当前，沙漠蝗虫席卷了非洲之角和西南亚各国，严重危害了巴基斯坦、埃塞俄比亚、索马里等国家的农业生产和粮食安全，联合国粮食及农业组织（FAO）向全球发出预警，希望全球高度戒备正在肆虐的蝗灾，采取多国联合防控措施以防虫害入侵国家出现严重的粮食危机。“广目”专项“数字地球科学平台”项目黄文江研究员和董莹莹副研究员团队利用中国高分（GF）系列卫星数据、美国Landsat与MODIS数据和欧空局Sentinel系列卫星数据等，结合全球气象数据和调查数据，与病虫害预测预报模型相结合，通过数字地球科学平台大数据分析处理，实现大面积蝗虫动态监测预警，于2020年2月对肆虐非洲之角和西南亚各国的沙漠蝗虫繁殖、迁飞的时空分布及印巴边界沙漠蝗虫迁飞入侵我国的预测路径开展研究（见图1）。研究结果表明，当前受东北季风和青藏高原阻隔的影响，印度和巴基斯坦边界的沙漠蝗虫侵入我国的概率较小，若巴基斯坦和印度等国的沙漠蝗虫得不到有效控制，灾害持续暴发，沙漠蝗虫受印度洋西南季风影响，从印度经孟加拉国迁飞至缅甸，2020年5-6月沙漠蝗虫存在入侵我国云南和西藏境内的风险，加之中国本土主要危害的东亚飞蝗综合危害，将严重威胁我国粮食安全，我国需动态持续开展大面积蝗灾监测预警并开展多国联合防控，保障国家粮食安全和区域稳定。具体研究结果如下：
一、2018年受飓风等气候条件影响，红海沿岸成为沙漠蝗虫的核心繁殖区，之后蝗虫在也门、阿曼和索马里开始孳生、繁殖、蔓延。2019年1月蝗群向沙特阿拉伯东部和伊朗南部入侵，2-6月印巴边界和阿拉伯半岛春季繁殖区的蝗虫持续增多，6-10月异常长的夏季风导致印巴边界夏季繁殖区的蝗虫不断孵化、成群，10-12月印巴边界的蝗群开始三代繁殖并向伊朗南部和阿曼北部等春季繁殖区迁移，与此同时，受气候影响非洲之角的蝗群持续增长并向索马里南部及肯尼亚东北部迁移。2020年1-2月沙漠蝗虫在非洲之角的埃塞俄比亚和肯尼亚暴发并向乌干达和坦桑尼亚入侵，在伊朗东南沿海继续繁殖，且印巴边界的蝗虫即将进入下一轮春季繁殖。沙漠蝗虫的持续肆虐严重威胁着各国的粮食安全，至今多国联合防控面积已达25万公顷。当前受东北季风和青藏高原阻隔的影响，印巴边界的沙漠蝗虫侵入我国的概率较小。但大量的沙漠蝗虫已在地面产卵，若在5月成虫期巴基斯坦和印度的沙漠蝗虫得不到有效控制，灾害持续暴发，且印度洋西南季风异常强劲，则2020年5-6月沙漠蝗虫从印度经孟加拉国迁飞至缅甸，进而侵入我国云南和西藏境内的概率会陡然升高。考虑到我国的生物多样性和气候等条件有利于沙漠蝗虫的进一步孳生和迁飞扩散，加之我国缺乏沙漠蝗虫的有效应对经验和科技手段，恐将严重威胁我国粮食安全。
二、因印巴边界沙漠蝗虫的发生发展状况与我国虫害入侵风险密切相关，研究团队对巴基斯坦的沙漠蝗虫危害现状和趋势进行了遥感监测与预测研究。巴基斯坦沙漠蝗虫危害区域遥感时序监测结果（见图2）表明，2019年5月沙漠蝗虫从伊朗入侵巴基斯坦西南部，主要危害俾路支省东部约7.5万公顷植被区域，之后继续向东北部迁移；2-6月印巴边界春季繁殖区的蝗虫不断增多，并出现高密度的蝗群分布，6月本地蝗虫与从伊朗入侵的蝗虫一起进入农业大省旁遮普和信德，两省受蝗虫危害面积合计达21.8万公顷；6-10月从伊朗入侵的蝗虫抵达Nara、Tharparkar、Cholistan区域并产卵，且超长的夏季风导致印巴边界夏季繁殖区的蝗虫也不断孵化、成群，9月信德省蝗虫继续向东南部移动至印巴边界，危害区域约6.3万公顷；11月旁遮普省蝗虫继续向西北方向移动至开伯尔-普赫图赫瓦省，危害约5.7万公顷植被区域；10-12月印巴边界的蝗群开始三代繁殖，预计后续将经俾路支省迁移至伊朗南部和阿曼北部等春季繁殖区。2020年1-2月巴基斯坦西北部、Nara、Tharparkar、Cholistan区域存在蝗群危害，一部分蝗群呈现向Bahawalpur以北移动的趋势，一部分蝗群受气候影响呈现出迁移至巴基斯坦西南部及伊朗南部的趋势，当前危害区域主要分布于开伯尔-普赫图赫瓦省、旁遮普省及信德省，合计危害面积约10.6万公顷。
三、综合分析，在2020年5月份之前，受东北季风影响，印巴边界沙漠蝗虫的潜在主要迁飞路径有三条（见图3）：印巴边界—Bahawalpur—Khyber Pakhtunkhwa，印巴边界—Quetta及南部地区，印巴边界—俾路支省Baluchistan西南部地区。当前印巴边界大量的蝗虫已在地面产卵，且即将进入下一轮春季繁殖；加之伊朗东南沿海的沙漠蝗虫继续繁殖并持续侵入巴基斯坦。若在5月成虫期巴基斯坦的沙漠蝗虫得不到有效控制，蝗灾将持续暴发，恐将对巴基斯坦的农业生产造成沉重打击。此外，当前印度蝗灾虽已得到一定程度的控制，但5-6月受西南季风影响，印巴边界的沙漠蝗虫有可能从巴基斯坦迁移到印度，继续进入尼泊尔、孟加拉国、缅甸进而侵入我国云南和西藏境内的概率会陡然升高，加之中国本土主要危害的东亚飞蝗综合危害，将对国家粮食安全造成重大影响，我国需动态持续开展洲际蝗灾监测预警并开展多国联合防控，保障粮食安全和区域稳定。。
该研究获得中国科学院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”（XDA19080000）、科技部国家重点研发计划项目“地球资源环境动态监测技术”（2016YFB0501501）、科技部国家重点研发计划项目“粮食作物重大病虫害遥感监测预警与防控技术”（2017YFE0122400）等项目支持。
图1. 2018-2020年沙漠蝗虫主要迁飞路径图
图2. 2019-2020年巴基斯坦沙漠蝗虫危害区域时序遥感监测图
图3. 2019-2020年巴基斯坦沙漠蝗虫主要迁飞路径图
