■本报记者 李晨

亚洲东部独特的大气地理环境、东亚季风气候以及相对平坦的地形地貌，造就了世界上最为典型的昆虫迁飞场——东亚迁飞场。每年有数以亿万计的昆虫在此进行季节性的往返迁飞，其中不乏暴发性的重大农业害虫。

近日，南京农业大学植物保护学院教授胡高受邀在《昆虫学年评》发表论文，系统综述了东亚迁飞场农业害虫大规模远距离迁飞及其地理气候环境驱动因子。

中国工程院院士、中国农业科学院院长吴孔明指出，我国农业迁飞性害虫多发、频发，它们长距离转移危害是导致区域性暴发并造成农作物大面积减产的重要因素。该综述论文回顾和总结了我国60多年昆虫迁飞研究工作，系统阐述了东亚迁飞场地理气候特征驱动昆虫远距离往返迁飞的生态机制。

迁飞虫害严重威胁我国粮食安全

“迁飞是指通过飞行方式进行迁徙。”论文第一作者兼通讯作者胡高说，昆虫远距离迁飞的目的主要是为了适应资源和栖境的季节性变化。为应对冬天的寒冷，昆虫选择离开寒冷的北方，去温暖的南方过冬；而在炎热的夏天，昆虫通过迁飞离开当前不断恶化的栖境，前往适宜的栖境。

昆虫迁飞场可以简单理解为昆虫迁飞的场所，具有昆虫迁飞所需要的地理、气候条件。胡高告诉《中国科学报》，世界上典型的昆虫迁飞场主要有北美迁飞场、非洲—欧洲迁飞场、澳洲东部迁飞场以及东亚迁飞场等。

其中，东亚迁飞场最为典型，因为地理、气候条件有利于昆虫迁飞。首先，亚洲东部地区地势平坦，从中南半岛、我国东部到我国东北地区、日本群岛、朝鲜半岛，主要由平原和丘陵组成，基本上没有难以逾越的自然障碍。其次，亚洲东部处于东亚季风区，春夏季盛行西南气流，秋季转变为由北向南的气流，有利于昆虫年复一年的春夏北迁、秋季回迁。最后，亚洲东部也是重要的农业主产区，从南到北随着纬度升高，不同生育期的作物和其他寄主植物递次分布，为昆虫迁飞提供了“口粮”。

“害虫远距离迁飞主要借助高空气流完成。”胡高说，昆虫个体小，飞行能力非常弱。但借助高空气流非常容易实现数百上千公里的迁飞。

例如，稻飞虱个体小，通常在日落后半小时以内起飞，主动向上爬升到几百米到1000米的高度，然后随风飘移，空中水平迁飞可达几个小时到十几小时，以至20多个小时不等，最长可以达到30多个小时。

而东方粘虫等鳞翅目害虫个体要大得多，它们通常日落后起飞，日出降落，可以连续飞3至5个晚上。这些虫子在天上不是完全随风飘移，而是有共同定向的能力，飞行方向通常与风向存在一定的角度，从而能够修正侧风偏移。

“我国的迁飞性害虫特别多，难以一 一列举。”论文作者、河南农科院植保所研究员封洪强介绍，我国把常年发生面积特别大或者可能给农业生产造成特别重大损失的农作物病虫害列为一类病虫害，其名录由农业农村部颁布。

一类害虫有11种，其中8种具有远距离迁飞习性，而且为害主要粮食作物。据全国农技中心统计，这8种迁飞性一类害虫的虫害年均发生面积超过10亿亩次，可造成产量损失2000多万吨，占所有病虫害的30%~60%。因此，迁飞虫害严重威胁着我国的粮食安全。

害虫不同代次能够持续迁飞

该综述论文以鳞翅目害虫（东方粘虫、草地贪夜蛾）和稻飞虱为例，概述了东亚昆虫迁飞的大气地理环境，尤其是影响远距离风载迁飞的季节性大气环流。

胡高说，害虫春夏季北迁主要依赖于北向的盛行气流。随着夏季风渐次向北发展，昆虫也逐代依次迁入北方广大地区定殖为害。其后代持续向北迁飞，推测可能缘于“当代自然选择”作用。当代自然选择是指自然选择作用于单代或连续几代，使得某一生物性状快速形成。

迁飞昆虫的繁殖力非常高，每一代都能产生大量后代。草地贪夜蛾、稻飞虱等单头雌虫产卵量都在1000~2000粒。而昆虫迁飞过程是通过几个世代完成的。以稻飞虱为例，它们首先从中南半岛迁入我国华南地区繁殖下一代，然后其子代或孙代继续向北迁飞。

胡高说，在这个“迁飞—繁殖—迁飞”的过程中，自然选择产生作用，迁飞个体的比例随着不断向北迁飞，所占比例越来越高，促使迁飞这一性状不断加强。

其中，稻飞虱等小型昆虫个体小，飞行能力弱，更加依赖高空气流的携带，其迁飞表现为随风飘移，过于深入北方——比如我国东北以及日本、韩国等地，这些小型昆虫几乎不可能成功回迁。

而蛾类害虫个体大一些，飞行能力更强，具有更强的自主飞行能力，比如通过定向行为，可在一定程度上减少随风飞行所产生的偏移。这种定向行为还进化出季节适应性，即春季向北定向而秋季向南定向，从而提升其北迁南回的成功率。

未来研究热点

在总结我国害虫迁飞规律的基础上，胡高等人提出了若干未来值得关注的研究方向。

大多数迁飞害虫的往返迁飞循环过程仍不清楚，突破迁飞循环的关键环节以及种群动态的“瓶颈”对于迁飞害虫的精准预报非常关键。而国际合作是开展害虫跨境迁飞研究必不可少的。

秋季有利于昆虫回迁的风场并不如想象那么频繁，因此，需要借助昆虫雷达及其他工具系统深入研究“昆虫如何提升回迁成功率”的问题。成功回迁的多，第二年可能就有更多害虫向北迁。反之，第二年虫害发生可能较轻。

昆虫不同世代持续迁飞的特性，可能归因于当代自然选择作用，但需要从更深层次理解哪些分子机制驱动昆虫迁飞，并基于此针对性开发防控技术。

大量有益昆虫及中性昆虫也在同步进行大规模远距离迁飞，但它们的生活史、迁飞路径以及与其他生物的互作很少有人关注。鉴于它们具有非常重要的生态功能，因此有必要加强对它们的研究。

全球气候变化正在改变昆虫的迁飞格局，急需阐明全球气候变化所引起的大气环流变化对重大害虫迁飞格局的影响及其作用机制。

亚洲大陆与周边岛屿间的跨海迁飞是东亚迁飞通道中的关键环节之一，对昆虫如何完成跨海迁飞仍缺乏深入研究。

吴孔明说，展望未来，希望当代昆虫迁飞研究者继承老一辈科学家的优良传统，不断攻坚克难，为昆虫迁飞科技创新和农业高质量发展作出更大贡献。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1146/annurev-ento-012524-124018