昆虫迁飞行为的参数化

对通过昆虫迁飞行为分析得到的迁飞时间参数、高度参数、速度和方向参数等分别以一定的数学形式加以表达。其中,起飞时间以日出日没及晨昏朦影时刻为基准,用天文公式求出;边界层顶与飞行低温阈限所在高度及运行上的风速、内上一维能（ＴＫＥ）模式以ε闭合做数值模拟;对飞行力较经的小型或微小昆虫做随风运行处理,而对大型昆虫则根据其身的冰行速度和定向方位与其飞行高度上的风向风速做夭量运算,求得位移方向和速度。通过我国     

昆虫迁飞行为的参数化Ⅰ.行为分析

通过对雷达昆虫学研究和其他方法得到的研究成果的综合分析,提出一套昆虫迁飞行为参数化方案。即：起飞时间以日出日没及晨昏朦影时刻为基准,降落时间依目标昆虫的迁飞特性具体取值;运行高度取边界层顶与目标昆虫飞行低温阈限所在高度之间的气流层,运行方向取风向值并以目标昆虫的定向加以修饰,运行速度为风速与目标昆虫自身飞行速度的矢量和。这套方案可作为昆虫迁飞轨迹数值模拟的基础,为迁飞性害虫异地预测提供一种有效的工具     

昆虫迁飞行为的参数化

通过对雷达昆虫学研究和其他方法得到的研究成果的综合分析,提出一套昆虫迁飞行为参数化方案。即：起飞时间以日出日 晨昏朦影时 基准,降落时间依目标昆虫的迁飞牧场考具体取值;运行高度取边界层顶与目标昆虫飞行低温阈限所在高度之间的气流层。在运行方向取风向值并以目标昆虫的定中以修饰,运行速度与目标昆虫自身行速度的矢量和。这套方案可作为昆虫迁飞数值模拟的基础,为迁飞性害虫异地预测提供一种有效的工具 。     

昆虫迁飞轨迹的数值模拟(英文)

国内外目前应用的迁飞轨迹模型都是大气扩散模型,其时空分辨率难以满足昆虫迁飞轨迹分析的要求,且均未考虑迁飞昆虫自身的行为反应。本文通过将昆虫迁飞行为参数化,并选用一维ＴＫＥ模式,以国家气象局的常规气象资料为基础,以Ｅ－ε闭合求其数值解,模拟出边界层内任意迁飞高度上的风温要素值,从而建立起以边界层气象学和昆虫迁飞行为生态学为基础的昆虫迁飞轨迹分析的数值模型,为昆虫迁飞行为研究和迁飞性害虫的异地预测提供了一个有效的工具,并以国内粘虫、草地螟和小地老虎的标放回收试验结果,进行了个例分析和检验。     

华北地区昆虫秋季迁飞的雷达观测

1999年9－10月利用昆虫雷达对华北地区昆虫秋季回迁的观测表明,秋季迁飞主要发生于19：00－05：00时,飞行高度一般在300－2000m。迁飞方向与风向一致,多为从东北向西南方向迁飞。运行速度和飞行高度成正相关,迁飞个体的平均运行速度由392m高度的4.8m/s增加到2000m处的27.8m/s。空中灯光诱捕表明,甜菜夜蛾和棉铃虫为优势迁飞种类。     

粘虫成虫在气流场中飞行行为的观察研究

通过改进悬吊测飞技术、室内风洞和野外雷达相结合的观测方法,研究了粘虫在气流场中的飞行行为特征及其与气流的关系。直筒风洞自由飞行观测的结果表明,粘虫蛾对气流有明显行为反应,表现为头部迎风起飞和迎风飞行的特性;在3.0～5.5 m/s风速下,有92%～94% 的个体可一次逆风飞行通过2 m长的风洞;当风速≥6.0 m/s时,有71.9%的蛾子沿螺旋状的飞行轨迹逆风通过风洞。环形风洞悬吊飞行测试的结果表明,粘虫可逆风飞行的最大风速为7.2 m/s;在风速≤4 m/s条件下,90%以上个体头部迎风飞行或头部朝向与风向成一定的夹角,侧逆风飞行。 雷达观测发现粘虫在空中迁飞过程中具有成层现象,并有较强的秋季回迁定向行为,其头部总是朝向西南;迁飞的最终位移与风向及风速大小有关,迁飞位移速度是飞行速度与风速的矢量和。     

