基本信息
出生年月:1986年2月 籍贯:湖北宜昌 政治面貌:中共党员
研究员/教授,博士生导师,“海外高层次人才引进计划”(2017), 云南省“云岭学者”(2022)
云南省果蔬花入侵害虫防控国际联合实验室(FVF-IPM Yunnan Joint Lab)首席科学家(2023-)
可持续农业昆明实验(KESA)设计者
昆虫生态与生物入侵治理课题组(EEBIM team)组长
beat365官方网站,beat365官方网站
昆明市呈贡区大学城
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Peng-Han-13
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5941-9362
研究兴趣
(1)农业控害理论研究关键词:有害生物综合治理(IPM),“土壤-作物-害虫-天敌”立体耦合系统中的“上行效应”(bottom-up effects)、“下行效应”(top-down effects) 与“间接互作”(indirect interactions);挥发物介导的植物预备防御;气候智慧型农业(CSA);“多害虫多维调控”理论框架(Multi-dimensional Management of Multiple Pests)(3MP)
我们的研究针对当前农业系统IPM应用的两大现实问题:(1)为什么农业病虫害绿色防控技术应用成本居高不下,最终导致“叫好不叫座”? 这是长期面临的一个现实问题。一方面,单项有害生物绿色防控或生态调控技术层出不穷,然而,这些技术的集成应用示范往往是“鸡尾酒式”的简单混合使用,容易造成技术内耗,导致集成度低下和相应的高成本。另一方面,当前的防控没有考虑到同一作物体系中多种害虫之间的互作关系,防控中往往顾此失彼。简单概括,这两方面反映为防控的“低协同度”和“低覆盖度”(前者造成cocktail IPM,后者造成biased IPM),最终导致高成本和较低的农户接受度。上世纪60年代美国加州大学学者提出的IPM框架是科学的,但是它只是一个决策模型,它告诉我们可以用哪些技术开展防控,以及何时防控,然而,IPM框架并没有告诉我们如何解决“低协同度”和“低覆盖度”的问题。控害技术集成应用水平的提升亟需一个理论框架为指导,而“土壤-作物-害虫-天敌”多营养级互作中的生态学原理为我们提供了一个绝佳的视角。(2)气候变化与农业生产长期以来是一个矛盾体,FAO在2010年提出气候智慧型农业(CSA)的理念,那么,有哪些缓解和适应气候变化的农业措施(CMAAPs)恰好能在IPM中发挥重要作用?这是当前减排面临的另一个现实问题。为了回答这个问题,我们倡导挖掘氮肥减施、有机肥替代化肥(或部分替代)、间作豆科作物、轮作覆盖作物等如何通过bottom-up effects影响“作物-害虫-天敌”互作关系,以及最终对作物产量和品质产生什么影响。同时定量评估CMAAPs的环境效应(土壤N淋溶、非碳温室气体N2O排放、土壤有机碳储存、微生物群落改变等),以及CMAAPs是否能提升作物系统对极端气候(如干旱)的适应能力。我们建议采用“控害表现-经济收益-环境效应”多标准评价体系(Performance-Economy-Environment (PEE) multi-criteria Assessment)‘’,来综合评估多技术的集成是否为最优。这方面研究的目的是在“植物保护”中兼顾“气候行动”,为联合国2030可持续发展目标(SDGs)中的目标1、2、3、13和15的实现贡献智慧。
为了破解上述现实问题,我们需要在IPM范式内构建一个新的理论框架来提升IPM应用水平。基于“整体论”和“系统论”的思维,我们提出了“多害虫多维调控”理论框架(Multidimensional Management of Multiple Pests, 3MP),多维度是指“空间维度”(多控害技术驱动控害的协同性)和“时间维度”(作物生长期内多害虫重叠或先后发生次序对害虫发生的影响)(图1)。另外,系统中还包含仅作用于有害生物的“独立控害技术”(IPCT),如清园、理化诱控和生物农药等。基于该理论框架,可以针对某一特定作物设计“多因素操纵性控制实验”,在开放大田、半开放大田、温室和实验室各个场景开展实验,找到各关键控害技术措施的协同关系,最终形成高集成度、气候友好的综合防控技术包用于田间推广应用。基于多学科交叉的特点,此类研究涉及大农学(昆虫、病理、作物生理、栽培)、资源与环境(土壤)和生态学多个学科。3MP理论框架与IPM范式的异同点和关系见图2。
我们基于3MP理论框架开展田间实验,预期可以实现以下三个目标:(1)通过明确bottom-up效应与top-down效应的交互作用,提升各IPM单项技术的“协同度”。(2)通过明确作物介导的多害虫之间的间接互作关系(indirect interactions)、以及天敌介导的害虫之间的间接互作关系,提升控害的“覆盖度”。(3)明确CMAAPs在IPM中的潜在作用,大力推广有价值的农业措施(有利于控害、有利于环境),实现“植物保护”和“气候行动”双赢。
