气候变化对植物有害生物的影响

单一有害生物物种案例研究

一些有害生物已经扩大了其宿主范围或分布,其中至少有部分原因在于气候变化。根据这些有害生物在不同地理区域的相关性,下文选取了若干例子进行概述,并在表3中列出了更多。

表3 气候变化对不同气候区植物有害生物(虫害、病原体和杂草)的可能影响举例

昆虫

1. 白蜡窄吉丁虫(Agrilus planipennis)(亚洲、欧洲、北美洲)

白蜡窄吉丁虫(Agrilus planipennis)是一种为害白蜡树(梣属)的甲虫,以韧皮部为食(EPPO,2021b)。尽管成虫以白蜡树树叶为食,但由于幼虫在树的韧皮部和形成层中广泛取食,破坏了树的转运,将树皮环剥(即在树干枝条上去除一整圈树皮)导致其死亡。

白蜡窄吉丁虫原产于中国东北部、朝鲜半岛和俄罗斯联邦东部,现已传播至亚洲其他地区、北美洲(加拿大和美国)(Haack等,2002)和欧洲(例如俄罗斯联邦西部和南部、乌克兰)(CABI,2021b)。比方说,它可能是在2002年通过木质包装材料传入北美洲的,而树木学研究表明,在检测到这种有害生物的约十年前,它就已到达北美大陆。这种甲虫随后又传播到美国和加拿大的多个地区,可能是受侵染的出圃苗、原木和木柴的移动促进了其传播(Herms和McCullough,2014;Ramsfield等,2016)。

白蜡窄吉丁虫产生了严重的影响。Aukema等(2011)认为它是美国破坏性最强、成本最高的入侵性森林昆虫,预计到2020年这种昆虫造成的经济损失将超过125亿美元。这种甲虫的入侵对受影响地区的生物多样性也有着重要影响,因为白蜡树为许多物种提供了食物、住所和栖息地。此外,白蜡窄吉丁虫的入侵和随之而来的树木损失也被认为可能会对人类健康产生影响(Donovan等,2013)。管理策略的重点在于控制侵染,例如使用隔离区,以及降低种群密度,例如通过引入生物防治物。最初还尝试过彻底将其根除,但后来放弃了(Herms和McCullough,2014)。

白蜡树的分布是白蜡窄吉丁虫分布范围的主要限制因素,但人们认为气候也发挥了重要作用。在其原生范围内,白蜡窄吉丁虫只影响白蜡树分布的一小部分。然而,Liang和Fei(2014)的模型预测,气候变化将导致这种甲虫的分布将扩大到北美洲更北的地区,由此对这些地区的白蜡树造成长期存在的风险。另一方面,由于该甲虫对季节性和漫长的冬季有较高的要求,所以,在预计气候变暖的情景下,北美地区白蜡窄吉丁虫的南侵将受到限制。Duan等(2020)对极端气候事件(冬季低温)之后引入的白蜡窄吉丁虫幼虫寄生种的越冬存活情况的研究也表明,与气候变化相关的极端气候事件会降低对这种有害生物的生物防治效果。

2. 实蝇(全球)

实蝇科下属多种昆虫,有4000多个已命名物种。这些物种中多以植物为食,但有几种可以造成重大经济损失,尤其是当其幼虫在高市场价值的水果中发育时。实蝇科包含几个入侵物种,例如仅以橄榄树(和一些野生亲缘种)为食的油橄榄果实蝇(Bactrocera oleae)(图7和Gutierrez等,2009),以几十种水果植物为食的橘果实蝇(Bactrocera dorsalis),以及以木本作物为食的地中海实蝇(Ceratitis capitata)。

图7A
草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)(鳞翅目:夜蛾科) (a)受幼虫破坏的玉米穗;(b)幼虫在玉米心叶期造成破坏。
图7B
资料来源:EPPO(2021c);承蒙B.R. Wiseman,USDA/ARS,Tifton(美国)提供。

