气候变化对植物有害生物影响科学评论：预防并减缓农业、林业及生态系统植物有害生物风险的全球性挑战
气候变化对 植物有害生物影响 科学评论预防并减缓农业、林业及生态系统 植物有害生物风险的全球性挑战 气候变化对 植物有害生物影响 科学评论预防并减缓农业、林业及生态系统 植物有害生物风险的全球性挑战编写者：Maria Lodovica Gullino（第一作者，意大利）、 Ramon Albajes（西班牙）、Ibrahim Al-Jboory （伊拉克）、Francislene Angelotti（巴西）、 Subrata Ckkraborty（澳大利亚）、Karen A. Garrett（美国）、 Brett Phillip Hurley（南非）、Peter Juroszek（德国）、 Khaled Makkouk（黎巴嫩）、潘绪斌（中国）、 Tannecia Stephenson（牙买加）联合国粮食及农业组织2021年，罗马 引用格式要求：《国际植保公约》秘书处，2021年。《气候变化对植物有害生物影响科学评论：预防并减缓农业、林业及生态系统植物有害生物风险的全球性挑战》。罗马。粮农组织代表《国际植保公约》秘书处。 https://doi.org/10.4060/cb4769zh本信息产品中使用的名称和介绍的材料，并不意味着联合国粮食及农业组织（粮农组织）对任何国家、地区、城市或区域或其当局的法律或发展状态、或对其国界或边界的划分发表任何意见。提及具体公司或厂商产品，无论是否已获得专利，并不意味着这些公司或产品得到粮农组织的认可或推荐，优于未提及的同类公司或产品。本信息产品中表达的观点系作者的观点，并不一定反映粮农组织的观点或政策。ISBN 978-92-5-134496-5 © 粮农组织，2021年。部分版权所有。本文件按照“知识共享协议署名-非商业性使用-相同方式共享3.0政府间组织”许可提供。（许可号CC BY-NC-SA 3.0 IGO；https：//creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/igo/legalcode）。根据这一许可的规定，用户可基于非商业目的复制、转发和改编本文件，但必须适当引用本文件的出处。在使用本文件时，不得声称粮农组织认可任何具体的组织、产品或服务。不得使用粮农组织徽标。若对本文件进行改编，则必须在相同或同等的知识共享许可下获得许可。若翻译本文，则必须载明以下免责声明和引文要求：“本译文并非由联合国粮食及农业组织（粮农组织）提供。粮农组织不对译文内容或准确性负责。原英文版本为权威版本。”若许可下产生的任何争议无法友好协商解决，则将按照许可第8条的规定通过调解和仲裁解决，本声明另有规定的情形除外。适用的调解规则为世界知识产权组织的调解规则（http://www.wipo.int/amc/en/mediation/rules），任何仲裁都将按照《联合国国际贸易法委员会仲裁规则》进行。第三方材料。若用户希望利用本文件中归属于第三方的材料（如表格、数字或图像），则有责任确定是否需要获得许可，并获得版权所有者的许可。若用户因使用本文件而导致任何第三方拥有的内容被侵权，用户必须完全承担索赔风险。销售、权利和许可。粮农组织信息产品可在粮农组织网站（www.fao.org/publications）获取并通过publications-sales@fao.org购买。涉及商业用途的请求应提交至www.fao.org/contact-us/licence-request。关于权利和许可的询问应提交至copyright@fao.org。本文内容并非《国际植物保护公约》（IPPC）或其相关文件的正式法律解释，仅供公众参考。翻译本文请联系ippc@fao.org，获取有关共同出版协议的信息。