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。     

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。     

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。     

用高空风预测二代粘虫发生区一代成虫迁入量的探讨

为了推动病虫测报工作向数学模式化发展,本文以建立“最优”回归方程为目的,用逐步回归方法,通过电子计算机,组建了二代粘虫发生区一代成虫迁入量的中长期及短期预测模式。方法和结果如下: 1.以我国东北地区一代成虫迁入量为预报对象。 2.在一代区除对徐州等3站的一代幼虫发生程度进行相关普查外,还在一代区选取上海、南京等8站以及一代成虫向北迁飞过境地区的济南等3站,对上述11个站一代成虫迁出期的高空风资料进行相关分析。由于至今尚未能在空中捕获粘虫,对它的迁飞高度尚有不同看法。因此,本文对上述11站1,500、1,000、500米3个高度的风向资料,按15个风向方位统计一代成虫迁出期出现某风向方位的次数,将相关超过0.05显著水平的作为待选因子。 3.分别建立了3个不同高度的中长期预测及短期预测模式,都得到较好的结果。这说明用虫情因子及高空风建立预测式是可行的和非常有意义的。还可以看出:一代成虫迁入量与一代幼虫发生程度呈正相关;与迁出期南风、偏南风呈正相关;与北风、偏北风呈反相关。模式有一定的生物学意义,可为粘虫预测增添一条新的模拟研制途径。     

三代粘虫成虫迁飞的雷达观测与分析

【目的】明确2015年吉林省3代粘虫Mythimna separata(Walker)成虫的迁飞动态,揭示3代粘虫成虫自东北向南迁出的动向及成功迁出的概率,为粘虫的预测预报及综合治理提供科学依据。【方法】基于扫描昆虫雷达观测,采用田间饲育、诱蛾器监测、轨迹模拟及天气背景学分析等研究方法,分析3代粘虫成虫迁飞动态及迁出概率。【结果】(1)3代粘虫蛾可交尾及产卵,卵亦可孵化,但幼虫发育迟缓。(2)3代粘虫蛾数量相比于一代增长了10.3倍,成虫卵巢发育级别集中于1级,大多未交尾,处于从本地迁出的状态。(3)迁出期的风向以南风、西南风、东南风为主,不利于粘虫回迁至南方的越冬区域。(4)共有3 d的调查日观测到了粘虫聚集成层的迁飞现象。轨迹分析显示,极大比率的粘虫种群最终去向集中于观测点公主岭以北的区域或者朝鲜境内。【结论】3代粘虫受制于秋季风场无法成功回迁,成为了Pied-piper效应的牺牲者,无法为2016年春季粘虫的发生提供有效虫源。     

粘虫发生规律的研究——Ⅱ. 中国渤海和黄海海面粘虫(Leucania separata Walker)迁飞的观察

根据1959年在哈尔滨粘虫越冬座谈会上, 提出粘虫迁飞的假说, 同时, 根据气流流场的分析, 黄、渤海海面将是粘虫在早春由南方往东北迁飞过境的一个地区。于1960年, 我们在黄、渤海地区进行了粘虫迁飞的观察。研究人员亲自乘客输在各航线上进行实地观察和捕蛾工作。在全年113航次中就有71航次发现了迁飞的粘虫。有几次出现了大蛾群, 徒手即可大量捕捉。与此同时, 研究人员还访问了沿海居民和委託水产公司的渔输在出海捕鱼中搜捕粘虫。这些工作亦得到了类似的结果。这为粘虫迁飞的假说, 提供了有力的新的证据。 粘虫在海面迁飞动态的观察结果中初步可以看出粘虫在海面迁飞的时期, 数量, 迁飞的昼夜节律以及粘虫迁飞活动与气象状况的多方面关系。迁飞粘虫的外形和生理状况也作了简述。 本文讨论了有关的几个问题:1.海面迁飞粘虫与东北地区发蛾之间的关系:2.粘虫迁飞的途径与方式:3.粘虫迁飞时期和回迁问题:4.其它迁飞昆虫的问题;5.海面粘虫迁飞与渔汛的关系。     

