气候变化对中国农业气象灾害与病虫害的影响(2)

　　2.2暖冬的危害

　　气候变暖，尤其冬季气温升高，有利于冬种作物面积的扩大，增加了寄主植物源，有利于病虫害的越冬、繁殖等。农业病虫害也随之产生了一些变化：越冬病虫卵蛹死亡率降低，病害虫数量上升、出现范围扩大、农业害虫的年发生世代增加等。另外，气候变化还可能使新的病虫害类型出现，农业因病虫害造成的损失更为严重。

　　暖冬造成主要农作物病虫越冬基数增加、越冬死亡率降低、次年病虫害发生加重。冬季变暖后,有利于害虫安全越冬,其起始发育时间提前、发育速度加快、发育历期缩短、繁殖力增强,其为害时间延长,为害程度加重。

　　如，1999年小麦红蜘蛛大发生，且发生期较常年提前20多天，与1998年冬季温暖有很大关系。害虫有效越冬基数是第一代或第二代种群发生的基础。越冬基数高，越冬存活率高，来年越冬代的种群数量大，为害大，进入第二代的基数也大。在中国主要稻区，近几十年出现暖冬（40a来每10a冬季增温0.42℃）。北方稻区水稻害虫发生面积增长、危害加重，固然与水稻种植面积的增加有关，但是虫害发生面积增长率远远超过水稻种植面积的增长率，这与气象、耕作制度和防治等因素均有关。

　　暖冬造成全国大部分地区病害发生期提前、为害期延长、危害范围扩大。冬季温度升高使虫害发生期提前，例如小麦蚜虫由于温度升高发生期提前，它一年中发生为害的总时间增加，从而导致蚜虫数量增加，为害加重。

　　温度是限制病虫害特别是虫害在地球上分布的主要因子之一，气候变暖拓宽了农业病虫害的适生区域，必然对虫害的地理分布产生重要影响。气候变暖使受低温限制的昆虫增加了向两极和高海拔扩散的机会。近20a来小麦蚜虫在华北地区的严重发生，与气候变暖密切相关。

　　近几十年来冬季温度增高，有利于条锈菌越冬，使菌源基数增大，春季气候条件适宜，促使小麦条锈病的发生、流行加重。与20世纪90年代以前相比，目前小麦条锈病发生的海拔高度大约升高了100～300m，危害范围明显扩大；发生时间也由3月份提早到了2月份。在气候条件适宜的年份，小麦条锈病将有“南下”发展的趋势。

　　同时，由于气候变暖和小麦种植密度增加，使陇南地区小麦百粉病由20世纪80年代不足20×103hm2扩大到了目前的67×103hm2以上，发展也十分迅速。

　　2.3气候变暖使农作物虫害繁殖代数增加

　　气候变暖,年有效积温值升高，害虫发育的起点时间提前，害虫的休眠越冬期缩短，害虫的繁殖代数增加,即使有效积温增值不够害虫发生一个世代,也将造成害虫在田间为害的时间延长、为害程度加重，使农田作物多次受害的概率增高，致使作物的损失增加。气候变暖后，在18～27°N（粘虫冬季繁殖气候带）、27～33°N（粘虫越冬气候带）、33～36°N（粘虫春季迁入气候带）及36～39°N的冀东北、山东半岛、北京等地，粘虫发生世代均在原来的基础上增殖1～2代。草地螟是北温带干旱少雨气候条件下的一种爆发性害虫，气候变暖后，草地螟在1～2代发生区可发生2个完整世代，在2～3代常发区一年可发生3个完整世代。以卵越冬的害虫，如东亚飞蝗，若蝗区气温偏高，秋季有可能多发生一代（第三代），使得为害期延长，危害加重。温度升高，害虫发育的起点温度出现日期有可能提前，一年中害虫繁殖代数也因此而增加。秋热秋长、春早，稻螟的活动期延长，世代数增加，成活率提高，有利于种群增长。玉米生产的最大虫害—玉米螟，本来在吉林省发生一代或者有不完全的第二代，气候变暖，温度升高了，就演变成完全二代了。因而，需要对第二代进行防治，对农业生产中的病虫害防治影响也会很大。研究表明，气候变暖引起的生长季节变暖、变长，将使许多害虫多繁殖1～3代，害虫的虫口增加，使作物损失更大，对害虫的控制也更加困难。