封面照片：© Adobe stock/Kotangens iii 前言 v 致谢 vi 缩略语 vii 内容提要 ix引言 1气候变化对农业、林业和生态系统的影响 2影响作物、林业和生态系统的全球有害生物 8有害生物传播路径 9研究气候变化对植物有害生物影响的方法 14气候变化对植物有害生物的影响 20未来有害生物风险模拟 21对有害生物物种的影响 22单一有害生物物种案例研究 24预防、减缓和适应 36预防措施 37近期技术发展 41减缓和适应 43结论和建议 45政策制定和监管问题 46所需的研究 47国际合作 49能力建设 50参考文献 52目录 v前言气候变化是世界生物圈和国际社会面临的前所未有的挑战。既是对地球生物多样性、人类健康和全球经济无与伦比的威胁，也是对植物健康的独特挑战。气候变化影响全球生态系统和农业生产系统。这将影响农产品的国际贸易流动，并改变全球植物有害生物的传染性、严重性和分布。气候变化尤其给国际植物健康界带来重大挑战，考验其以科学、果断和一致的方式应对这些挑战的能力。2020国际植物健康年（IYPH）旨在提高公众和政界对植物健康的认识，并帮助政府和国际社会应对植物健康方面的各项挑战。气候变化对植物健康的影响就是必须应对的一项重要挑战。为此，国际植物健康年国际指导委员会就这一主题编写了科学评论。为加强评论的科学依据，指导委员会召集了一个由全球各地著名科学家组成的小组编写此评论，并建立了严格的同行评审系统，以验证结论。本报告详细介绍了科学评论的成果，由第一作者Maria Lodovica Gullino教授（意大利都灵大学）和粮农组织各领域十位植物病理学、昆虫学、草药学、气候学和数据分析专家代表合著。科学评论是在《国际植物保护公约》（《国际植保公约》）秘书处的主持下编写的。通过有关气候变化对有害生物及植物健康影响的科学评论，国际植物健康年国际指导委员会希望提供必要的科学背景，为国际植物检疫论坛成功开展有关评估和管理气候变化影响的讨论提供参考。国际植物健康年国际指导委员会希望，这一评论能够推动国际植物保护公约植物检疫措施委员会讨论并制定减缓气候变化对植物健康影响的国际政策。此科学评论被视为实现《国际植物保护公约2020–2030年战略框架》议程项目“评估并管理气候变化对植物健康影响”的第一步。我们真诚希望和期盼，此科学评论能促使国际社会果断一致地应对气候变化对植物健康构成的挑战。您诚挚的，Ralf Lopian 2020国际植物健康年国际指导委员会主席 vi致谢Maria Lodovica Gullino感谢以下项目：“植物和食品生物安全”（PLANTFOODSEC，项目号：261752）、“有效控制有害生物和有害外来物种综合解决方案”（EMPHASIS，项目号：634179）和“欧盟–中国有害生物综合治理示范合作”（EUCLID，项目号：633999）；Ramon Albajes也感谢EMPHASIS和EUCLID项目，以上项目均由欧盟委员会资助。 Peter Juroszek感谢德国SIMKLIMA项目提出了“气候变化预 计对农作物植物有害生物和杀菌剂功效的潜在中长期影响”，该项目已授予Benno Kleinhenz（项目号：FKZ 281B202616），并得到联邦食品和农业部（BMEL）供资，此项供资是德意志联邦共和国议会根据创新支持计划经由联邦农业与食品局（BLE）所做的决定。潘绪斌感谢中国工程院咨询项目（项目号：2019-ZD-4）的支持。衷心感谢Stefania Antro（都灵大学农业环境部门创新中心）提供了宝贵专业的技术支持。作者们还感谢Viivi Kuvaja（《国际植保公约》秘书处，粮农组织）持续提供的支持和帮助，以及审稿人在本文编写过程中提供的有益建议。科学评论是在联合国粮农组织（粮农组织）植物生产及保护司、林业司、土地及水利司以及气候变化、生物多样性及环境办公室的部分专家协助下编写的。 