气候变暖对有害生物的发育速率、生殖力和存活率等种群数量构成的关键因子产生重大影响，导致种群数量发生变化。气候变暖使高温适生昆虫的种群密度增加。意大利北部Modena近15年的冬季均温都超过5℃，使茶色缘蝽（Arocatusmelanocephalus）的越冬存活率增加，春季温度升高又导致越冬代成虫生殖力增加，促进了其种群密度增加。

　　气候变暖还增加了昆虫发生季的有效积温，从而导致许多昆虫发生世代数增加及种群密度增大，如日本稻灰飞虱（L.striatellus）、荷兰瑞士等地的葡萄小卷叶蛾（Paralobesiaviteana）、巴西的咖啡潜叶蛾（Leucopteracoffeella）以及我国的美国白蛾（Hlyphantriacunea）等昆虫都随气温升高而增加了发生世代数。但是，气候变暖，也会使某些低温适生种的种群逐渐萎缩，种群密度下降。1968—1998年春季温度逐年升高，英国豹灯蛾（Arctiacaja）在7—8月累积诱捕量，各站点平均值由1983年之前的4.2头下降至1984年之后的3.0头，平均下降了28.6%。在气候变暖情景下，英国南部9种麦蚜的种群动态预测表明，到2080年夏季，由于温度升高，麦蚜种群密度急剧减少。

　　1.5对有害生物生理的影响

　　气候变暖对有害生物产生影响的生态学和分子机制是气候变化对生物体带来的强烈选择压力，导致有害生物种群的基因组成发生变化。为了适应气候变暖，昆虫体内某些染色体或基因发生变异以增加自身的耐热性，且变异频率与温度增加幅度呈正相关。生活于森林的果蝇（Drosophilarobusta）中基因组产生倒位（inversion）的遗传变异，基因组2L-1和3R-1排列出现频率的增加。经24年研究发现，欧洲、南美洲和北美洲不同纬度地区21种不同地理品系的果蝇（Drosophilasubobscura），其染色体ChPC1倒位的频率逐年增加，且温度越高的地区倒位频率越高。美国美加柳叶甲（Chrysomelaaeneicollis）在较热年份Pgi-1等位基因出现频率增加了11%。由于地处高纬度的澳大利亚东部沿海地区温度的升高，导致分布于低纬度热带地区的黑腹果蝇（D.melanogaster）耐热种群关联的乙醇脱氢酶等位基因Adhs在高纬度种群中的出现频率增加。

　　1.6种群间的关系改变

　　气候变暖下物种适热性差异，导致有害生物与寄主植物同步性改变。温度升高除了直接影响昆虫的生长发育和生存繁殖外，同时也影响寄主植物的生长发育进度，由于昆虫和植物对温度升高的反应差异，常导致昆虫与寄主植物同步性改变，从而影响昆虫的正常取食并进一步影响其种群发展。随着气候变暖，多种森林昆虫幼虫孵化期提前，而树木发芽时间并无同步变化，如气温升高导致冬尺蠖（Operophterabrumata）、云杉芽卷蛾（ChoristoneuraOccidentalis）幼虫提前孵化无嫩芽取食而死亡，昆虫和寄主植物同步性的削弱最终导致昆虫死亡。气候变暖影响植食性昆虫的寄主植物范围，改变植食性昆虫的寄主植物种类和取食的植物器官。温度升高，昆虫将向原来温度较低的区域扩散，而昆虫的寄主植物相对昆虫扩散较慢，扩散到新区域的昆虫转向取食新环境的植物。气候变化会引起种植制度变化，安徽省当年平均气温每升高1℃时，种植制度大约可向北推移268km，向东推移306km，向高推移236m，全省的一年三熟区可由沿北纬30°30′一带推至北纬33°一带。种植制度的变化使病虫害的生存环境得到较大改善，更有利于病虫害的发生和为害。

　　2、研究方法述评

　　2.1建立数学模型

　　一是温度-发生量模型。将发生情况和温度历史数据构建的温度-发生量温度关联模型。如Yamamura等（2006）利用日本水稻二化螟、叶蝉、灰飞虱的灯光诱捕数据，建立了未来3种害虫的种群数量和冬季均温（11—4月）和夏季均温（5—10月）之间的回归模型，根据MRI-CGCM2气候情景得到2031—2050年日本的冬季均温和夏季均温，预测2031—2050年水稻二化螟、叶蝉与灰飞虱每年种群数量将在1981—2000年的基础上增加。

