东北二代粘虫大发生机制:1980年个例分析

【目的】1980年东北地区1代粘虫在黑龙江大发生,1代成虫羽化盛期也诱到大量的粘虫蛾,但2代粘虫在黑龙江省却并没有大发生,而在吉林省大发生。那么,黑龙江1代成虫迁往何处?吉林省2代粘虫大发生虫源又来自何方?本文通过解析1980年东北粘虫1代成虫的迁入迁出动态和大发生种群的形成过程,为粘虫间歇性猖獗的预测和治理提供依据。【方法】基于WRF模式输出的高分辨率大气背景场,通过轨迹分析和天气学背景分析,阐释1980年东北粘虫1代蛾盛期的发生过程和迁飞动态及其大发生种群的形成机制。【结果】1980年吉林省1代粘虫蛾盛期受东北气旋降水的影响,1代成虫无法成功外迁而滞留,加之从黑龙江迁出的粘虫蛾南迁过程中亦遇雨而迫降吉林,最终导致当年吉林2代粘虫的暴发。此外,由于副热带高压位置偏南,高压中心7月第6候南移到东北平原而盛行偏北气流,辽宁省有一定比例的南迁粘虫蛾能跨海进入山东、河北。【结论】无法成功外迁而滞留(包括迁出后由于轨迹回旋或天气迫降等最终仍在东北境内降落)是东北2代粘虫暴发的根本原因。     

东北二代粘虫大发生机制:1978年个例分析

【目的】迁入我国东北地区的粘虫繁殖一代后,新羽化的成虫将外迁他地,但某些年份因某种特殊的天气过程而滞留当地,形成当地的2代种群并造成严重危害,如1978年。阐明种群滞留的关键因子和大发生种群的形成机制,是实现东北2代粘虫准确预测和及时防治的前提。【方法】根据东北三省的虫情资料,利用NCEP/NCAR再分析资料和WRF模式输出的大气背景场,对1978年东北地区粘虫蛾盛期的种群动态和迁飞过程进行逐日分析。【结果】(1)因副热带高压稳定偏北导致发蛾峰期东北地区盛行西南风,东北2代粘虫蛾无法向南回迁至关内华北地区,而是向北迁飞;(2)当年黑龙江2代粘虫大发生,其虫源是由当地1代羽化后在当地的存留或迁出成虫蛾又折返黑龙江以及辽宁与吉林两省2代成虫的迁入造成;(3)蛾峰期黑龙江上空气旋的频繁活动、强对流天气的持续出现以及丰富的降水是造成当地虫源滞留和迁入虫源降落与滞留的原因。【结论】东北1代粘虫蛾迁出期的西南大风和大范围强降水使大量迁出种群和过境种群集中滞留在三江平原而形成大发生种群,造成东北2代粘虫1978年在黑龙江的暴发。     

两种灯光诱测工具对粘虫种群的监测效果

【目的】比较和评价自动虫情测报灯和高空探照灯诱捕粘虫Mythimna separata(Walker)的种群动态和迁飞状态,为粘虫迁飞规律的研究和测报防控工作提供科学依据。【方法】逐日检查并统计自动虫情测报灯和高空探照灯下不同季节诱蛾量和高峰期,雌蛾卵巢发育进度和交尾率。【结果】2015-2017年自动虫情测报灯和高空探照灯下粘虫年度间第1到第4代诱蛾量无显著差别,高空探照灯在越冬代诱蛾量极显著地高于自动虫情测报灯,高峰期有明显的不同;越冬代雌蛾的卵巢发育2级以下的比率分别为20%和0、第4代为90%和100%,卡方测验无显著差异;高空探照灯诱捕到的第1至第3代雌蛾,卵巢发育2级以下的比率总是显著高于自动虫情测报灯,交尾率有类似的结果。【结论】两种诱测工具均表明漯河地区粘虫处于春季迁入和秋季第4代迁出状态;高空探照灯监测到的第1代到第3代粘虫更多处于过境和迁飞状态。     