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。     

迁飞过程中昆虫的行为

根据国内外对昆虫迁飞的雷达观测结果,综述了迁飞过程中昆虫的成层、定向和集聚行为及其生态学意义。昆虫在迁飞过程中不完全是被动地随风飘流,而是在一定程度上自主地选择了自己的运行轨迹。它们选择在气温最高、风力最大和风向最适的高度成层,并通过定向进一步修饰位移方位,从而可最大限度地利用空气动力到达新的栖息地。同时,不同尺度的大气辐合过程使得迁飞昆虫集聚成足以在某种条件下引起局地爆发的高密度种群,而地面大发生种群形成与否取决于大气辐合的发生频率、强度和寿命,以及集聚起来的昆虫是否降落,在何时何地降落,是否还会再迁出等。阐明昆虫在迁飞过程中的各种行为机制是迁飞性害虫测报和防治的关键所在。     

垂直监测昆虫雷达研究进展

昆虫雷达可以远距离、 大范围、 快速地探测迁飞昆虫, 这极大促进了人类对昆虫迁飞行为的认识。垂直监测昆虫雷达技术是从20世纪70年代发展起来的一种监测高空迁飞昆虫种群的新工具。与传统的扫描雷达相比, 垂直监测昆虫雷达可以获得目标的位移速度、 位移方向、 定向、 体型大小和形状等参数, 因此, 对目标的识别能力更为精确。此外, 垂直监测昆虫雷达实现了在微机控制下的自动运行, 这使得应用昆虫雷达开展迁飞昆虫的日常监测成为可能。本文综述了垂直监测昆虫雷达的发展和应用, 介绍了设计原理和回波参数的解算方法, 讨论了其存在的不足及改进方案, 最后并对其在未来昆虫雷达网络建设中的应用进行了展望。     

昆虫飞行能力研究进展

昆虫的迁飞导致害虫区域性大规模爆发,给农业带来极大的灾难。研究昆虫的飞行能力将为明确迁飞性昆虫的迁飞规律提供理论参考。本文综述分析了昆虫飞行能力的研究方法及应用范围,详细阐述了影响昆虫飞行能力的主要因素如自身个体间差异、环境、食物胁迫、振翅频率、生殖等及飞行对昆虫的影响,并就昆虫飞行能力研究中存在的问题及未来的研究方向进行了展望。     

褐飞虱迁飞参数的数值模拟

迁飞性害虫褐飞虱对中国和亚洲其它国家和地区的水稻有着十分严重的危害,其迁飞参数的时空变化是种群迁飞这一生态行为的重要体现。应用目前国际上先进的中尺度数值预报模式MM5 (V3.2 )对我国褐飞虱北迁、南返的过程进行了数值模拟,根据模拟结果对害虫的迁出虫源地、迁飞路径、降落区、空中迁飞速率、迁飞高度、迁飞历时和迁飞距离等迁飞参数进行了一系列的数值计算和客观分析,得到了与实际虫情普查和雷达观测资料相当吻合的结果,从而比较精确地阐明了褐飞虱迁出起飞、空中定向飞行、降落迁入等迁飞行为的动力学机制。     