实蝇得以从原先分布的地区扩展到邻近地区和新的地区,这是由于寄主植物种植面积扩大,国际贸易发展,加上气候变化使其可以在原本不适合其生存的环境中进行越冬和繁殖。油橄榄果实蝇出现在非洲、欧洲和亚洲,最近还入侵了美国加州和墨西哥(CABI,2021c)。然而,Godefroid等(2015)得出结论,该物种不仅可以在温带地中海气候区域定殖,还可能在欧洲北部更加寒冷的气候中定殖,尽管那里没有种植橄榄树。

橘果实蝇是整个东南亚、西至巴基斯坦、北至中国南部和尼泊尔的主要有害生物;包括非洲大部分地区、美国东部和太平洋几座岛屿在内的其他地区也报告过这种有害生物(EPPO,2021c)。由于寄主范围广,橘果实蝇在国际市场上经常被截获。由于该物种生活的气候范围主要是热带和亚热带,且被认为具有相当复杂的要求,因此橘果实蝇入侵温带地区造成直接经济损失的风险很低。然而,全球变暖造成的气候改变可能会令其数量在温暖季节迅速增加,并在储存于遮蔽处的水果中越冬(EPPO,2021c)。地中海实蝇的情况也是如此。该物种主要位于欧洲南部和中部、非洲和近东的大部分地区、中美洲和南美洲以及澳大利亚西部,但可以在寒冷地区以幼虫形式在储存于温暖地点的水果中越冬。它可以通过橙、柑橘和柠檬的国际贸易传播(Fedchock等,2006)。

3. 红棕象甲(Rhynchophorus ferrugineus)(近东、非洲、欧洲)

红棕象甲(Rhynchophorus ferrugineus)是棕榈树最具经济破坏性的有害生物之一。这种象甲的幼虫原产于东南亚和美拉尼西亚,它们在树顶生长点取食,大面积损害植物组织并削弱植物结构,许多情况下会导致树木死亡。据估计,在近东海湾地区,每年因死亡和移除被红棕象甲严重侵染的棕榈树造成的损失分别为520万(百分之一侵染)至2590万美元(百分之五侵染)(El-Sabea、Faleiro和Abo-El-Saad,2009)。另一估计数据认为红棕象甲每年造成的损失为1500万美元(Al-Ayedh,2017)。

红棕象甲危害多种棕榈类植物,包括椰树和枣椰树(El-Mergawy和Al-Ajlan,2011;粮农组织,2020)。1980年代中期,它首次在近东的枣椰树上被发现,随后传播至近东其他国家以及非洲和欧洲。2010年,美国加州也发现了这一物种,并于2015年宣布根除。红棕象甲在全球的分布可能得益于作为种植材料的棕榈树枝条的移动。管理策略包括使用多种栽培措施和植物检疫措施,例如移除受的树木,利用农药和能对昆虫致病的线虫,以及使用信息素诱捕器(粮农组织,2020;Ge等,2015)。

红棕象甲的分布范围可能会因为气候变化而扩大。根据Ge等(2015)的预测,随着气候变化,在中国对该有害生物高度有利的地区数量也将增加,这将导致红棕象甲的分布向中国北方扩展。在棕榈象属各物种中,红棕象甲是唯一一个分布范围从原产地南亚和东南亚显著扩大的物种(Wattanapongsiri,1966)。45个国家都报告了这一物种,生态位模型预测它可能还会进一步扩大范围(Fiaboe等,2012)。红棕象甲仍被认为是近东棕榈种植者面临的主要挑战,尽管采取了各种综合防控措施,其破坏性影响仍然造成巨大的经济损失。

4. 草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)(美洲、非洲、亚洲)