东北迁飞场对粘虫的Pied piper效应

【目的】我国2代粘虫的回迁过程和3代粘虫的种群构成还少有研究,东北与华北3代粘虫的虫源问题也不清楚。为此,需厘清2代粘虫发生区的风场动态和迁出种群的去向,明确东北粘虫夏季迁出种群与华北3代粘虫的虫源关系。【方法】根据国家气象信息中心的高空气象记录,统计东北和华北地区夏季各方位风向的频次和平均出现频率,利用HYSPLIT平台模拟东北粘虫夏季迁出种群的迁飞轨迹和落点分布。【结果】东北和华北地区7、8月的风向均以西南、南风为主且因气旋频繁过境而风向多变,不利于东北粘虫夏季种群回迁进入华北农作区;而对其迁出种群的轨迹模拟结果也表明,东北粘虫夏季种群能够进入华北的可能性极低:它们或迁入更北的无法生存的山区,或未能成功跨海而死亡,抑或迁入朝鲜半岛成为当地的虫源(同样无法越冬),还有一部分滞留东北地区继续为害一代后因气候原因死亡,而只有在极少数风向风速条件适宜的情况下才有可能进入河北。【结论】东北地区的夏季风场不利于东北粘虫的回迁,华北3代粘虫的种群构成与东北夏季种群几无关系,东北迁飞场表现出显著的Pied piper效应。     

粘虫蛾体内磁性颗粒初探

【目的】磁性颗粒是一些生物感知地磁场变化的重要物质,也是夜间远距离迁飞昆虫地磁定向的重要机制之一。本研究以迁飞性害虫粘虫蛾Mythimnaseparata为研究对象,对其体内潜在磁性颗粒进行检测。【方法】利用超导量子磁强计SQUID初步检测粘虫成虫体内的磁性颗粒,并将经普鲁士蓝染色后的虫体石蜡切片于正置BX61研究级显微镜下观察磁性颗粒的分布状况。【结果】SQUID检测发现,相比于头部的磁滞曲线,粘虫腹部具有微弱的磁性,推测粘虫腹部可能具有磁性颗粒。进一步经显微镜观察表明,虫体腹部有明显的普鲁士蓝染色沉淀,证明粘虫蛾腹部存在铁磁性颗粒物质。【结论】粘虫蛾腹部可能是其感应地磁场变化以及地磁定向的重要部位。     

粘虫迁飞的种群动态监测与夜间扑灯节律研究

【目的】明确北京北部山区粘虫Mythimna separata(Walker)的种群动态和扑灯规律,探索粘虫的早期监测预警技术。【方法】2011年,在北京延庆利用时控开关控制探照灯诱虫器对粘虫的种群动态进行监测,并对整夜诱虫数量自动分时段取样。获得逐日种群动态数据和相关的生物学参数,使用Grads分析粘虫数量与空中风场的关系。【结果】全年诱集粘虫蛾9 699头,单日诱蛾最高1 366头。全年诱蛾可分为3个世代,各个世代种群均由多个高峰组成,并非陆续增加。性比分析发现雌虫数量显著多于雄虫。分时段数据显示粘虫整夜的扑灯节律可分为迁入型、迁出型或本地繁殖型、过境型和迁入迁出混合型。风场分析表明,诱虫高峰与空中风场偏南气流的频率与持续时间高度一致。【结论】北京延庆全年发生粘虫3个世代,二代幼虫造成的危害最大。一代和二代诱蛾数与空中是否存在偏南气流密切相关。雌虫可能具有更强的迁飞能力。对粘虫扑灯节律数据深入分析,可为迁飞种群是否在本地降落繁殖提供参考依据。     

华北三代粘虫大发生虫源的形成

【目的】我国3代粘虫的种群构成还少有研究,华北3代粘虫的虫源问题也不清楚。为此,需厘清3代粘虫发生区的风场动态和迁出种群的去向,为明确各地的虫源关系提供依据。【方法】根据国家气象局的高空气象记录,分析高空风场;利用HYSPLIT平台模拟华北粘虫夏季迁出种群的迁飞轨迹和落点分布。【结果】在夏季风盛行的背景下,3代粘虫主要来自于与其发生区相邻的偏南地区(约占45%),如鲁东、苏皖鄂、浙北、赣北、湘北等;另一个主要来源是西北区(包括晋陕甘宁,约占10%)和华北北部(内蒙古及以北区域,约占7%);在某些年份,西南地区也会提供约6%的虫源。另外,还有约30%的虫源来自于发生区域内的相邻地方,属于当地前代滞留虫源的近距离迁飞;而东北区对华北3代粘虫的虫源构成则只有极微的贡献(约0.2%)。从山西和陕西起飞的1代成虫则主要是北迁,有将近30%的个体迁入了华北3代粘虫发生区,约23%迁入内蒙古及以北地区,还有约4%迁入西北的甘肃宁夏、约5%迁入东北区,另有27.5%的个体近距离迁飞落在本省境内。晋陕种群南向迁飞的比率不大,只有大约10%的个体迁入3代粘虫发生区的南邻区域。【结论】华北3代粘虫的暴发属于小概率事件,如此大范围的潜在虫源和如此局部的发生区,以及复杂的天气系统给我国华北地区3代粘虫的预测预警工作造成了极大的困难,需要研究部门与推广部门通力合作,做更多的实证研究和个例分析,逐渐深化对3代粘虫暴发机制的认识。     