vii缩略语 CGIAR 国际农业研究磋商组织 CLIMEX 极端事件气候建模 COVID-19 2019冠状病毒病 DNA 脱氧核糖核酸 FACE 开放式空气二氧化碳浓度增高 FAO 联合国粮食及农业组织 IPCC 政府间气候变化专门委员会 IPPC 国际植物保护公约 ISPM 国际植物检疫措施标准 IYPH 国际植物健康年 NPPO 国家植物保护组织 PRA 有害生物风险分析 TR4 热带4号小种 C3 光合作用碳3化合物 C4 光合作用碳4化合物 CH4 甲烷 CO2 二氧化碳 N2O 一氧化二氮 ix内容提要气候变化持续给全球生命和生计带来挑战，并加剧了人类已经面临的问题。本报告重点在于概述气候变化对植物有害生物、进而对植物健康产生的潜在影响，依据的是对相关科学文献和调查研究的分析。根据国际植物检疫措施标准（ISPM）中的定义，植物有害生物（以下称为“有害生物”）是指任何对植物或植物产品有害的植物、动物或病原体的物种、菌株或生物型。历史上和当今的例子清楚地表明了有害生物暴发可能造成的广泛破坏。变暖有助于引入有害生物；仅一个异常温暖的冬天可能就足以帮助入侵性有害生物定殖，如果没有这样的气候条件，这些有害生物就无法定殖。实际上，近年来市场全球化的加剧，伴随着气温的升高，已经为有害生物的移动和定殖提供了一种极其有利的环境。与此同时，森林和作物受严重影响的风险也随之增加。已有研究对几种大气和气候因素（包括温度升高、二氧化碳和臭氧浓度上升，水分或湿度模式改变）对有害生物的分布、发生和丰度以及有害生物风险严重性的影响进行了评估。大多数研究重点关注管理型系统（例如农业和园艺作物、林木），而非管理型系统则多多少少受到了忽视。许多不同的研究方法都得到了采用，从实验室和田间实验到本文中所强调的对未来有害生物风险进行的模拟研究。对谷物和园艺作物进行的大多数研究表明，总体而言，在气候变化的情景下，农业生态系统中昆虫、病原体和杂草的有害生物风险将会上升，特别是在目前较凉爽的极地、寒带、温带和亚热带地区。对林业中的病原体和虫害而言，大多数情况也是如此。在非管理型系统方面，仅有少数已有的研究成果，所以无法得出一般性结论。必须采取预防、减缓和适应措施，以限制有害生物通过贸易和旅行在国际上扩散。包括采取措施，例如使用健康的种子和种植材料，以及利用最新的技术发展，例如创新型农药施用方法。此外，本文还考虑了短期和中期减缓和适应方案，包括使用抗性品种和改变小气候等措施。尽管存在大量气候变化生物学方面的研究，在气候变化对有害生物、进而对植物健康产生的影响方面，仍然存在明显的研究空白。这些空白包括气候变化对管理策略有效性的影响，对地下有害生物的影响，以及对林业和非管理型系统的影响。需要建立长期、多学科的方法，解决发展中国家和工业化国家的问题。需要加强国际合作，也应加大力度投资于能力建设，确保强大的有害生物风险分析、监视和监测系统。 x总而言之，本报告回顾的证据有力地表明，在许多情况下，气候变化将导致更多与植物健康有关的问题，将影响管理型生态系统（例如农业、园艺、林业）、半管理型生态系统（例如国家公园），很可能也包括非管理型生态系统。由于近年来的气候变化，已有必要对植物保护方面的规程做出调整；假设预计的气候变化情景成真，在未来做出进一步调整将具有愈发关键的意义。重中之重是在气候变化条件下维持管理型和非管理型生态系统的服务和生产，包括粮食生产。预防性和治疗性的植物保护是维持和保证当前和未来粮食安全的关键组成部分之一。非洲之角沙漠蝗防治行动©粮农组织/Louis Tato 1引言© Adobe stock/Henri Koskinen引言 2气候变化对植物有害生物影响科学评论气候变化对农业、林业和生态系统的影响本科学评论重点在于评估气候变化对植物有害生物、进而对植物健康产生的潜在影响。根据国际植物保护公约（IPPC）植物检疫措施委员会所通过的第5号国际植物检疫措施标准（ISPM 5）中的定义，植物有害生物（以下称“有害生物”）指任何对植物或植物产品有害的植物、动物或病原体的物种、菌株或生物型。气候变化的定义是全球地表空气和海水表面温度升高的30年平均值。变暖相对于1850–1900年期间