吉林省粘虫猖獗世代发生虫源的研究——Ⅰ.发生虫源的探讨和越冬问题研究

粘虫是吉林省粮食作物的大害虫。本文为作者于1953—1962年研究粘虫的一部分工作,目的在于分析吉林省粘虫发生猖獗世代的虫源问题。我们怀疑春季出现的大量成虫有两种可能来源:(1)本地越冬的成虫、蛹或幼虫;(2)由外地迁入。通过研究分析,所得结果如下: 1.粘虫在吉林省一年完成两个世代。春季发生的第一代是猖獗世代,幼虫为害盛期在6月下旬至7月上旬,其繁殖虫源主要来自5月下旬到6月上半月出现的成虫。 2.粘虫在当地的入冬虫态,有幼虫、蛹及成虫。经过发生地的越冬调查及野外试验,证明粘虫在东北和内蒙地区的自然条件下不论何种虫态,均不能越冬。 3.据粘虫抗寒力测定,在-8℃恒温下,幼虫、蛹、成虫均迅速死亡,在-5℃下最长只能存活3—7小时,在1±1℃下全部死亡的理论时间为成虫19.95天、幼虫44.67天、蛹25.70天。查当地1、2两月旬平均气温最高-9.4℃,最低-16.5℃,田间5厘米深的土温为-12.4—-9.4℃,均超过虫体的死亡低温。 因此,粘虫不可能在吉林省越冬,从而可以推断猖獗世代的虫源,是由外地迁入的。     

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。     

吉林省粘虫种群发生规律研究

为了明确吉林省粘虫的田间种群动态,提出适宜的测报、防控时间,为该虫的区域性监测预警提供科学理论依据。基于多年资料及2014-2018年的监测,采用轨迹分析和田间系统调查方法,对吉林省粘虫的田间种群动态进行了研究,分析了迁入虫源地。结果显示:(1)粘虫迁入期的风向以西南风为主。迁入虫源地来自山东、河北、江苏、安徽等省份,其中还有部分来自于朝鲜半岛,各旬之间有差异。(2)5月末到6月上中旬为第1代成虫高峰期,属迁入虫源;7月中下旬为第2代成虫高峰期,由本地虫源及迁入虫源组成。(3)第1代成虫在吉林省产卵期为5月末到6月中旬,峰期6月上旬。部分年份5月末、6月中旬卵量也较大。(4)粘虫的幼虫种群全年有2个明显危害时期,分别是6月中下旬及8月上中旬。本研究初步明确了吉林省粘虫的春季虫源地及种群发生动态,提出了针对于第3代粘虫的测报工作的一些新方法,研究结果可为该地区及相近区域的粘虫综合防治提供参考依据。     

粘虫生殖与迁飞

解放以来,各有关单位在各级党组织领导下密切协作,对粘虫的发生危害规律进行了广泛研究,采用标记回收、海面捕蛾以及对各地粘虫资料的分析研究,基本上明确了粘虫的越冬和远距离随季节性南北在返迁飞等危害规律。 卵、幼虫、蛹、成虫四个虫期所能忍受的最高最低温度幅度在5—35℃之间,一般要求的适宜相对湿度在50—95％之间,高于或低于这个温湿度范围,生长均不良,甚至可引起死亡。所以从粘虫个体发育特点看,在幼虫期或蛹期遭受不利因子的刺激后,到了成虫期一定要迁飞转移,选择适宜的生活地区来避免冬季严寒与夏季高温高湿等不利因子的袭击。从生殖生物     

粘虫蛾飞行肌超微结构的研究

应用电子显微镜对粘虫雌蛾Mythimna separata(Walker)飞行(背纵)肌的研究结果表明,其肌原纤维由500-700根肌球蛋白丝(粗丝)组成,每根粗丝由6根肌动蛋白丝(细丝)环绕排列成六角形,每根细丝精确地位于两根粗丝间1/2处,从而使粗丝和细丝的比为1：3。肌节较短,长度约2.2-2.6μm。肌原纤维之间充满着线粒体和横管。每个肌节约有线粒体三个,横管二根。线粒体约占肌纤维体积的40%,而横管为7%。每根横管准确地位于肌节的1/4、3/4处,或Z线和中膈的中央,并与肌质网交接形成二位体(dyads)或三位体(triads)。肌质网相当不发达,约占肌纤维体积的2.5%。但其分布很有特色,即除了紧贴于肌原纤维周围的由单层液泡组成的肌质网以外,在中膈处还有一层横穿于肌原纤维的肌质网。和其它同步飞行肌的结构和功能分析比较的结果还表明,粘虫蛾飞行肌具有较善于飞行的结构。     