　　2.4气候变暖对迁飞性害虫的影响

　　气候变暖加快昆虫的生长发育，导致昆虫发生期提前。温度是决定昆虫生长发育速率最重要的因子，气候变暖能加快昆虫各虫态的发育，导致其首次出现期、迁飞期及种群高峰期提前。气候变暖后，多种主要作物的迁飞性害虫比现在分布更广危害更大。中国粘虫越冬北界从33°N北移到36°N附近地区，大致与现在的1月份-2℃等温线相接近；冬季繁殖气候带，也从27°N北移至30°N附近地区，造成粘虫越冬和冬季繁殖面积扩大上亿亩之多。褐飞虱安全越冬北界移至25°N附近，常年可在26～27°N附近越冬。稻纵卷叶螟冬季越冬界线从1月份4℃等温线以南地区，扩展到2℃等温线以南地区，其结果不仅加重了大范围越冬作物的病虫危害，而且也增加了来年开春迁飞害虫的基数。

　　另外，气候变暖的幅度随纬度增加，使得南北温差减小，夏季风相对加强，秋季副热带高压减弱东撤的速度相对缓慢。在这种环流影响下，粘虫、稻飞虱等迁飞性害虫，春季向北迁入始盛期提前到2月中下旬到3月，迁入的地区由33～36°N扩展至34～39°N之间；秋季冷空气出现迟，造成粘虫向南回迁的时间推迟到9～10月上旬左右，使危害的时间延长。因此，迁飞害虫往北迁飞的时间将提前,而往南回迁越冬的时间将推后，对迁入气候带的为害时间延长,危害呈加重趋势。在大气环流改变之后，粘虫等迁飞性害虫春秋往返迁飞的路径也将受到一定的影响，从而使害虫集中危害的地区分布发生相应的变化。

　　2.5气候变暖使农作物病虫害的发生界限、越冬北界北移

　　受持续变暖的影响，主要农作物病虫害范围明显扩大，造成其发生界限、越冬北界北移。水稻纹枯病和小麦赤霉病属高温、高湿型病害，当气温为23～25℃并伴有降雨或高湿度的情况下，病情加重，特别是水稻和小麦生长的中后期，气候条件对这两种病害的影响最大。中国长江流域及东北东部春麦区为主要小麦赤霉病害区。随气候的变化，小麦赤霉病已向淮河和黄淮流域蔓延扩展，在江苏省淮南、淮北地区近年也发生较重，一般大流行年（病穗率50%以上，减产20%～50%）和中等流行年（病穗率20%～40%以上，减产10%～20%）每2～3a发生1次，且几乎每年都有轻微发生。

　　冬季气温明显上升,害虫的越冬北界有北移的趋势。

　　气候变暖后，1月0℃等温线向北移动，冬季低于0℃的日数减少，粘虫的越冬北界大约北移了1个纬度。在中国稻飞虱常年越冬区（包括广东，广西南部和福建南部），由于气候变暖，冬季温暖少雨，稻飞虱不仅能在常年不能越冬的地区安全越冬，越冬北界比常年北移1～2个纬度，从北纬23.5°北移到25°附近，越冬范围明显扩大。

　　2.6其他影响

　　随着气候的异常增暖，大部分农作物病虫害均呈现为害期延长、危害加剧的趋势，但也有一些作物病虫害随气候变化表现比较复杂，甚至还有减弱趋势。麦蚜虫的发生流行一般主要在5～23℃的温度条件下，大于24℃或小于4℃时，麦蚜虫数都会显著减少，所以在陇南等麦蚜虫多发地区，麦蚜虫的发生并不是单调变化趋势，而是在1992－2000年间麦蚜虫比较重，此前和此后的麦蚜虫反而比较轻。小麦红蜘蛛病的适宜温度要明显比麦蚜虫的还低，大约在8～15℃，在20℃以上就会引起死亡。

　　所以，随着气温增高，气候状态逐渐向不适宜小麦红蜘蛛发生的条件演变，小麦红蜘蛛病明显减少，陇南地区小麦红蜘蛛的成灾面积已经从20世纪90年代的67×103hm2左右缩减到目前的40×103hm2左右。夏季温度的升高，造成中国35°N以北部分地区高温时段增多，致使一些有害生物的越夏期延长，部分地抑制了某些害虫的发生。

　　3、结论与讨论

　　根据前人的研究成果，结合中国统计局《中国农业统计年鉴》1978－2007年主要农业气象灾害成灾面积、经济损失等资料，分析气候变化以来中国农业气象灾害与农业病虫害发生发展规律，结果表明：在气候变暖的影响下，绝大部分农业气象灾害危害程度加重，发生频繁，特别是极端气候事件时有发生危害中国粮食生产的安全。气候变化对农业病虫害的的影响也是如此，气候变暖造成病虫害发生世代数增加，危害范围扩大，为害程度加重，给农业病虫害的综合防治带来困难。农业气象灾害及农业病虫害发生频率显著增加，强度亦增强，由于这两种灾害的不可抗拒性、突发性，造成的损失越来越严重，应引起有关部门的关注，建立现代科学技术的农业气象灾害、农业病虫害监测预警系统，可有效地减轻灾害损失，促进农业可持续发展。