草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是一种夜蛾科的飞蛾(图7)。其寄主包括数百种植物。不同品系的草地贪夜蛾偏好不同的禾本作物(特别是其首选寄主玉米和高粱)以及其他作物(例如水稻、棉花和大豆等),造成严重损害。该物种原产于美洲的热带和亚热带地区,在夏季迁移到美洲南部和北部温带地区。2016年,这种有害生物首次在非洲西部被报告(Goergen等,2016),随后又于2019年在撒哈拉以南非洲各地和埃及被报告。2018年继印度报告后,草地贪夜蛾迅速传播至整个亚洲南部和东部,包括中国、韩国、日本和巴基斯坦。孟加拉国、印度尼西亚、缅甸、斯里兰卡、泰国、菲律宾、越南和也门也相继报告(EPPO,2020a)。2020年,在约旦、阿拉伯联合酋长国(《国际植保公约》秘书处,2020a;2020b)和以色列(EPPO,2020b)它还在澳大利亚大陆传播开来(《国际植保公约》秘书处,2021)。

草地贪夜蛾已适应了温暖的气候,不能进入滞育,其地理分布与气候条件密切相关。成虫一个晚上可飞行数公里,季节性迁徙可从美国南部到达加拿大。Ramirez-Cabral、Kumar和Shabani(2017)强调了草地贪夜蛾地理分布范围在温暖气候下的扩张,这是由于其适应不同环境的能力强、传播能力强、潜在寄主范围广,以及受其幼虫或蛹攻击的商品国际贸易密集。该研究还预测,该物种在南美洲大陆会减少甚至部分消失,原因是本世纪中期或末期南美次大陆北部预计将出现的温暖和干燥条件。在欧盟,西班牙、意大利和希腊的一些温暖地区可以为该物种的定殖提供合适的气候条件,主要是来自非洲北部的种群(Jeger等,2018)。

5. 沙漠蝗(Schistocerca gregaria)(非洲、西亚和南亚)

沙漠蝗(Schistocerca gregari)主要分布在非洲,从阿拉伯半岛到西亚,并延伸到南亚部分地区(粮农组织,2021a),偶尔也在欧洲西南部报告发现。铺天盖地的沙漠蝗群以玉米和高粱等主要作物、牧草以及任何绿色植被为食,严重影响小农和牧民(Kimathi等,2020)。

沙漠蝗的身体形态呈周期性变化,并且代与代之间可以随环境条件的变化而变化。它们能从独居、高繁殖力、不迁徙的形态发育至群居的迁徙阶段,并可能会在这一阶段长距离迁徙,最终入侵新的地区。一般来说,沙漠蝗在半干旱地区广泛繁殖,从西非到近东再到西南亚,对超过65个国家的人民生计造成威胁。然而,在南部非洲的有限范围内,沙漠蝗还有一个鲜为人知的亚种,即亚种flaviventris,应重视该亚种在未来构成威胁的可能性(Meynard等,2017)。

多个世纪以来,沙漠蝗的大规模暴发都有记录,粮农组织也有一个受影响地区的长期、大规模监测调查数据库。如果要在造成重大损失之前采取及时、具有成本效益的预防措施,确定这一有害生物的潜在繁殖地至关重要(Kimathi等,2020)。1960年代以来,沙漠蝗的暴发频率较低,但在2019–2020年,由于非洲之角异常大的降雨量,厄立特里亚、索马里和也门出现了前所未有的蝗虫繁殖。目前治理蝗群的策略是在空中喷洒化学农药,这对于人类、牲畜、环境和生物多样性都有着很大的负面影响。

沙漠蝗的行为、生态和生理随着某些气候条件的变化而变化。尽管很难将单一事件归因于气候变化,但诸如沙漠地区温度上升、降雨量增加,以及与热带气旋有关的强风等变化为这种有害生物的繁殖、发育和迁徙创造了新的有利环境。这说明全球变暖起到了为沙漠蝗的发展壮大、暴发和生存提供必要条件的作用。不过,气候变化的影响是复杂的,粮农组织西南亚沙漠蝗防治委员会(粮农组织,2021a)因此强调,受影响国家需要开展国际合作,以应对沙漠蝗的威胁。沙漠蝗的下一目的地取决于风向、风速和其他天气参数。因此,气候变化可能会影响沙漠蝗未来的迁移路线。然而,预测不同气候变化情景下的风险时,可能需要区分不同的沙漠蝗亚种,因为每个亚种可能有不同的生态位要求。