东亚地区低层大气环流季节性变化与粘虫远距离迁飞

我国位于盛行的东亚季风区域内,季节变化明显。粘虫(Mythimna separata Walker)远距离北迁南回,与东亚地区低层大气环流季节性变化有着密切的关系。因此根据诱蛾资料和气象观测记录,着重对我国粘虫的迁飞方向、迁飞高度、迁飞界限、起飞降落条件以及虫源基地等问题进行分析,绘制我国粘虫迁飞路径图,是十分必要的。     

粘虫迁飞模拟试验

粘虫是我国禾谷类作物的主要迁飞性害虫之一。近十多年来,我国昆虫学者在迁飞问题上作了大量研究工作。迄今已基本摸清了我国东部粘虫的远距离迁飞、迁飞方向及路线(林昌善等,1963;林昌善、张宗炳,1963),分析了粘虫迁飞的生理生态机制(马世骏,1963)和迁飞与气流场的关系(林昌善,19632 赵圣菊等,1981),开展了一些粘虫飞行的观察和     

粘虫的胚胎发育

粘虫(Mythimna separata)胚胎发育经过卵裂及胚盘形成、胚带及原肠发生、胚带分节及附肢形成、体壁形成及背向闭合、胚胎反转和器官发生与形成6个时期。粘虫卵在25℃,胚胎发育至12h,胚带呈新月形或“C”字形。随着原肠发生,首先出现口陷与肛陷,与此同时,胚带逐渐伸长并开始分节。胚胎发育至32h,胚带头尾相接并呈波浪形弯曲,在胚胎反转前,胚胎发育至42h,前肠、后肠及马氏管已经形成。胚胎发育至54h时,胚动完成之 后,中肠才明显可见。同时将大量卵黄包围起来。神经系统的发生与气管形成始于原肠发生之后,至胚胎反转之前,神经节索才出现,随着胚动发生,神经节体积不断增大,腹神经索逐渐形成,纵走气管明显可见。     

粘虫飞行对生殖及寿命的影响

该文报道了粘虫Mythimna separata（Walker）成虫飞行后产卵、交配及寿命的研究结果。1日龄成虫飞行6 h、12 h、18 h、24 h后的产卵前期均显著短于对照的,其中飞行6 h、12 h的比对照的短2天以上,产卵量均比对照的高。对1～5日龄成虫分别飞行23.5 h后的研究结果表明,1日龄飞行的产卵前期和上述结果相一致。2～4日龄飞行的与对照的没有显著差异,但产卵量则随飞行日龄的延迟而逐渐减少。5日龄飞行的产卵前期显著延长,产卵量已不到对照的一半。所有经过飞行的成虫产卵高峰日比对照的早1天。不同日龄成虫飞行时间、距离与成虫产卵量的关系为：1～3日龄飞行时间、距离长的个体产卵量也高;但4～5日龄的成虫飞行时间与距离越长,其产卵量越少,表现出明显的卵子发生飞行拮抗症(oogenesis-flight syndrome)。除了5日龄飞行的成虫交配率有所下降以外,所有经过飞行的成虫产卵历期、交配率及寿命与对照的没有显著差异。最后,根据这些结果,对粘虫迁飞的起飞时期,迁飞在粘虫生殖、种群动态及成灾规律中的作用进行了讨论。     

粘虫幼虫密度对幼虫食物利用率的影响

本文对粘虫Mythimna separata(Walker)不同幼虫密度下(1头/瓶、15头/瓶、30头/瓶)5龄至预蛹和6龄至预蛹的幼虫食物取食量、粪便排泄量、近似消化率、体重增长和粗生长效率等进行了研究。结果表明：幼虫的食物取食量、粪便排泄量随幼虫密度的增加而加大,表明群居或幼虫密度的增加可使幼虫的取食量增加从而使为害加重。但是,幼虫的体重增长则随幼虫密度的增加而下降,这是因为近似消化率和粗生长效率也随幼虫密度的增加而下降的缘故。由此认为,食物利用率下降是高密度条件下粘虫个体较小的主要原因之一。但是,些效应均随幼虫密度影响的消失而消失。     

