气候变化改变了昆虫赖以生存、繁殖和迁徙的条件。温度、降雨模式、季节变化和极端天气都会影响害虫的分布和种群增长速度。随着这些条件的变化,一些常见的农业害虫可能会出现在新的地区,活动时间更长,或者产量更高。了解这些变化有助于解释为什么随着气候持续变暖,害虫的分布模式会发生改变。
气候变暖扩大害虫活动范围
研究显示,2015-2025 年是有记录以来最暖的 11 年,2025 年的气温比 1850-1900 年的平均气温高出 2.6 华氏度。
对于那些受寒冷环境限制的昆虫来说,气候变暖可以使其原本不适宜生存的区域得以开放。冬季气温升高可能会提高它们的存活率。例如,对玉米螟种群的研究发现,气候变暖扩大了这种害虫的越冬范围,使其能够在更北的地区生存。
当害虫入侵新的地区时,它们会发现当地的生态系统对它们的到来毫无准备。农作物和本地植物可能缺乏抵御陌生入侵者的防御能力,而农民也缺乏管理从未遇到过的物种的经验。
随着山谷和高山地带气温升高,害虫的活动范围也被迫向更高海拔迁移。这种向上迁移尤为迅速,因为在山区,气温可能在相对较短的距离内变化数度。历史上受寒冷气候保护的高海拔农业和原生植物群落,如今正面临着来自低地害虫的威胁,这些害虫原本无法在高海拔地区生存。
高温会加速害虫生长
气候变暖会影响害虫定居后的后续发展。许多昆虫依赖环境温度完成其生命周期,因此较高的温度会缩短发育和繁殖之间的时间间隔。有些物种在一个生长季内可以完成更多代。
温度升高对昆虫种类和生命周期的影响各不相同。例如,温度升高会加速蚜虫和菜粉蝶等害虫的生长发育。该综述中的模型表明,随着温度升高,蚜虫每年可能多繁殖五代。
更多世代的繁殖为种群增长提供了更多机会。更早的发育阶段也会改变成虫的出现时间,从而影响农民监测害虫活动的时间。对于更早出现或繁殖出更多世代的害虫,可能需要更长时间的监测。
生态系统变化削弱了害虫防治能力
害虫种群并非孤立发展。气候变化也会影响捕食者、植物和竞争昆虫,从而在生态系统中形成新的相互作用。
季节变化可能导致害虫及其天敌的活跃时间不同,从而在某些情况下削弱生物防治效果。研究已证实作物害虫与其天敌之间存在这种不匹配现象。
植物胁迫又增加了一层影响。高温、干旱和降雨变化会改变植物的生长和营养品质,进而影响昆虫的取食、生存和繁殖。例如,干旱之后紧接着是暴雨,这可能会影响害虫种群及其天敌。
随着气候条件的变化,这些关系会产生不同的结果。它会导致害虫数量不受控制地增长,加剧作物损害并破坏食物网。
不同害虫物种适应这些变化的能力也会影响它们对气候变化的应对方式。蟑螂就是一个很好的例子,它展现了害虫如何进化出一些特性,帮助它们在恶劣的环境条件下生存。
蟑螂若虫在生长过程中会蜕皮,每次蜕皮后都会长出一层新的保护层。当若虫在接触有害物质后存活下来时,下一层保护层可以帮助它抵御这种威胁。这些生存特性使得蟑螂种群能够在环境压力和控制措施不断加强的情况下保持较强的适应能力。
对于农业和生态系统而言,持续存在且适应性强的害虫种群会影响作物,并扰乱植物、捕食者、竞争者和其他生物之间的相互作用。
监测不断变化的害虫格局
气候变化会使既有的害虫分布模式变得难以预测。害虫的分布、数量和季节性行为的变化可能需要更密切的实地观察。
天气预报已经能够区分可能出现的天气状况和极有可能发生的天气状况,从而让人们有时间做好准备。例如,高温预警表示高温天气即将到来,而其他警报则表明何时可能出现更恶劣的天气状况。
同样的原则也适用于病虫害监测。及早发现环境条件或病虫害活动的变化,有助于农民在病虫害数量变得难以控制之前采取应对措施。美国农业部气候中心建议采取以下几项措施:
- 增加 害虫巡查以确定种群数量 及早发现问题并进行改进。
- 根据情况变化,结合不同的防治措施,加强综合虫害管理。
- 改进区域监测和快速反应计划,以便农民能够在新的害虫扎根之前识别并进行防治。
- 在条件允许的情况下,选择抗病虫害能力较强的作物品种和植物种类。
- 调整作物轮作方式,以减少有利于病虫害反复发生的条件。
- 采用更多样化、更长时间的种植制度,可以增加一层抵御病虫害的保护。
这些策略共同构成了更广泛的应对措施的一部分。定期观察有助于农民根据季节变化做好准备,并调整管理措施。
应对气候变化中的虫害压力
气候变化正在改变农场乃至更广泛生态系统中的害虫动态。一些昆虫找到了新的生存空间,而另一些昆虫则在气候变暖的环境下发育更快或繁殖更多代。这些变化使得了解不断变化的环境条件如何影响害虫种群及其与周围生物的相互作用变得至关重要。持续的观察和灵活的管理可以帮助农民、生态学家和土地管理者应对这些不断演变的模式。