　　中国幅员辽阔，气候变化在不同区域存在着湿热、暖干等不同变化趋势。温湿度的不同变化趋势必然会深刻地影响农业病虫害的发生发展方向。农业系统是受人为管理、干预的非自然系统，在气候变化进程中人们采取的各种应对或适应气候变化的措施也必将会对农业病虫害的发生发展产生重大影响。病虫害发生发展除与当地气候条件等因素关系密切外，还受到病虫外源地的气候、病虫基数、种植制度、农技管措施及大气环流等多方面因素的共同影响。

　　3.1不同地区雨热变化对病虫害的影响

　　全球气候变暖，温度升高在不同的情况下对农业病虫害的影响不同，温度升高，降雨增多，也就是温度高，湿度大的条件对大部分病虫发生、发展是比较有利的；温度升高，降雨减少，比较干旱，则对一部分病虫害是有利的，对另一部分病虫害是不利的。另外，温度升高对农业病虫害的影响具有地域性。夏天高温短，比较冷的地方如中国的东北地区，温度升高，总的来说对病虫害是有利的；华北、黄淮海一带是相对较热较旱的地区，夏季温度再升高，对许多喜高温的害虫较为有利，但对不耐高温的种类则有不利的影响，而且温度升高往往伴随着干旱，对不耐干燥的病虫害种类造成一定的抑制作用。同样地，冬季温度的升高对这一带的农作物病虫害造成的影响也很复杂。因此，同一区域温度升高，对不同病虫害的影响也不一样。长江以南夏天温度比较高，湿度比较大，如果温度再继续升高对喜热的病虫害是非常有利的，但对喜冷种类则有抑制作用。分析气候变化对病虫害的影响，一方面应考察气候变暖对病虫害本身发生期、发生程度及其相关生命现象的影响，另一方面应考察温度升高对病虫害为害农作物的程度的影响。

　　3.2人为适应气候变化行为对病虫害的影响

　　农业生产中的病虫害，不仅受寄主、病源、环境条件的影响，还受人类生产活动的影响。气候变暖后，农业生产系统随之作出适应性调整，农田作物结构、栽培管理条件、耕作制度等发生变化，改变了寄主抗性和某些条件（如食料等），进而影响病虫害的发生和流行，主要农作物病虫害种群存在此消彼长的演替现象。随一年两熟制或三熟制北移到35～36°N地区，有利于稻瘟病北上。双季稻种植区的东部向北扩展，使早、晚稻孕穗末期至抽穗期容易处于温度较低、雨水较多的时期，遇低温的几率加大，而低温和寒露风对穗颈稻瘟病的流行十分有利。因此，双季稻种植区北移后，易造成稻瘟病北上，有利于稻瘟病的发生和加重稻飞虱大发生的可能性增大。此外，田间越冬菌核量、肥水管理水平等也是影响病虫害流行的重要因素。若越冬菌核残留量多，发病率就高，病情也重；水稻和小麦偏施氮肥越多，病情越重。因此，气候变暖，温度升高，将有利于越冬菌的存活、繁殖；施肥水平的不断提高，将使发病程度加重。另外，随着农业投入的增加，水肥条件显著提高，田间遗留大量菌源，提供了各种病虫害流行的菌源基础，只要遇到适宜的气候条件，就有不同程度的爆发。尤其是随着水稻产量上升及氮肥用量大幅度增加，钾肥和有机肥施用量少，植株生长过旺，抗逆性差，土壤中大量菌核积存，纹枯病成为危害最大的常发性病害。长期灌深水、菌源积累、药剂抗性及防治技术等因素影响利于病虫害的发生、蔓延。农作物种植面积扩大，夏季强对流天气增多，利于迁飞性害虫的虫源积累和迁入。药剂防治混乱，天敌控害作用减弱。受气候、稻作制度、品种抗逆性等因素影响，从1989年至今，水稻主要病害种类已发生结构性变化。20世纪90年代所提的水稻3大病害（白叶枯病、稻瘟病、纹枯病）种类发生根本性变化，取代的已是水稻纹枯病、水稻条纹病、稻曲病等新的三大主要病害。耕作方式的变化也是农业病虫害发生发展的影响因素之一，例如稻田套播麦以及少免耕栽培技术的出现，改善了灰飞虱生存条件，稻套麦及少免耕播种的田块发病明显重于机翻耕种植的田块。由于道路、村镇绿化面积的扩大以及田边、沟渠边杂草清除的减少，使病虫害越冬场所增多，也是造成条来年发生重的一个原因。

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