粘虫飞行肌中与能量代谢有关的酶活性研究

该文报道粘虫Mythimna separata (Walker ) 蛹及不同日龄成虫飞行肌中与3 种代谢途径有关的5 种酶,即3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、3-羟酰辅酶A 脱氢酶(HOAD)、柠檬酸合成酶(CS)活性的变化。成虫羽化后,这5 种酶的活性大多数都高于蛹期,表明成虫飞行肌与能量代谢有关的活动比蛹期高。不同日龄成虫飞行肌的能量代谢特点为：成虫羽化后糖酵解循环的活性增加;1 日龄进行糖酵解的能力较强,2 日龄即具备较强的脂肪代谢能力,2～5日龄糖及脂肪代谢的能力基本相当,但7日龄脂肪代谢的能力较强。1～7日龄粘虫蛾飞行肌具有较高的GDH 和LDH活性,这既是粘虫蛾飞行肌能进行高度有氧代谢的重要标志,也是其具有一定无氧代谢能力的最好说明,而飞行肌中较高的CS活性则是粘虫蛾具有较强飞行能力的重要保证。对成虫GAPDH∶HOAD 活性进行分析比较的结果还显示,粘虫蛾持续飞行的能源物质既有脂类也有糖类,而不仅仅只限于脂类。     

粘虫幼虫密度对成虫能源物质含量的影响

通过粘虫Mythimna separata幼虫密度(1头/瓶、20头/瓶、40头/瓶)对成虫水分、甘油酯和糖原含量影响的研究结果。不同幼虫密度处理的初羽化成虫水分含量无明显差异,但1～5日龄40头/瓶的雄蛾及1～3日龄雌蛾高于单头处理的;20、40头/瓶的初羽化成虫甘油酯含量没有显著的差异,但均显著地高于单头饲养的;20头/瓶羽化的雌、雄成虫l～5日龄甘油酯含量随日龄的增加而增加,到5日龄达到最大值后才开始下降,40头/瓶的在3日龄达到最大值后即开始下降,而单头饲养羽化的在1日龄达到较高值,2日龄降至最低后再缓慢回升。幼虫密度对初羽化成虫及1～7日龄雄蛾的糖原含量没有显著的影响,但20、40头/瓶条件下羽化的1～7日龄雌蛾糖原含量随日龄的增加而增加,而单头饲养的则随日龄的 增加而下降。这些结果表明幼虫密度不仅影响到初羽化成虫能源物质的含量,而且也可能影响到成虫能源物质特别是甘油酯的代谢。     

粘虫飞翔能源物质及其消耗

根据粘虫Mythimna separata(Walker)具有远距离迁飞能力的特性,在室内条件下,测试其长时间飞行的能源种类及消耗;试验设6h、12h、24h、36h和48h等5种吊飞处理和不 吊飞对照。结果表明,粘虫飞翔后体重显著下降,体重的减少量与吊测时间、实际飞翔时间及距离呈正相关;粘虫飞翔前后体内脂肪含量差异显著,而蛋白质含量则无明显变化;脂肪含量的下降趋势与虫体重下降一致,脂肪消耗量占体重消耗量的60%以上,说明脂肪是粘虫远距离飞行的主要能源物质。随飞翔时间的增加,脂肪消耗的速率有逐渐减缓趋势：飞行每小时每克体重消耗脂肪雌蛾为23.6→8.9mg/(h·g),雄蛾为11.8→9.2mg/(h.g);飞行每公里每克体重雌蛾消耗脂肪为4.0→1.7mg/(km·g),雄蛾为2.2→1.4mg/(km·g)。     

保幼激素类似物对粘虫飞行能力及能源物质含量的调控(英文)

本文报道了保幼激素类似物methoprene(JHM)对粘虫Mythimnaseparata(Walker)飞行能力及飞行能源物质含量的影响。总体而言 ,用JHM (30 μg/蛾 )处理过的成虫飞行能力比对照 (丙酮处理 )的弱 ,但因性别及处理后的时间变化而异 :处理雌蛾的飞行能力在处理后的 1d到 3d与对照没有显著差异 ,但在4d到 6d则显著低于对照 ;处理雄蛾的飞行能力一直比对照的强 ,尽管差异不显著。处理过的雌蛾飞行个体比对照的少 ,而处理过的雄蛾比对照的多。究其原因 ,主要是JHM处理过的雌蛾甘油酯含量在处理后的 3d后明显下降 ,而处理过的雄蛾甘油酯含量一直比对照的高。但无论是雌蛾还是雄蛾 ,处理的与对照的糖元含量均没有明显的差异。这些结果表明 ,作用于成虫体内甘油酯含量是保幼激素影响粘虫飞行能力的主要原因之一。最后 ,对保幼激素影响粘虫飞行能力的其它可能原因也进行了讨论