北京多普勒天气雷达上的昆虫回波分析

【目的】为了解北京多普勒天气雷达上的昆虫回波信息,探索其在迁飞害虫监测预警中的应用。【方法】选取北京南郊观象台新一代天气雷达CINRAD-SA积累的晴空回波数据和风廓线雷达提供的风速风向数据,基于有关软件分析了昆虫回波的特点,讨论了降水等其他因素对昆虫迁飞的影响。【结果】新一代天气雷达可以探测到空中迁飞昆虫引发的后向散射回波,晴空回波日节律符合夜行性昆虫的朦影起飞和日出降落的行为特点,晴空回波出现的时期是3月至11月,中间有2个高峰期;晴空回波数量与风向关系密切,当天气系统合适时,晴空回波会出现成层和共同定向现象;此外,降水会中断昆虫迁飞。【结论】北京多普勒天气雷达可以探测昆虫迁飞,在迁飞性害虫监测预警及其综合防控工作中具有重大的潜在应用价值,今后农业部门在优先建立昆虫雷达网络的同时,应加强与气象部门合作,发挥天气雷达的补充作用,共同提高迁飞性害虫的监测预警水平。     

昆虫迁飞行为及其调控机制

迁飞是昆虫长期适应资源与环境的季节性变化所形成的一种行为策略.迁飞昆虫不仅通过迁飞逃避不良环境,也因其极高的繁殖力确保种群在新的生境中实现快速增长甚至暴发成灾,对整个自然生态系统和农业生态系统影响甚大.本文首先基于部分迁飞概念,描述了迁飞型和居留型个体在形态、行为、生理上的差异,重点介绍了迁飞与生殖的耦合关系,以及诱导迁飞的外界环境因子,最后综述了昆虫迁飞行为调控的分子机制方面的研究进展.从感受不良环境信号到决定迁飞,从起飞、飞行、降落到决定继续迁飞或终止迁飞,这一系列过程受昆虫内分泌、表观等诸多因素的调控,但其背后的分子机制有待深入研究.     

东北地区粘虫的季节性迁飞行为(英文)

粘虫Mythimna separata是我国农业生产上的重要害虫, 为了明确其季节性迁飞行为参数, 本研究采用垂直监测昆虫雷达（vertical-looking radar, VLR）及相关辅助设备的长期自动观测, 结合基于GIS的大区环流和轨迹模拟, 调查分析了2005年东北地区粘虫季节性迁飞行为。结果表明： 粘虫在不同季节和夜间不同时间空中飞行高度具有明显差异, 空中飞行行为受气象条件尤其是空中风场影响较大; 春季和秋季主要借助气流运载进行大规模长距离迁飞, 夜间持续飞行时间可达9 h, 多数个体能完成整夜飞行, 春季迁飞高度主要在300~600 m, 秋季飞行高度相对较低主要在300 m以下和400~500 m。夏季雷达回波有明显的成层现象, 最高可达1 000 m, 主要集中在500 m和700 m两个高度层。轨迹分析显示： 5月29日由山东潍坊、 临沂等虫源地起飞的黏虫, 顺西南气流越海迁飞, 6月1日在气旋天气影响下, 在吉林省白城等地降落; 7月中旬主要为当地黏虫受对流天气影响进行短距离迁飞扩散; 9月11日虫源来自内蒙古呼伦贝尔, 顺西北气流向吉林省东南方向迁飞。研究结果为东北地区粘虫的有效防控提供了技术支撑。     

监测害虫迁飞的全自动雷达

在过去30年里,专用昆虫雷达大大深化了我们对昆虫迁飞,尤其是在高达1km高度夜间迁飞的认识。早期的昆虫雷达无法开展长期监测,这种缺陷现已被一种新型的全自动雷达所克服。这种“昆虫监测雷达”（IMR）造价低廉,可自动采集并通过电话网远程传输观测数据。其ZLC制式使其能够获得高质量的迁飞个体的飞行参数从而提高目标鉴别能力。目前,在澳大利亚东部的半干旱内陆地区,即迁飞性鳞翅目害虫和澳大利亚疫hortoicetes terminifera)的虫源区,装置了两部IMR并连续监测其迁飞活动,本报告了这两部雷达的部分监测结果。IMR能提供构成昆虫迁飞系统所需的若干参数,即估测迁飞事件在特定季节,特定方向响应于特定环境条件和信号而发生的概率,为害虫治理机构和测报人员提供对主要迁入事件及其目标害虫可能在迁入区的预警,而且,IMR还可用于更广泛的生态监测,特别是空中生物流量年际变化的定量监测。     

