对病虫害流行的影响

全球气候变化还可能通过病虫害(从杂草、某些食草昆虫、节肢动物和线虫到真菌、细菌和病毒等生物)模式的变化影响农业。气温上升以及降水、湿度和其他非生物因素的变化正在影响不同地理范围内农业病虫害的多样性和反应性(Rosenzweig和Liverman, 1992年;Estay et al.， 2009)。在所有的影响因素农业病虫害的生产力、温度被认为是昆虫生态学、流行病学和分布的最重要因素，而湿度和降雨模式以及温度是确定植物病原体反应性的因素(Coakley等人，1999年引用于Hatfield等人，2008年)。

然而，由于缺乏系统水平的研究，很少有研究量化对病虫害和疾病流行的可能影响(Newton等，2008)，这些研究检查了因果因子和辅助因子之间的多营养复杂性。例如，当作物因大气中二氧化碳浓度的增加而变得丰富时，害虫/疾病的袭击预计会抵消优化效果。此外，在强调积极影响的地方(例如，扩大栽培品种的范围，加强气候施肥)，预计掩盖负面后果(在生物多样性、产量、缓解成本等方面)将抵消收益(Fuhrer, 2003年，Diffenbaugh等人引用，2008年;AEA能源与环境和马德里大学Politécnica de Madrid, 2007)。虽然预测更确定哪些特定的病原体和害虫会在气候变化更大的情况下茁壮成长，但很难确定的是它们会对同样受气候影响的作物产生什么影响(Gregory et al.， 2009;raybet雷竞技最新汤姆森等人，2009)。因此，对气候变暖对农业-鼠疫相互作用的预测仍然存在怀疑。raybet雷竞技最新这是因为，除了气候变化的影响外，新害虫物种的发展和现有害raybet雷竞技最新虫的传播是由以下因素引起的(Cannon and Moran, 2008):

•向未填充区域的自然扩张;

•在车辆上积极传播;

•被动运输贸易植物和植物产品;而且

•主动飞行(迁徙物种)。

虽然这是事实，但Cannon(1998)巧妙地描述了当前的事态，他说:

气候现象、生态系统过程和人类活动是相互作用和相互依存的，因此长期预测极其脆弱。尽管如此，在气候变化的背景下，为害虫物种多样性和数量增加的可能性做好准备似乎是谨慎的。raybet雷竞技最新

因此，让经济学家和农民都感到沮丧的是，许多引用都指出，病虫害的数量和频率可能会随着时间的增长而增加当地的气候raybet雷竞技最新被调整到之前有界限的规范之外(Cannon, 1998;斯蒂尔曼III等人，2005;粮农组织,2008;Gregory et al.， 2009)，特别是在将作物转移到以前不适合的地区的情况下(Thomson et al.， 2009)。粮农组织(2008年)引用Cannon(2008年)在一份粗略报告中列出了不少于17种农业害虫，在气候变化下，这些害虫的地理覆盖范围、物种发生率和/或强度将对农业生产造成威胁。raybet雷竞技最新

在提交给欧洲委员会农业和农村发展总司的一份综合报告(2009年)中，汇总了16种不同的专家意见，并对其进行了优先排序，以宣布气候变化对欧洲的影响是病虫害和杂草风险增加的迹象这一可能性的“中等”置信水平(AEA能源与环境和马德里大学Politécnica, 2007年，附件D)。raybet雷竞技最新在欧洲八个农业生态系统中，有六个的疾病和杂草等级为“高”(其余两个被列为“中等”)。

气温上升和食草性害虫

在以温度升高raybet雷竞技最新和CO2水平升高为特征的气候变化下，植物草食害虫的适宜性随着环境条件的变化而变化，其分布和生态位也在发生变化。反过来，它们与天敌的关系、物候(即到达和出现时间)以及来自不同害虫和病原体的压力在科学文献中得到了注意(Garrett et al.， 2006;Ibáñez等人，2006)。在新的极端条件下生长的植物的生理变化和农民调整后的管理策略将在很大程度上决定这些动态如何发挥作用(也就是说，很难肯定地说哪些污染物组将增加或减少，哪些作物将受到污染)。