　　二是建立有效积温模型。建立昆虫发育的有效积温模型，分析生物灾害发生情况。Morimoto等（1998）从自动气象数据获取系统AMeDAS收集了日本1986—1995年逐时温度数据，建立了有效积温与昼长为自变量的模型，预测IS92气候情景2100年温度升高2℃时，二化螟等4种害虫在日本的发生世代数增加，分布北移。

　　三是发生期分析。通过收集历史气候及虫情数据，选择合适的数学表达式，建立有害生物发生期或种群密度等与同期气候数据之间的关联模型，再利用模型计算人为假设温度升高条件下昆虫的迁飞期、始见期、种群高峰期及种群密度等。Zhou等（1995）从洛桑昆虫监测数据库中获取了英国20余个不同站点诱捕器中1964—1991年的麦长管蚜（Sitobionavenae）和桃蚜（Myzuspersicae）等5种蚜虫的诱捕日期及相应捕获数量，并从气象站得到每个站点的温度数据，建立了每种蚜虫诱捕量占翅蚜总诱捕量的5%、25%、50%、75%、95%时的日期与1—2月、6—7月平均温度、诱捕站点纬度和经度的多元线性回归模型，预测冬季气温升高1℃条件下5种蚜虫迁飞期提前4～19d。

　　四是利用专业软件分析。CLIMEX是用来预测气候变暖条件下昆虫分布的常用软件，适用于昆虫地理分布和相对丰盛度主要取决于气候因子的分析。GIS等软件也是研究气候变暖对害虫影响的重要工具，适用于气候变暖条件下害虫的风险评估、显示害虫空间分布动态和害虫发生趋势预测等方面的研究。Battisti等（2005）通过收集法国北部和意大利北部1972—2004年的气候数据与松异舟蛾暴发的经度纬度等数据形成GIS地图得出：气候变暖将导致松异舟蛾在法国北部分布北界北移87km，在意大利北部分布海拔上升110～230m。

　　2.2人工模拟温度升高研究

　　陈瑜（2009年）进行模拟气候对麦长管蚜（Sitobionavenae）发育和繁殖的影响，设置不同日最低温的高温变温模式，模拟气候变暖下小麦物候变化对麦蚜发育、存活及繁殖的影响，采取以空间梯度替代时间延展的策略，系统调查采集新疆塔城、山西临汾、北京、河南濮阳、湖北武汉、重庆的虫情数据和气象数据，利用PRECIS模型中提供的A2及B2气候情景下我国2009—2100年的气候数据，推测麦蚜种群发生动态。研究发现，随着最低温的逐渐升高，不同起止龄期的麦长管蚜各龄期发育速率成线性加快；把不同起止龄期的麦长管蚜放入不同变温模式进行温度处理各成虫寿命明显不同；小麦不同生育期对麦长管蚜的生命参数影响不同。通过对新疆塔城、山西临汾、北京海淀、河南南乐、湖北武汉、重庆大足6个地区田间调查及气候变暖麦蚜种群动态分析，推测气候变暖，在麦蚜发生初期温度适宜，蚜虫种群将可能在叶片大发生，在抽穗期之前到达高峰期。

　　2.3分子标记研究

　　分子标记主要应用于研究气候变暖对昆虫的分布及扩散的影响，乙醇脱氢酶（Adh）基因是研究种群纬度分布变化的一个重要标记基因。黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）的乙醇脱氢酶等位基因（Adhs）主要存在于低纬度热带种群，利用Adh作为分子标记，找出Adhs出现频率与纬度梯度的关系。对比2002年、2004年与1979年、1982年的数据，发现过去20年气候变暖，以前主要存在于澳大利亚低纬度的带有Adhs基因的热带种群现在广泛存在高纬度地区，分布提高了4个纬度梯度。受温度影响，果蝇（D.subobscura）细胞中5个具近端着丝点的染色体经常发生倒位现象，Balanya等（2006）收集了1980—2004年欧洲、南美洲、北美洲3个大陆板块不同纬度26种不同品系果蝇染色体ChPC1倒位频率数据与分布地区温度数据，分别建立了纬度与温度及纬度与染色体ChPC1倒位频率的关联模型，得出纬度相对越低，温度越高，倒位频率越高的结论。

　　2.4利用化石研究