全国100余个农业观测站提供了标准化监测工具。如今，团队实验室的智能养虫箱与田间物联网设备形成联动，每10分钟上传的气候参数与害虫生理生态数据，为农田编织着“数字防护网”。从破解夜间升温的“温度镣铐”到揭示抗药性进化的“气候加速器”，这支团队用数十年坚守证明：应对气候挑战，既需仰望星空的基础研究，更要脚踏实地的应用创新。

在国际合作层面，为打造一支国际一流的研究队伍，团队与法国雷恩大学共建了“气候变化昆虫学联合实验室”，构建了覆盖欧亚大陆的天敌-害虫协同进化数据库，成功追踪多种寄生蜂在不同气候梯度下的控害效率变化。这种“技术互补+数据共享”模式，培养出首批兼具田间经验与分子技术的“气候智慧型”植保人才。

气候变化昆虫学研究团队在国家农业生物安全科学中心的合影

当全球粮食安全面临“气候过山车”的考验，中国科学家正以系统性思维结构生态密码。从理论突破到技术落地，从田间监测到防控对策创新，气候变化昆虫学团队在马春森教授/研究员的带领下不断探索，不仅为我国粮食生产装上“气候减震器”，更以原创性科研成果为全球害虫治理提供了可复制的科学范式与技术路径。（付丽）