植物病原体

6. 咖啡锈病,由咖啡锈菌(Hemileia vastatrix)引起(非洲、亚洲、拉丁美洲)

由咖啡锈菌(Hemileia vastatrix)引起的咖啡锈病是限制全世界阿拉比卡咖啡产量的主要因素之一。在过去几年中,这种病害的早期和高侵略性暴发已经在一些拉丁美洲国家造成了严重的损失(产量损失高达50–60%),例如哥伦比亚和墨西哥。

气候似乎在咖啡锈病的流行中发挥了作用。温度日较差的下降是促进中美洲锈病流行的因素之一,该病的潜隐期因此缩短(Avelino等,2015)。潜隐期的缩短促进了病原体数量的迅速增加。同样,病原体的潜伏期可能也随着全球变暖而缩短。Ghini等(2011)对巴西未来气候变化情景的分析表明,咖啡锈菌的潜伏期有缩短的趋势,这意味着这种病原体可以在一个生长季内产生更多代。因此,未来咖啡锈病流行的风险可能会增加,除非其他因素改变,减缓病害风险,例如病原体咖啡植物的能力降低。不太冷的冬天可以增加种菌的数量,使病原体侵染提前发生(Avelino等,2015),但低温可能也不会影响病原体,鉴于非洲的咖啡生产在转移到凉爽和高海拔地区后并没有限制咖啡锈病的发生,因为病原体已经广泛分布(Iscaro,2014),可以适应不同的气候(Avelino等,2015)。因此,咖啡锈病过去是、现在也仍然是全球咖啡生产的最大挑战之一。需要制定新的战略以保证其治理,特别是在气候变化以上述研究中所表明的方式影响病原体生理习性的情况下。

7. 香蕉镰刀菌枯萎病,由尖孢镰刀菌香蕉专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense)热带4号小种引起(澳大利亚、约旦、莫桑比克、哥伦比亚、亚洲、近东)

土传真菌尖孢镰刀菌香蕉专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense)是引起香蕉镰刀菌枯萎病的病原。栽培品种华蕉(“Cavendish”)对该病原体1号小种具有抗性,种植华蕉是针对其破坏采取的解决方案(Ploetz,2005;Stover,1986)。然而,1990年在东亚、东南亚部分地区和澳大利亚北部发现了尖孢镰刀菌的一个新菌株,即热带4号小种,攻击热带地区的华蕉植株(Ploetz,2005;Ploetz和Pegg,2000)。自2010年以来,热带4号小种已经扩散到南亚和东南亚国家(印度、老挝人民民主共和国、缅甸、巴基斯坦和越南)、近东(以色列、约旦、黎巴嫩和阿曼)、非洲(莫桑比克)(Dita等,2018)和南美洲(哥伦比亚)(Garcia-Bastidas等,2019)。这一病害对全世界华蕉种植者而言是巨大的威胁,无论是大规模还是小规模种植(Mostert等,2017)。高温(例如温度从24℃上升到34℃)以及包括气旋和热带风暴在内的极端环境事件可能会增加这种病害的风险,特别是当华蕉植株遭受水涝时(Pegg等,2019;Peng、Sivasithamparam和Turner,1999)。由于仍然没有对热带4号小种具有抗性的香蕉栽培品种,也没有对病原体的有效化学控制,采取预防措施是管理香蕉镰刀菌枯萎病(热带4号小种)风险的唯一选择。举例来说,这些措施包括:使用健康的华蕉种植材料,早期检测患病植株,一旦观察到镰刀菌枯萎病症状立即销毁(Pegg等,2019)。

8. 叶缘焦枯病,由叶缘焦枯病菌(Xylella fastidiosa)引起(美洲、南欧、近东)