粘虫飞行定向行为与不同磁场环境的关系

【目的】研究正常地磁场和近零磁场条件下饲养的粘虫Mythimna separata(Walker)夜间飞行定向行为与磁场的关系,为明确迁飞性昆虫远距离迁飞的地磁定向机制提供依据。【方法】分别在正常地磁场和近零磁场条件饲养粘虫,羽化后的粘虫蛾在人工模拟不同的磁场条件下进行夜间飞行定向行为测试,比较粘虫蛾飞行定向行为的差异。【结果】粘虫蛾在正常地磁场条件下均具有显著的群体共同定向行为,夏季测试的粘虫群体共同定向方向为偏北;在近零磁场以及垂直平面分量倒转的地磁场条件下,粘虫蛾群体共同定向行为均消失。同时,不同磁场的生长环境对粘虫飞行定向行为的影响不明显,而飞行测试时的磁场环境对其定向行为有显著影响。【结论】磁场可能是粘虫定向的重要参考依据之一,粘虫对地磁场磁倾角的变化有反应,推测其可能利用了磁倾角进行一定程度上的辅助定向。     

粘虫Leucania separata Walker蛾的活动习性观察

关于粘虫蛾的生活习性,特别是迁飞习性,近年普遍引起注意,作者配合迁飞问题的研究,曾于1961年和1962年在北京室外进行了粘虫蛾活动习性的观察,现将观察结果整理于后,以供参考。 结果分析 1.羽化、交尾、产卵 粘虫蛾除少数在白天阴暗处羽化外,多数出现在夜间,开始羽化到展翅,约历时30—40分钟左右。 一般在羽化后74小时即可交尾,交尾时间都在傍晚及夜间,除阴天外,白昼很少见到。交尾情况世代间略有差别,据1962年观察:第一代粘虫蛾都在羽化后98小时开始交尾,第二代在羽化后74小时即行交尾,但初次交尾出现的时间较晚,约在半夜1时以后,其后则在傍晚7时。第三代在羽化后122小时才看到交尾,比第二代迟48小时左右,但交尾出现的时间和第二代差不多,也在后半夜开始。第二代粘虫交尾的盛     

温带气旋对一代粘虫迁飞的影响:2015年个例分析

【目的】一代粘虫Mythimna separate(Walker)蛾大多在5月中旬至6月中旬集群外迁,而此时我国温带气旋活动较为频繁,由气旋活动引起的风场条件的变化会对一代粘虫的迁入区分布造成极大影响,因此阐明温带气旋对一代粘虫迁飞过程的影响是预测2代粘虫发生的重要前提。【方法】通过在江苏姜堰、安徽金安和山东宁津设立高空灯监测点,获取三地粘虫空中种群过境动态,结合WRF(Weather Research and Forecast)模式输出的精细风温场资料分析2015年温带气旋对一代粘虫迁飞的影响。【结果】2015年5月东亚反气旋频繁过境,一代粘虫在反气旋影响下多往西南和西北方向迁飞。6月上旬在东北低涡和蒙古气旋的影响下,一代粘虫可迁入东北地区为害。【结论】春夏之交频发的温带气旋是导致我国二代粘虫大范围为害的重要原因。     

湖北省钟祥市粘虫发生规律研究

为了明确粘虫Mythimna separata(Walker)在湖北省钟祥市的发生规律,对小麦玉米轮作田粘虫成虫和幼虫种群的发生动态、粘虫雌蛾卵巢发育进度以及粘虫越冬虫量作了调查,分析了粘虫种群虫源性质。结果表明,钟祥市为1代粘虫多发区,其虫源为外地迁入的越冬代成虫,1代粘虫危害高峰期在4月中下旬,羽化盛期在5月中下旬,羽化后以迁出为主。第2代粘虫发生量很小,羽化后基本全部迁出;在田间未调查到第3代粘虫幼虫,本区发现的第3代成虫可能为由北方南迁的过境种群;第4代粘虫发生量也很小,羽化后全部迁出,不在本区繁殖危害。在田间未调查到准备越冬的粘虫。     

湖北省钟祥市粘虫发生规律研究

为了明确粘虫Mythimna separata(Walker)在湖北省钟祥市的发生规律,对小麦玉米轮作田粘虫成虫和幼虫种群的发生动态、粘虫雌蛾卵巢发育进度以及粘虫越冬虫量作了调查,分析了粘虫种群虫源性质。结果表明,钟祥市为1代粘虫多发区,其虫源为外地迁入的越冬代成虫,1代粘虫危害高峰期在4月中下旬,羽化盛期在5月中下旬,羽化后以迁出为主。第2代粘虫发生量很小,羽化后基本全部迁出;在田间未调查到第3代粘虫幼虫,本区发现的第3代成虫可能为由北方南迁的过境种群;第4代粘虫发生量也很小,羽化后全部迁出,不在本区繁殖危害。在田间未调查到准备越冬的粘虫。     

