▲稻纵卷叶螟成虫。

▲稻纵卷叶螟幼虫。赵友文供图

■本报实习生 鲁晓航 记者 李晨

小小飞虫有来无回。近几年夏末秋初，一场史诗级的“交通大瘫痪”按时上演——数以亿计的稻纵卷叶螟本应南迁“返乡”，却因东亚夏季风偏南风撤退推迟而滞留在长江下游，同时，湖南、江西等更南区域的同伴又随南风北上。

南京农业大学教授胡高团队联合全国病虫测报体系，系统分析了历时24年、全国31个测报点的稻纵卷叶螟系统监测数据及相关气象资料，揭示了全球气候变化背景下，东亚夏季风撤退推迟导致稻纵卷叶螟在夏末秋初大量迁入长江下游地区这一“生态陷阱”。近日，相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

在中国昆虫学会理事长、中国科学院动物研究所研究员戈峰看来，明确稻纵卷叶螟的发生规律、致灾机制，是实现病虫害高效、生态防控的基础。

稻纵卷叶螟滞留潮

昆虫个体小，飞行能力弱，其大规模、远距离迁飞需要依赖空中高速气流来完成。因此，科学家将昆虫迁飞称为“风载迁飞”。

从每年四五月开始，夏季风系统在我国大陆逐渐北推，以温暖湿润的偏南风为主导。迁飞性害虫乘着这股南风、沿着这条雨水充沛的“单行道”，从中南半岛迁入我国大陆。

三四个月后，夏季风系统开始向南撤退，属于冬季风系统的偏北风迅速发展，风向改变。高纬度干冷空气扑面而来，伴随着温度降低、降水减少，从北向南的东亚迁飞场形成，害虫顺利向南回迁。

然而，夏季风的撤退时间并非一成不变。

论文通讯作者胡高告诉《中国科学报》，他们最早注意到近几年长江下游多个植保站灯下监测的稻纵卷叶螟成虫数量很多，尤其是8月下旬至9月上旬。同时，不少测报点反映稻纵卷叶螟虫害严重，灯下虫量特别多。

稻纵卷叶螟是迁飞性害虫，它能在空中飞行，也能落在水稻田里产卵。卵发育成幼虫，取食水稻叶片，影响叶片光合作用，造成水稻减产。

论文第一作者、南京农业大学青年教师张诗妍告诉《中国科学报》，想要知道它们的实际数量，有灯诱和田间赶蛾两种手段。

灯诱是设置固定的黑光灯灯诱装置，吸引具有趋光性的稻纵卷叶螟进入，然后计算每晚诱集到的蛾子。这些蛾子可能是外来迁入的，也可能是本地田间的，即灯诱蛾量代表两个来源的总量。

田间赶蛾是指工作人员每日清晨手持竹竿从田中走过，用竹竿轻轻拨动两旁稻株，目测起飞的蛾子数量。田间蛾量代表的主要是本地田间的数量。

这些蛾子到底是本地的还是迁飞的？数量为什么这么多？怎么防？这些问题激发了研究人员的兴趣。

破译“生态陷阱”密码

通过进一步数据分析，研究人员发现，自2000年以来，后期蛾量的增加持续且显著。此前有研究针对个别发生大虫害年份进行了分析，但仍不能解释这种长期变化背后的原因。

团队搜集了更多虫情数据，对以往长江下游迁飞性害虫大虫害情况和原因进行归纳总结，深入分析多源气象资料，研究从局地到整个东亚，适宜稻纵卷叶螟虫害发生的各种气象条件如何改变。

最后，通过机制分析与解释，该团队挖掘出虫情、气象因子、东亚夏季风系统和气候变化背后的联系。

“我们发现，灯诱蛾量逐年增加，外迁虫子和本地虫子总量增多；而田间蛾量逐年下降，本地虫子数量下降。两者对比，意味着增加的灯诱蛾量主要是由外地迁入的虫子贡献的。”张诗妍表示，大量稻纵卷叶螟从更南区域向北迁入长江下游，加之本地虫子的回迁受阻，这就是8月下旬至9月上旬大量出现的稻纵卷叶螟的原因。

胡高认为，这种变化背后的机制是，受全球气候变化影响，2012年以后夏季风的撤退时间推迟，而能让稻纵卷叶螟成功回迁的东北风的发生频率大大降低。

“生态陷阱”理论认为，人类在中高纬度的农事活动，在温暖的春夏季节为农业昆虫提供了暂时的适宜生存条件，诱使大量蛾类从低纬度热带地区向北迁入温带地区。然而，这些昆虫在这里无法过冬，秋季开始的低温将不利于昆虫生存及迁飞。由于早期的研究缺乏昆虫秋季向南回迁的证据，因此认为它们陷入了“生态陷阱”。

在胡高看来，既然称之为“陷阱”，长期来看对害虫防治起正面作用。“但这同样会作用于其他迁飞性有益昆虫，可能使其丰富度降低，从而产生负面影响。”

胡高表示，随着全球气候变暖，可能导致迁飞害虫越冬范围扩大和北移、冬季存活数量增加、夏季发生区域北移等。根据全国病虫测报体系近年来的监测，包括稻纵卷叶螟在内的重大迁飞性害虫的灾变规律、重发时空范围以及暴发频次和强度都发生了重大变化。

“因此，需要进一步加强监测、积累数据。只有通过长期监测和大量数据分析，才能真正弄清新形势下重大害虫迁飞的新规律和新机制，进而实现害虫的生态、高效防控。”胡高说。

有待更深入的研究

2024年11月1日，胡高团队将论文投稿至美国《国家科学院院刊》，2024年12月5日收到第一轮审稿意见。一轮修改返、二轮意见回，整合数据、扎实证据后，成果于2月25日发表。

胡高团队联合全国病虫测报体系20多年的攻关，揭示了全球气候变化下水稻“两迁”害虫迁飞的新规律，为水稻害虫提前精准预警和可持续治理提供了重要的决策依据。

“我们的研究实际上是2000—2023年全国病虫测报体系日复一日、年复一年长期监测数据的成果。”谈及为何投稿流程“非常顺利”，胡高感慨。

张诗妍告诉《中国科学报》，全球气候变化的表现是多方面的。除了持续的全球温度升高外，大气环流发生改变、极端天气事件更加频繁，每个地区都面临着越来越多的变化。这些也是影响各区域迁飞性害虫虫害的直接因素，但它们如何影响害虫迁飞目前还不太清楚。

“现在的研究成果只是一个起点，它启发我们进一步思考。其他季风区有没有类似的改变？对害虫迁飞存在怎样的影响？这些有待未来做更深入的研究。”胡高说。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2422595122