叶缘焦枯病菌(Xylella fastidiosa)是一种木质部有限的革兰氏阴性细菌,能使具有重要经济意义的作物(例如葡萄、柑橘、橄榄、扁桃、桃和咖啡)以及观赏和林业植物患病(Janse和Obradovic,2010;Wells等,1987)。1980年代,叶缘焦枯病菌在北美、南美和亚洲被报告发现(Cornara等,2019)。2013年,其亚种paucaXylella fastidiosa subsp. pauca)在意大利南部的橄榄树上被报告发现,造成了严重的损失,并通过摧毁大量百年橄榄树彻底改变了当地的典型景观(Saponari等,2013)。叶缘焦枯病菌通过多种吸食树液的昆虫传播,主要是尖胸沫蝉科的沫蝉和叶蝉科的叶蝉(Almeida等,2005;Cornara等,2019)。

物种生物气候分布模型显示,叶缘焦枯病菌有潜力传播到目前的分布范围之外,可能会到达意大利其他地区和欧洲其他地区(Bosso等,2016;Godefroid等,2018)。这种细菌有不同的亚种,主要包括亚种fastidiosa、亚种multiplex和亚种pauca。根据模型的预测,亚种multiplex以及一定程度上的亚种fastidiosa,对欧洲大部分地区构成威胁,而亚种pauca的气候适宜区主要局限于地中海国家(Godefroid等,2019)。Frem等(2020)近期的风险等级预测模型显示,叶缘焦枯病菌定殖和传播的风险最高的地区是地中海盆地,尤其是黎巴嫩。尽管许多地中海国家目前并没有叶缘焦枯病菌,但在不久的将来,它们将面临叶缘焦枯病菌进入和定殖的高风险。土耳其首当其冲,其次是希腊、摩洛哥和突尼斯,这三个国家都被列为高风险等级。该地区只有三个国家(巴林、利比亚和也门)在叶缘焦枯病菌潜在的进入、定殖和传播方面面临低风险。值得注意的是,这一问题并不仅限于地中海地区。根据症状和实验室分析,叶缘焦枯病菌已被发现与伊朗伊斯兰共和国几个省份的扁桃叶缘焦枯病和葡萄皮尔斯病有关(Amanifar等,2014),这表明它将开始往近东的邻国传播。

Bosso等(2016)预测,在地中海大部分地区,气候变化在未来不会进一步增加叶缘焦枯病菌的风险,但在预测未来风险时,也应考虑完整的“寄主植物–虫媒–细菌”关系。幸运的是,如Godefroid等(2020)近期的模拟所示,由于超优的温度和次优的湿度条件,虫媒的传播能力可能会受到影响。

对叶缘焦枯病菌的治理将依赖于制定有效的有害生物综合管理战略,包括改进对病原体和虫媒的检测,改进农业做法,旨在控制病原体传播的有效检疫处理也同样重要。

9. 卵菌,包括致病疫霉(Phytophthora infestans)和葡萄生单轴霉(Plasmopara viticola)(全球)

由于气候变化,卵菌可能会向极地迁移,主要在北半球,这将给植物保护带来挑战(Bebber,Ramotowski和Gurr,2013)。导致马铃薯和番茄晚疫病的卵菌致病疫霉(Phytophthora infestans)适应变化条件的能力极强,是决定未来发生严重流行病风险的重要因素。事实上,若干研究表明,一些国家致病疫霉暴发的风险日益加大(Hannukkala等,2007;Perez等,2010;Skelsey等,2016;Sparks等,2014),需要制定新的战略对其进行防控,减少对粮食安全的影响,例如推迟马铃薯生长季的开始(Skelsey等,2016;Wu等,2020)。

