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。     

2002年我国华北三代粘虫大发生的虫源分析

华北平原地区三代粘虫的大发生是一小概率事件,对其虫源问题尚无确切回答.应用HYSPLIT 4.8轨迹分析平台对2002年华北平原地区三代粘虫主要迁入峰期进行轨迹回推以确定此次迁入的虫源区,同时对东北地区虫源在迁出期的去向进行了模拟;并运用GrADS气象图形软件对华北地区和东北地区迁飞期天气学背景和风场的时空分布进行了分析.结果表明:2002年华北平原地区大发生的三代粘虫主要虫源来自陕西、山西二省;东北地区虫源对本次华北平原地区的迁入无影响.     

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。     

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。     

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。     

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。     

东北地区草地螟（Loxostege sticticalis）越冬代成虫虫源地轨迹分析

草地螟是我国东北地区重要的暴发性害虫,某些年份春季越冬代成虫的来源无法应用传统理论来解释.分析了1997～2007年草地螟历次迁入峰的虫源地,结果表明:华北地区草地螟"发生基地"的种群虽可迁入东北构成当地大发生虫源之一,但并非主要虫源.多数年份天气系统不利于华北地区的草地螟向东北进行远距离迁飞.最近一次暴发周期中(1996～2007年),东北地区草地螟种群主要来自当地及境外越冬区.全球变暖使二代幼虫发生频率明显增加是越冬虫茧在这一地区大量出现的原因.     

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。     

2010年广西兴安地区稻纵卷叶螟发生动态及迁飞轨迹分析

稻纵卷叶螟是我国水稻上的重要害虫,近年来给我国水稻生产造成严重的损失。兴安地区位于广西东北部是每年稻纵卷叶螟在我国南北往返的必经之路,分析该地区稻纵卷叶螟的种群动态和迁飞规律,对全国稻纵卷叶螟的预测预报和防治工作意义重大。采用灯光诱捕、田间系统调查与雌蛾卵巢解剖的方法研究了2010年广西兴安地区稻纵卷叶螟的发生动态和世代虫源性质,并运用大气质点轨迹分析平台HYSPLIT和气象图形处理软件GrADS对2010年广西兴安地区稻纵卷叶螟迁飞高峰期进行了迁飞轨迹和气象背景分析。结果表明:(1)稻纵卷叶螟种群数量在广西兴安地区随季节变化明显,年发生6代,于4月底迁入,迁飞活动主要集中在5月下旬-8月中旬。在双季早稻田、单季中稻田和双季晚稻田均发生3代,且在不同类型田中重叠发生,其在双季早稻田的发生量明显高于单季中稻田和双季晚稻田。(2)明确了兴安地区稻纵卷叶螟各世代虫源性质。第2、3代主害双季早稻,均为迁入虫源;第4代数量最多,主害双季早稻,属于迁入虫源在本地繁殖世代;7月中下旬连续降雨天气阻碍第四代稻纵卷叶螟从本地迁出,滞留单季中稻为害。第5代主害单季中稻,虫源性质复杂,主要为本地虫源本地繁殖型,既有迁入,又有迁出;第6代前期主害单季中稻,后期主害双季晚稻,第7代为害双季晚稻,虫源性质均为本地虫源大部迁出型。(3)2010年广西兴安5月上旬稻纵卷叶螟迁入虫源地来自广东沿海阳江和湛江稻区,6月中旬大规模迁入虫源地主要来自广东沿海雷州半岛稻区。低空激流为稻纵卷叶螟的迁入提供了运载气流,而当时的降雨是迫使稻纵卷叶螟集中降落的主要原因。10月中旬从本地迁出的稻纵卷叶螟,随东北气流南下可到达广西沿海北海市。