大量研究发现，草食性昆虫疫情的频率和强度预计将在全球范围内增加raybet雷竞技最新气候变化．利用推理建模的结果，一项研究表明，迁徙蝗虫Melanoplus sanguinipes的分布和丰度的增加与加拿大粮食产区相应的温度和湿度的增加有关(Olfert和Weiss, 2006)。气温升高2℃、4℃和6℃时，易感面积分别增加17.3%、28.2%和42.2%，农业潜力损失较大。甚至热带物种的变化也在测量中(Chen et al.， 2009)。未来在巴西产区，咖啡潜叶虫(咖啡周桉叶虫)和线虫(Meloidogyne incognita)的发病率可能会增加。在SRES A2情景下，咖啡叶蝉的周期数量可能在2020年、2050年和2080年分别增加4、32和61% (Ghini et al.， 2008)。这更多的证据表明，许多害虫食草动物的活动范围可能会由于冷胁迫的减少而扩大。

事实上，许多害虫物种对冬季温度的限制可能正在降低(Newton et al.， 2008)。Diffenbaugh等人(2008)确定了增加的可能性冬季生存在玉米农业生态系统中，有四种害虫的日积累量更大，其中包括玉米耳虫，一种棉花、番茄和谷物的洄游捕食者。他们指出，放宽低温限制将使害虫类群的范围扩大，而在变暖制度下热量积累经验的增加有可能改变整个北美的害虫管理策略，对种子和农药库存成本、产量和作物产量变化的未来影响产生有害影响。同样，随着暖冬的到来，大量的跳蚤甲虫(Chaetocnema pulicaria)(斯图尔特枯萎病(Erwinia stewartii)细菌的载体)可能会对玉米作物构成巨大威胁(Harrington et al.， 2001，引自Hatfield et al.， 2008)。

虽然害虫对产量和生产力的影响无疑受到许多生物和非生物因素的影响，但作为影响农业潜力的一个因素，不能忽视以害虫的自然捕食者为形式的有效和经过验证的生物防治。Thomson等人(2009)论述了气候变化对作物和栽培品种raybet雷竞技最新的植食动物和拟寄生物的影响，以及气候因素的破坏如何调整其天敌的适应性和竞争。植物物候变化的直接和间接方面正在影响食草动物的繁殖力和丰度，不利于它们的自然捕食者。环境二氧化碳和温度的增加以及湿度和降水率的调整正在调整许多害虫的食物资源的可用性，这取决于所涉及的物种。例如，舞毒蛾(Lymantria dispar)和冬蛾(Operophtera brumata)的幼虫都经历了食物来源物象变化导致的食物可得性变化带来的麻烦(Thomson et al.， 2009)，只有证据表明前者在选择在橡树上产卵时实际上可以利用升高的二氧化碳(Lindroth et al.， 1993，引用于Cannon, 1998)。也有相反的例子。Cannon(2008年，见粮农组织2008年附件1)指出，自20世纪60年代末以来，热带、亚热带和南欧的祸害棉铃虫(Helicoverpa armigera)越来越多地向内陆移动。在棉铃虫饮食中缺乏氮的情况下(来自较高二氧化碳水平的间接影响)，幼虫的大小减小，增加了捕食者的机会(Coll和Hughes, 2008，引用于Thomson et al.， 2009)。来自地理上分散的生态系统中毛虫-类寄生虫相互作用的研究(Stireman III等人，2005)的证据表明，专门的寄生虫能够跟踪和调节食草昆虫种群的方式存在局限性。这种动态将会损害农业用地具有巨大的累积影响。

尽管成功的技术可行性不确定，但开发天然害虫和植食动物的寄生性昆虫的好处是很多的(AEA能源与环境和马德里大学Politécnica, 2007年)。除此之外，它们还包括降低患癌症的风险水污染来自杀虫剂(在预计降水量变化更少或更大的系统中)，以及有证据证明敌人倾向于与猎物一起转移区域(Thomson et al.， 2009)。然而，气候变化对害虫的影响是raybet雷竞技最新复杂的，必须仔细注意管理食草动物捕食者在减缓作物损失方面的作用的有效性，特别是在种植和物种范围(通常)扩大的情况下(Thomson et al.， 2009)。