欧盟植物保护计划ENDURE(European Crop Protection in 2030, A foresight Study)曾指出,要以系统化的思维开展专业化和异质性团队协作,以多学科跨地区的集成技术创新成果,攻克植物保护技术问题。陈剑平院士曾指出,现代农业的整体发展不仅是单项技术的研发,更要求在资源、环境和能源等方面开展技术集成,满足产业和生态可持续发展技术需求。戈峰研究员曾提出,农业害虫防控要从“综合”转变为“整合”。这些陈述均强调了“系统性、整体性思维”的重要性和必要性。3MP理论框架的提出与发展将对绿色农业生产、农田生物多样性保护、农业面源污染治理、温室气体减排和农业系统极端气候适应力提升等方面起到推动作用。我们期待国内外同行关注这一理论框架,共同推动其发展成为“IPM2.0”。
依托昆明市呈贡区的实验基地,团队于2023年起将长期开展“可持续农业昆明实验”(KESA, Kunming Experiment for Sustainable Agriculture),以番茄、辣椒、玉米和马铃薯为作物研究对象,与美国、法国、德国、意大利以及国内的合作者开展合作研究,为可持续农业技术的应用提供更多可靠的田间实验证据。
(2)技术推广应用:重大外来入侵害虫监测预警及防控技术应用示范,以国际合作为主
据统计,全球每年因外来物种入侵造成的损失逾1.4万亿美元。我国是当今世界上遭受生物入侵危害最为严重的国家之一。跨境联防联控是在防控技术上形成优势互补、降低反复入侵风险的有效机制。云南孕育了丰富的生物多样性资源,同时也是我国外来物种入侵的重灾区。2018年以来,以草地贪夜蛾、番茄潜叶蛾为代表性的入侵物种相继从东南亚经云南入侵我国,对我国的经济和生态造成了严重影响。随着我国云南与东南亚的交通和贸易进一步升级,形势愈发严峻。通过与邻国开展入侵害虫跨境联防联控,降低“二次入侵”风险,最大限度保护跨境农林业生态安全,服务于国家生物安全风险防控和治理体系建设。团队目前重点关注我国新发恶性入侵害虫番茄潜叶蛾Tuta absoluta。团队前期先后在欧洲(2011-2016)、中亚(2018-2020)、我国新疆(2017-2020)开展了番茄潜叶蛾绿色防控研究及田间技术示范推广工作,构建了全面的国际合作网络,取得了一定的经济与社会效益。为了进一步辐射东南亚、南亚地区,团队于2023年召集来自东南亚、南亚、中亚、欧洲、美国以及国内的优势科研单位21家,共同组建了“云南省果蔬花入侵害虫防控国际联合实验室”,开展技术交流和经验分享,进一步推动国际科研合作和技术交流。
教育与工作经历
2021-现在 beat365官方网站 研究员
2017-2021 中国科学院新疆生态与地理研究所 研究员
2014-2017 法国国家农业科学院 研究助理
2011-2014 尼斯大学(法国) 生态学 理学博士
2008-2011 华中农业大学 农业昆虫与害虫防治 农学硕士
2004-2008 湖南农业大学 生物工程 工学学士
国内外组织兼职
2017年-现在: 国际期刊 Entomologia Generalis 编委
2018年-现在: 国际期刊 Journal of Pest Science 编委
2023年-现在:国际期刊 Journal of Entomological Society of Iran 编委
2023年-现在:《生物安全学报》编委
2024年-现在:《应用昆虫学报》青年编委
2023年-2017年:中国昆虫学会第十三届理事会昆虫生态专业委员会委员
2022年-现在:西南联合研究生院特聘导师
奖励及荣誉
2022 云南省兴滇英才支持计划“云岭学者”
2019 优秀专业硕士学位论文指导教师(校外导师),石河子大学
2017 海外高层次人才引进计划获得者
2014 法国优秀博士论文“mention très honorable”(法国最高论文等级评定) (Nicolas Desneux研究员与Anne-violette Lavoir副教授联合指导)
2013 法国尼斯大学学术年会, 学术海报展出评选“二等奖”
2011 国家留学基金委资助攻读海外博士学位项目(公派)
2011 湖北省优秀硕士论文 (2008-2011; 牛长缨教授与雷朝亮教授联合指导)
科研项目
14.国家自然科学基金面上项目“重大入侵害虫番茄潜叶蛾种群的多技术立体生态调控及机理”(项目批准号:32372624)(50万元)(2024.01-2027.12)
13.建设面向南亚东南亚科技创新中心专项-云南省国际联合创新平台 “云南省果蔬花入侵害虫防控国际联合实验室”(21家单位参与建设:国外13家,国内8家)(项目编号:202303AP140018),实验室首席科学家(250万元)(2023.07-2026.07)
12.宁夏回族自治区重点研发计划项目“番茄潜叶蛾生物学生态学特性及防控技术研究与应用”(项目编号:2023BCF01045)- 课题“番茄潜叶蛾生态调控策略创新与评估”,课题主持(34万元)(2023.03.01-2026.02.28)