昆虫迁飞的行为学分析

<正> 昆虫迁飞行为的特点 昆虫的飞翔可以分为一般飞翔(trivial flight)、迁飞(migratory flight)及散飞(dispersal flight),后二类行为的区分只是有无方向性的问题,它们都是比较长距离的飞行,一般飞翔是在当地的飞翔,也缺少方向性,例如,菜粉蝶在菜田中飞翔产卵,方向不一定,飞翔也有时停一下,但是这不是随机的行为,因为它是对许多刺激的积极反应(如食物、产卵地点等)。迁飞及散飞的第一个特点就     

昆虫雷达让我们看到了什么?

昆虫雷达的应用深化了人们对昆虫迁飞行为机制的认识。昆虫雷达让我们看到了弱小的昆虫主动起飞 ,以一定的速度爬升到巡航高度乘风远行 ,并对大气风温场表现出令人难以置信的适应和选择能力 ,通过成层 (边界层顶现象 )、定向和集聚等主动行为 ,最大限度地利用空气动力到达新的栖息地。这些全新的画面展示出远迁的昆虫并非完全被动的随风飘流者 ,而是一个个驾舟中流击水的舵手。     

昆虫飞行肌细胞凋亡的分子生物学研究进展

细胞凋亡是多细胞生物体内由激素刺激,基因调控,蛋白调节的一个主动的程序化死亡过程,对生物体特定组织功能的发生、发展、衰老及退化等具有重要作用。而昆虫飞行肌细胞凋亡对昆虫迁飞行为尤为重要,它直接决定迁飞性昆虫能否选择更适宜的寄主植物和生活条件,进而影响到对农作物的危害地域和严重程度。本文在近年来昆虫细胞凋亡的研究基础上,从分子生物学的角度,综述了调控昆虫飞行肌细胞凋亡的相关基因和蛋白质的研究进展,探讨了昆虫飞行肌细胞凋亡发生与调控的分子生物学机制。     

昆虫迁飞的类型及生理、生态机制

<正> 六十年代以来,国内外对迁飞昆虫的研究进展迅速,特别是Johnson(1960)、Kennedy(1961)及Sou-thwood(1962)的研究认为,迁飞是一种明显的行为和生理的综合适应特性,基本上不受特定的方向性支配。 Taylor(1958)认为,靠风运载的昆虫都首先主动向上飞过边界层(Boundery layer),超过这个层便不能自己控制方向而靠风运载。边界层的高度对各种类是不相同的。 Dinglc认为,迁飞是一种滞育的地理上的转移(非迁飞型的滞育则仅为时间上的转移),也是对不良外界环境条件的一种高度的适应性。     

飞行过程中棉铃虫对温度的主动选择

为了探讨温度对迁飞性昆虫空中群体聚集成层等行为的作用机制,在室内利用自行设计的连续温度梯度发生装置对棉铃虫Helicoverpa armigera在飞行过程中的温度选择行为进行了研究.结果表明：在存在明显温差的连续温度梯度中,所有棉铃虫飞行个体均对温度具有显著的选择行为.棉铃虫试虫群体表现出对空间最优飞行温度共同的主动选择,选择的温度范围是20~22℃之间;在这一温度范围内棉铃虫的振翅频率最高,持续振翅时间最长.对不同温度梯度条件下各温度区间内试虫的飞行时间进行定量比较发现,在16~22℃温度梯度场中的棉铃虫群体对最适温度的选择比在19~30℃的温度梯度场中的群体更显著,表明在温度较低的迁飞季节中温度对迁飞棉铃虫空中虫群聚集成层的影响要比在高温季节更明显.持续飞行时间对棉铃虫振翅频率的影响明显,表明昆虫迁飞高度与昆虫自身能量的消耗存在联系.