病原体、病毒载体和疾病

与草食性害虫一样，农业疾病对气候变化的反应对不同地理区域的每种品系和宿主都是特定的，但同样构成了一种真实和日益严重的威胁。raybet雷竞技最新在解释未来影响的可变性时，粮农组织(2008年)引用Chakraborty等人(2000年)的话说，由于缺乏全面的评估，“气候变化可能对单个植物病害产生积极、消极或没有影响”(Gregory等人，200raybet雷竞技最新9年)。尽管如此，有证据表明，潮湿的条件将导致疾病问题的产量下降，而温暖的条件将使携带疾病的昆虫扩散，并增加病毒的存活(AEA能源与环境和马德里大学Politécnica, 2007年)。疾病传播的发生率也取决于新发水平农业集约化在新病原体通过灌溉渠传播的地方，优先流量和径流将得到加强。此外，病原体途径的重要性取决于潜在的地理和地质性质(例如疏水性、溶解度、挥发性)(Boxall et al.， 2009)。

在生物变化方面，气候变化可能会产生影响raybet雷竞技最新小气候raybet雷竞技最新导致植物周围的湿度和根直径增加感染风险(Garrett et al.， 2006)。此外，CO2水平升高既可以间接(减少植物诱导抗性的表达)(Pangga et al.， 2004，引用于Gregory et al.， 2009)，也可以直接(病原体生长和繁殖)(Chakraborty和Datta, 2003)带来积极影响。抗击作物疾病和病毒风险所需的粮食种类很复杂。这是因为通过昆虫媒介传播的锈病和病毒似乎在增加，而在干燥的高温条件下，通过水传播的病原体，如隐孢子虫(Rhynchosporium secalis)，不太可能在炎热的夏季出现。更潮湿、不那么严酷的冬季并不排除在许多区域方程之外，因此很难得出一般性的结论(Newton等，2008)。

raybet雷竞技最新影响疾病的气候变化也与食品安全的担忧。例如，人们注意到，在种植季节，来自更大时间范围的疾病的食源性病原体的传播倾向(Ingram, 2008年，引用于Gregory等人，2009年)。来自真菌的作物污染同样也是一个威胁。英国环境、食品和农村事务部(Defra)(2008年)的一份报告强调了在较高温度条件下产生真菌毒素或致敏性孢子的微生物浓度增加的趋势。正如上文所述的害虫一样，温度和湿度的升高会导致更多真菌疾病的传播，这是一把双刃剑，而另一方面，一些害虫可能会受益于向最佳条件的转变，例如云杉花蕾(Choristoneura fumiferana) (Fleming和Korpilahti, 1996年，Cannon, 1998年引用)，远离它们的病毒和拟寄生虫敌人。Fernandes等人(2004)认为，在气候变化的影响下，巴西南部和乌拉圭的小麦作物发生赤霉病的风险很可能会增加。raybet雷竞技最新

进一步证明鼠疫和害虫生态学复杂性的是病毒载体，如粉虱(同翅目:粉虱科)和欧洲大覆盆子蚜虫(Amphorophora idaei)。烟粉虱(Bemisia tabaci)是粉虱中数量最多的，携带约110种植物病毒，其中90%属于严重损害宿主植物生理机能的属(Morales, 2004)。欧洲大树莓蚜虫是四种病毒的载体:树莓叶斑病毒、树莓斑驳病毒、黑树莓坏死病毒和悬钩子黄网病毒，接触后仅需2分钟即可传播(McMenemy等人，2009年)。随着气候变化加剧，特别是考虑到适宜种植区域的多样化，这两种害虫将继续造成巨大的经济损失。raybet雷竞技最新

不幸的是，农药的预期增加和过度使用(Aydinalp和Cresser, 2008;哈特菲尔德等人，2008;Antle, 2009;Boxall等人，2009;Thomson et al.， 2009)，以解决农业害虫的更大风险会对生态系统造成不利影响。农药的使用已经被引用为在美国温暖的气候中更大(Antle, 2009)。raybet雷竞技最新另外一个危险的前景是，温度的升高会催化和增加农药的挥发性和毒性，危及区域大气条件，降低其对害虫的能力(Noyes et al.， 2009)，并进一步导致农药的过度使用。

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