11.云南省兴滇英才支持计划“云岭学者”科研专项 - “土壤-作物-害虫-天敌”生态互作机制及新发重大入侵害虫绿色防控技术应用”项目主持(290万元)(2023.01-2027.12)
10.国家重点研发计划政府间国际科技创新合作-欧盟研究创新旗舰合作计划项目“中欧农作物病虫害综合治理关键技术创新合作研究ADOPT-IPM”,课题主持 (100万元)(2023-2025)
9.国家重点研发计划生物安全专项“生物多样性抵御生物入侵的响应机制与受损系统的生态恢复”课题四“基于生物多样性与复合生态因子调控的受损生境修复技术集成与示范”,子课题(52万元)(2022.11-2025.10)
8.中国烟草总公司云南省公司科技计划项目重大项目-“云南省烟田昆虫多样性与生态效应评估关键技术研究”(编号:2022530000241021),外协主持 (100万元)(2022.01-2024.12)
7.中国科学院“西部之光”交叉团队项目“天山北坡野果林多营养级互作关系调控及野杏种群衰退死亡机制“(编号:E028300301),项目主持(200万元)(2020.01-2022.12)
6.中国科学院STS项目区域重点项目 -“新疆新发毁灭性入侵害虫番茄潜叶蛾的跨区域监测预警与防控”(编号:KFJ-STS-QYZD-176),项目主持(150万元)(2020.01-2021.12)
5.国家自然科学基金新疆联合基金 -“氮素的bottom-up效应对新疆加工番茄害虫-天敌食物网结构与动态的影响”(编号:U1803106),项目主持(56万元)(2019.01-2021.12) 4.上海合作组织科技伙伴计划国际合作项目 -“塔吉克斯坦番茄潜叶蛾防控技术试验示范”(编号:2018E01012),项目主持(45万元)(2018.06.26-2020.12.31)
3.国家海外高层次人才引进计划启动经费 -“作物-害虫-天敌生态互作关系对水肥调控的响应”(项目编号:Y772101001),项目主持(100万元)(2017.06-2020.12)
2.欧洲-中国作物保护综合治理项目“EUCLID”(参加)(2016-2017)
1.欧盟第七框架计划(FP7)项目“APHIWEB”(参加)(2014-2017)
代表性论文
论文清单详见网页顶部 ResearchGate或ORCID (持续更新中)
人才培养
2024-2028:王砾阳,博士,beat365官方网站
2024-2028:李 皓,博士,beat365官方网站(西南联研)
2023-2027:Sana Anjum (巴基斯坦籍),博士,beat365官方网站(中国政府奖学金)2023-2027:Jawad Hassan (巴基斯坦籍),博士,beat365官方网站(中国政府奖学金)
2023-2027:Mehdi Parsa (伊朗籍),博士,beat365官方网站(云南省政府奖学金资助)
2023-2027:高胜兰,博士,beat365官方网站(西南联研)
2023-2027:刘 雅,博士,beat365官方网站
2023-2026:曹欣如,硕士,beat365官方网站(西南联研)
2023-2026:杨雨欣,硕士,beat365官方网站(西南联研)
2023-2025: K. Ismoilov, 博士后,beat365官方网站
2022-2026:马尘扬,博士,beat365官方网站(西南联研)
2022-2026:孙 昂,博士,beat365官方网站
2021-2024:胡珊珊,硕士,beat365官方网站
2021-2024:谢 丹,硕士,我院2021-2024:陆 歆,硕士,beat365官方网站
2021-2024:李 皓,硕士,beat365官方网站
2021-2022: K. Ismoilov, 博士后,中科院新疆生态与地理研究所
2019-2022:马尘扬,硕士,中国科学院大学
2019-2020:张 瑶,本科,石河子大学
2018-2022:王明慧,博士,中国科学院大学
2017-2020:K. Ismoilov(塔吉克斯坦籍),博士,中国科学院大学 (与吕昭智研究员共同指导)
2018-2021:刘皓天,硕士,中国科学院大学
2018-2021:席曼姝,硕士,中国科学院大学2018-2019:李皓,本科,石河子大学
2018-2019:马若涵,硕士,石河子大学 (与王佩玲副教授共同指导)
2018-2019:王振霖,硕士,中国科学院大学(与吕昭智研究员共同指导)
2017-2018:邢海超,硕士,中国科学院大学(与吕昭智研究员共同指导)
2017-2018:崔志军,硕士,中国科学院大学(与吕昭智研究员共同指导)
语言能力
-中文 (母语) -英语 (流利) -法语 (良好)
招生要求
(1)报考硕士者,专业不限。报考博士者,硕士期间应具备相关研究经历。
(2)憧憬学术,善于逻辑思辨,敢于挑战当前理论框架。
(3)具备良好英文文献理解、归纳、以及写作能力。
(4)具备“主导-协助切换”思维,能有效组织或参与团队共同推进实验。
(5)乐于在露天大田、温室、实验室各种场景中开展实验。
(6)常年遴选招收博士后,待遇采取“校级基本年薪+课题组津贴”的形式。