在埃及,关于气候变化对番茄和马铃薯晚疫病影响的多项研究显示了冬季变暖对发病率和病害管理的影响(Fahim、Hassanein和Mostafa,2003;Fahim等,2011)。这些研究表明,番茄晚疫病提前1–2周流行可能意味着需要额外喷洒2–3次杀菌剂才能充分将其控制。因此,在未来几十年中(2025–2100年),埃及在每个生长季都需要额外喷洒多达三次杀菌剂。至于由同一病原体引起的马铃薯晚疫病,对流行与非流行生长季的天气条件和病害发生情况的比较表明,潮湿温暖的冬季会促进埃及马铃薯晚疫病的流行。冬季的有利条件使病原体种菌能够在生长季早期的栽培品种上积累,有导致晚播的马铃薯作物发病的趋势。因此可以预计,气候变化将在未来促进晚疫病的流行。然而,非常有必要进一步评估气候变化对埃及和其他近东国家作物病害的影响(Fahim等,2011)。

另一种影响严重的病害是由卵菌葡萄生单轴霉(Plasmopara viticola)引起的葡萄霜霉病,造成了巨大的产量损失。大多数葡萄种植区的产量损失从5%到30–40%不等。就葡萄酒生产而言,葡萄霜霉病也会影响葡萄酒的质量。由于这些产区多处于温带气候区,温度对病原体而言并不是最优,所以,空气温度上升将有利于葡萄霜霉病的发生。考虑未来气候变化情景的研究预测,该病害将提前暴发,需要采取更多的治疗措施进行防控(Angelotti等,2017;Salinari等,2006,2007)。在人工气候室进行的短期研究也证实了在模拟的气候变化条件下,葡萄霜霉病的严重程度会增加(Pugliese、Gullino和Garibaldi,2010)。

10. 产生霉菌毒素的真菌(全球)

一般来说,气候变化预计会导致作物中霉菌毒素的增加,但与每种作物相关的真菌群的复杂性及其与环境的相互作用意味着不进行具体研究就很难得出结论。尽管如此,仍有许多现有成果,例如,Battilani等(2016)开展的研究表明,全球变暖可能会扩大欧洲玉米的黄曲霉毒素风险的最北界限,Van der Fels-Klerx、Liu和Battilani(2016)就气候变化对霉菌毒素发生的影响进行了定量估计。Medina等(2017)回顾了气候变化对霉菌毒素真菌的影响,研究了二氧化碳浓度升高(350–400与650–1200ppm)、温度升高(+2–5℃)和干旱压力对谷物和坚果中主要腐败真菌(包括链格孢属、曲霉属、镰刀菌属和青霉属菌种)生长和霉菌毒素生产的三向交互作用。负责生产黄曲霉毒素B1的黄曲霉菌(Aspergillus flavus)的生长似乎不受模拟气候变化情景的影响。然而,在玉米体外和体内都发现了对黄曲霉毒素B1生产的显著刺激。相比之下,对一系列商品造成赭曲霉毒素A污染的其他曲霉物种和产生伏马毒素的轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides)的行为表明,一些菌种比其他物种能更好地适应气候变化,特别是在生产霉菌毒素方面。

气候变化除了影响这些常见真菌之外,还可能影响新出现的病原体的霉菌毒素生产,如Siciliano等(2017a,2017b)实验中所示的链格孢属和漆斑菌属菌种的增加。此外,霉菌毒素真菌病原体对气候变化因素的适应可能会导致更多的病害出现,也许还会导致主粮类谷物以及其他作物的霉菌毒素污染。因此,鉴于气候变化可能使情况恶化(Miedaner和Juroszek,2021b),管理霉菌毒素风险在未来仍将是一项重大挑战(Juroszek和von Tiedemann,2013b)。

线虫

11. 柑橘根腐线虫(Pratylenchus coffeae)(全球)