粘虫的秋季回迁:2012-2013年大发生年个例分析

【目的】考察粘虫Mythimna separata (Walker)秋季回迁过程,阐释粘虫在我国东部地区迁飞的周年循环,分析粘虫大发生的原因,提取粘虫暴发的预警参数。【方法】利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的气象数据,分析9月份我国925hPa高度的迁飞场,用NOAAHYSPLIT平台模拟长岛2010-2013年间过境3代粘虫的回迁过程。【结果】9月份华北低空通常存在一个中心位于鲁西的冷高压,高压西侧的南向风和北侧的西向风导致秋季迁飞场环境不利于北方粘虫的秋季回迁而形成明显的Pied Piper效应。但在2011和2012年9月,冷高压中心明显偏西,我国东部北向风频次大大增加;轨迹分析表明,过境长岛的秋季回迁粘虫分别有20%(2011年)和5%(2012年)的迁飞日能回到30°N以南;北方粘虫成功回迁到越冬区的比率提高,为2012-2013年粘虫的暴发提供了相应的虫源基数。【结论】华北秋季的迁飞场以北向风和西向风为主而不利于粘虫的秋季回迁,只在9月冷高压偏西的年份,大陆东部盛行偏北风,粘虫成功回迁到南方越冬区的成功率较高,为翌年粘虫大发生种群的形成奠定虫源基础。因此,秋季高压中心的位置可作为翌年粘虫大发生的早期预警指标。     

东北粘虫春季空中虫群的迁飞行为

【目的】研究春季迁飞粘虫Mythimna separata(Walker)空中虫群的聚集成层和共同定向等飞行行为。【方法】以2年粘虫迁飞盛期的雷达观测数据为基础,结合空间气象要素和罗盘信号分析。【结果】在温度较低的春季进行迁飞的粘虫多在逆温层顶附近聚集成层,空中虫群会主动选择高温。迁飞粘虫具有明显的飞行低温阈值(16℃左右),此温度以下空中虫群密度低、无聚集成层现象。空中虫群位移方向的离散度与风速呈显著负相关。当风速较大(大于5 m/s)且风向与粘虫迁飞方向(东北)相一致时,虫群通常表现为顺风定向;当风速小于3 m/s且风向与粘虫迁飞方向明显不同时,虫群表现为明显的侧风补偿甚至逆风飞行行为。此外,粘虫可能利用罗盘信号进行迁飞定向,例如地磁场。【结论】试验结果可为迁飞性害虫的异地预测研究提供一定的基础理论依据。     

峨眉山粘虫蛾垂直迁飞的研究

本文讨论了1979—1984年,粘虫蛾垂直迁飞和气候因子的关系。在四川省峨眉山不同高度建立了6个观测点。并系统观测了一代粘虫蛾迁入的种群动态。据近年观察结果表明,迁飞蛾群动态与湿度、降雨、风,尤其温度有密切关系。在自然条件下,蛾始见期的平均临界低温为5.2℃,迁飞高峰时温度为10.6—24.3℃。适温和最适温分别为15—24℃和16—20℃。观察结果还表明,一代粘虫蛾各迁入峰期与高空大气压850毫巴流场的东南和偏东气流(风速为4—6米/秒)关系最密切。这是蛾子从我国东部向西部水平的长距迁入四川峨眉等地的因素。并根据不同高度地区,垂直迁飞动态观察及蛾子标记回收试验,初步证明了金顶上的蛾群乃是在夏季从低海拔地区随上升气流而垂直迁来的。     

高空测报灯监测粘虫区域性发生动态规律探索

【目的】为探索粘虫Mythimna separata Walker成虫种群监测的有效工具。【方法】2014年在全国17个省(市、区)设立了19个高空测报灯观测点,通过各地全年系统监测逐日蛾量。【结果】掌握了粘虫全年南北往返迁飞的种群发生动态,总结出了粘虫全年发生代次(时间)、发生区域和发生数量。【结论】高空测报灯诱测数据反映了粘虫各代次发生时间规律,反映了粘虫种群数量变动规律,体现出区域间种群数量相关性,种群数量变动关系密切的因子有待探讨。此方法为做好其他迁飞性害虫的监测提供了可借鉴的手段和方法。     