柑橘根腐线虫(Pratylenchus coffeae)广泛分布在世界各地的柑橘果园中。它主要通过细根侵扰植物,即能动阶段的有害生物在皮质组织穿刺。维管组织保持完整,直到被其他生物侵入,发生二次侵染(Duncan,2009)。已知这种线虫会使柑橘的根重减少多达一半,实验中对幼树的接种显示,树木的生长减少了49–80%,果实数量减少了3–20倍(OBannon和Tomerlin,1973)。近期关于埃及当前气候变化的研究表明,更高的温度可能会加剧柑橘根腐线虫对柑橘根系的损害,因为线虫的繁殖率在土壤温度相对较高时(26–30℃)最高(Abd-Elgawad,2020)。在这样的温度条件下,其生命周期可在不到一个月的时间内完成,病原体可达到每克根10,000条线虫的密度水平;线虫还可以在土壤中的根部存活至少四个月。然而,遗憾的是,目前还没有哪一种商业品种的根桩对这种线虫有抗性(Abd-Elgawad,2020)。

12. 大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)(全球)

大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)是对美国和加拿大大豆(Glycine max)经济上最具破坏性的病原体(Tylka和Marett,2014),也在许多其他主要大豆生产国造成相当大的产量损失,例如阿根廷、巴西和中国。因此,大豆孢囊线虫很可能会造成严重的全球产量损失。

全球变暖可能会促进该线虫的地理范围向北(北半球)和向南(南半球)扩展,并在大豆作物的每个生长季增加线虫代数(St-Marseille等,2019),直到达到其超优温度条件。

大豆孢囊线虫的管理策略中,最重要的是使用抗性栽培品种(Shaibu等,2020)和轮作(Niblack,2005)。根据Niblack(2005)的研究,轮作至少包括三个不同的方面:理想情况下,任一田地每五年只种植一次大豆(然而如果存在可作为其替代寄主的杂草,轮作的优势可能会打折扣);使用非寄主作物,也包括轮作周期中的覆盖和间作作物;以及在同一田地的不同年份种植不同的抗性或耐性大豆栽培品种,以尽量降低线虫种群的适应潜力。

13. 松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)(北美和东亚)

根据Jones等(2013)的研究,松材线虫原产于北美。松材线虫在北美侵扰松树,但不会对树木产生严重破坏。然而,在其非本土环境中,包括亚洲(中国、韩国、日本和其他国家)和欧洲(在葡萄牙和西班牙发生过若干次),松材线虫是一种影响严重的有害生物,造成了数百万松树的死亡。这种线虫是由成虫阶段的墨天牛属甲虫所传播的,它们在松树之间飞行,可跨越较长的距离。预计全球变暖将为松树枯萎病创造进一步的有利条件,因为和许多其他森林昆虫一样,墨天牛属甲虫将得益于温度上升(Seidl等,2017),特别是在温带地区(Ikegami和Jenkins,2018)。许多已有的风险评估表明,随着温带地区温度的上升,针叶树木的死亡率也将增加。在欧洲最濒危的地中海地区,针叶树木的高死亡率将产生严重的环境后果。

杂草

14. 大叶醉鱼草(Buddleja davidii)(全球)

入侵杂草大叶醉鱼草在欧洲、北美和新西兰的地理分布范围预计将在21世纪末扩大,因为寒冷胁迫对其的生长限制减少(Kriticos等,2011)。相比之下,由于高温胁迫增加,这种杂草在非洲、亚洲、南美洲和澳大利亚的分布范围预计将会缩小。总体而言,预计具有适合该杂草生长条件的土地总面积平均将会下降11%(所采用的气候变化情景决定了是下降8%、10%还是16%)。可能的适应策略包括确定入侵威胁增加和减少的地区,以便适当地分配管理资源,减少杂草的进一步蔓延(Kriticos等,2011)。

15. 三叉针茅(Nassella trichotoma)(全球)

当前气候条件下,禾本科杂草三叉针茅有相当大的传播潜力。在未来,这种杂草入侵适合的新地区的机会将继续存在,但预计全球范围内适合入侵的总面积到21世纪末将减少20–27%(取决于所采用的气候变化情景),这主要是由于预计的高温胁迫增加(Watt等,2011)。可能的管理策略包括确定入侵的高风险地区,采取措施减少人类协助的种子传播,采取杂草防治措施,以减少种子的随风传播(Watt等,2011)。