东北地区三代粘虫玉米田为害行为研究

【目的】研究东北地区2代粘虫Mythimna separata (Walker)成虫的产卵规律和3代粘虫幼虫的取食行为,揭示3代粘虫在东北地区玉米田的为害行为机制,为粘虫的预测预报及综合防控提供科学依据。【方法】采用罩笼法研究2代粘虫成虫的产卵节律及对不同寄主植物的产卵选择性;采用田间调查和叶碟法取食试验研究3代粘虫幼虫在田间的发生特点及其对不同寄主植物的取食选择性。【结果】(1)2代粘虫成虫在夜间20:00-23:00时间段产卵量最高,占总量88.36%,显著高于其它时间段(P<0.01)。(2)2代粘虫成虫只选择稗草进行产卵,并且在稗草上部干枯叶尖所产卵量最高,占总落卵量的81.98%,显著高于其他产卵位置(P<0.01),玉米上没有产卵。(3)2龄幼虫对稗草具有明显的取食选择性,显著高于玉米(P<0.05);3-6龄幼虫均对玉米叶片具有明显取食选择性,显著高于稗草(P<0.05)。(4)2龄幼虫对稗草和玉米之间的取食量差异不显著(P>0.05),3龄幼虫对稗草的取食量显著高于玉米(P<0.05),4-6龄幼虫对玉米的取食量显著高于稗草(P<0.05)。【结论】2代粘虫成虫的产卵习性和3代粘虫幼虫的取食选择性决定了东北地区3代粘虫在玉米田以高龄幼虫为害的特点。     

用高空风预测粘虫发生程度

粘虫有远距离迁飞的习性。据研究,它的迁飞方向和高空气流运行的方向是一致的。因此,在预测中常根据虫情调查及迁出期高空天气图气流的走向,来判断其降落地区,从而估计其发生程度趋势。为了推动病虫测报工作向数学模式化发展,更好地方防治工作提供科学依据,本文以建立“最优”回归方程为目的,对二代粘虫发生程度与一代幼虫发生程度以及一代成虫迁出期的高空风的关系,进行相关分析,并在此基础上,用逐步回归方法,通过电子计算机运算,建立二代粘虫发生程度的预测模式,得到较好的结果。     

粘虫蛾体内磁性颗粒初探

[目的]磁性颗粒是一些生物感知地磁场变化的重要物质,也是夜间远距离迁飞昆虫地磁定向的重要机制之一.本研究以迁飞性害虫粘虫蛾Mythimna separata为研究对象,对其体内潜在磁性颗粒进行检测.[方法]利用超导量子磁强计SQUID初步检测粘虫成虫体内的磁性颗粒,并将经普鲁士蓝染色后的虫体石蜡切片于正置BX61研究级显微镜下观察磁性颗粒的分布状况.[结果]SQUID检测发现,相比于头部的磁滞曲线,粘虫腹部具有微弱的磁性,推测粘虫腹部可能具有磁性颗粒.进一步经显微镜观察表明,虫体腹部有明显的普鲁士蓝染色沉淀,证明粘虫蛾腹部存在铁磁性颗粒物质.[结论]粘虫蛾腹部可能是其感应地磁场变化以及地磁定向的重要部位.     

2016年华北南部二代二点委夜蛾成虫迁飞的雷达观测

【目的】为了明确玉米新发害虫二点委夜蛾Athetis lepigone的迁飞行为,为该虫的区域性监测预警提供依据。【方法】2016年7月在华北南部的新乡市原阳县,利用旋转极化垂直昆虫雷达和高空诱虫灯观测了2代二点委夜蛾成虫在空中的迁飞行为,利用轨迹分析软件HYSPLIT分析该虫的迁飞范围。【结果】2代二点委夜蛾成虫在日落后(19:00左右)开始起飞,2 h后达到最大值,二点委夜蛾成虫最大高峰时间主要出现在前半夜,次日凌晨虫量逐渐降低,至7:00左右迁飞活动停止,整个迁移活动持续12 h。二点委夜蛾成虫在空中成层分布,其最髙飞行高度低于1 200 m,但虫量最大处位于600-700 m。第2代二点委夜蛾成虫每晚的平均最长飞行时间为7.972 h,平均位移速度为9.12 m/s,每晚平均最远距离大约为261.74 km。结合风场和轨迹模拟分析表明,7月份二点委夜蛾以北迁为主,河南中部的漯河及许昌等地区是雷达观测点二点委夜蛾峰值时的直接虫源区,其余来自邻近区域。【结论】本研究明确了华北南部地区2016年2代二点委夜蛾在空中的迁飞参数及迁飞范围。