草地螟第三个暴发周期的发生特点、成因及防治对策

分析了1949年以来草地螟3次周期性大暴发的原因。通过对1979-2001年康保县23年草地螟系统监测资料的分析,重点剖析了草地螟第3个暴发周期发生特点、成因,认为种群数量、气候和耕作制度是导致草地螟暴发的重要原因,并提出防治对策。     

草地螟的发生为害与监测预警技术研究进展

草地螟Loxostege sticticalis L.是我国北方农牧区重要的迁飞性害虫,具有突发性、暴发性和周期性危害的特点,随着第4个暴发周期的来临,将会给我国北方农牧业的安全生产带来很大的威胁.为准确掌握草地螟在我国的发生与迁飞为害规律,提高对重大迁飞性害虫的灾变预警能力,本文综述了草地螟在我国及周边国家的时空分布,发生为害、迁飞规律和监测预警等方面的研究进展,并对草地螟的监测预警技术进行了展望,以期为第4个暴发周期草地螟的监测和防控提供技术支持.     

极端气候成为我国草地螟暴发周期终结的重要因子

【目的】草地螟Loxostege sticticalis L.具有间歇性猖獗的特点。本研究旨在揭示我国草地螟第2和3个暴发周期结束的原因,以加深对草地螟间歇性猖獗机理的认识。【方法】利用轨迹分析方法,分析1983和2009年草地螟成虫的迁飞动态;通过计算气温距平、降雨量距平百分率,探索影响种群波动的气候背景;利用月平均再分析资料,分析异常气候条件的大气环流背景。【结果】1983年6月我国东北及俄罗斯东西伯利亚地区出现极端低温多雨天气,而我国华北北部出现严重的干旱,引发了大范围的草地螟种群崩溃事件。1983年秋季,集中越冬区仅局限在山西北部的高海拔地区。山西北部天敌寄生率在1984年春天达到较高的水平,进一步压低了草地螟种群的数量,导致第2个发生周期的结束。2009年6月东北亚地区出现了与1983年6月类似的极端恶劣气候,致使我国东北、华北以及俄罗斯东西伯利亚、远东地区再次出现大范围的草地螟种群崩溃事件,直接导致第3个周期的结束。大气环流异常是这两次极端气候事件的直接原因。【结论】极端气候事件已成为我国草地螟发生周期结束的重要因素。鉴于极端气候的出现具有很大的不确定性,我国草地螟发生周期的结束目前尚难以实现长期预测。     

我国草地螟发生间歇期的区域格局变化

2010—2016年我国草地螟一直维持总体轻发态势。为从长时间序列上分析连续轻发年份的历史地位,以1979年以来第2、3个暴发周期及其之间的间歇期为对照,分析了2010—2016年草地螟连续轻发的特点,即全国种群规模维持在历史低位,西北地区发生面积和比率加大,发生区域向西部缩减,提示我国草地螟种群发生已进入间歇期。分析了1979—2016年时间序列上华北、东北、西北3个地区的发生情况对全国的影响,结果表明:(1)华北地区、东北地区的发生面积自然对数值与全国发生面积自然对数值呈极显著的线性正相关,即华北、东北地区与全国发生趋势的年际波动完全一致;(2)西北地区发生面积自然对数值与全国的线性相关性达显著水平,但在不同的历史阶段西北地区与全国的波动趋势有明显差别;(3)自第3个暴发周期的2005年以后,西北地区的波动曲线逐渐与全国趋同,推测这一变化与新疆种群的建立和发展有关。     

黑龙江省草地螟第三个暴发周期特点及成因分析

草地螟Loxostege sticticalisL.是我国北方农牧区重要突发性害虫,黑龙江省是主要迁入危害区,自1996年进入第3个暴发周期后,每年均有不同程度发生危害,该周期比上一周期发生时间提前5~7d,周期持续时间也延长了5年。此周期内该省草地螟累计发生面积近1 333万hm2次,比上个周期增加了近800万hm2,草地螟1代幼虫密度最高达每m210 000头以上,尤其2004年在该省大范围内达到特大发生,有13个县(市)田间百步惊蛾达到万头以上,个别高达50 000头以上。作者根据这一周期草地螟发生实况,分析了草地螟种群暴发与气候条件变暖的关系,包括天气、湿度、种植结构、天敌等因素的影响,为草地螟综合治理提供依据。     

近百年来欧亚大陆草地螟发生的时空动态

【目的】草地螟LoxostegesticticalisL.是一种世界性害虫,主要分布在北温带36°N-55°N范围内。明确草地螟在整个欧亚大陆的发生动态,对于阐明其灾变机理具有重要意义。【方法】通过查阅有关中、俄草地螟的文献资料,分析1900年以来欧亚大陆草地螟的发生情况。【结果】从20世纪20年代中期至今,草地螟在欧亚大陆先后于1925-1936年、1948-1960年、1969-1989年和1995-2014年出现了4个大的群发期。在1925-1936年、1969-1989年和1995-2014年3个群发期内,存在着草地螟重发生区沿着欧亚大草原东西向蔓延的现象。在1948-1960年这个群发期,草地螟主要发生范围局限在东北亚地区。此外,草地螟种群在不同区域内呈现出不同的暴发周期。在俄罗斯欧洲部分,草地螟的暴发周期为10年左右,但在1937-1968年间出现了长达30余年的间歇期。在我国东北及华北地区,草地螟的暴发周期为20年左右。在俄罗斯西伯利亚,由于其位于欧亚大陆两个主要的发生基地之间,无论草地螟重发生区自西向东还是自东向西传播,都会在当地造成危害,因此发生也更频繁。【结论】草地螟在欧亚大陆的猖獗为害具有群发性,重发生区会沿着欧亚大草原东、西向蔓延。草地螟在一个地区内的间歇性猖獗不仅与当地的环境因素有关,还可能受到草地螟重发生区在大陆尺度上转移的影响。     

我国草地螟轻发年份时空特征及其气候背景

揭示我国草地螟在长时间序列上的年度间变化规律,探明轻发年份特点和研究意义,阐释气候变化背景对草地螟发生的影响方式。分析了1949—2012年我国草地螟发生面积的时间序列和轻重年份差异,利用2006—2012年北方主发区每年各代次各虫态发生期出现时间、有效持续时间和发生县点数等数据分析了轻发年份的时空分布特征。在1951—2012年可追溯的时间序列上,研究了北方草地螟主发区(169个具有连续气象资料的发生站点)年平均气温、1月月平均气温、6—8月累计降雨量等气候背景变化趋势与草地螟年度发生动态的相关性。结果表明:(1)在62年的长时间序列上,我国草地螟轻发年份频次多于重发年份;(2)轻发年份的总体特征是发生期迟、发生盛期短、发生区域少;(3)大尺度气象条件变化是引起草地螟年度发生动态波动的重要因素,与1951—2012年年度发生面积进行相关分析发现,年平均气温和1月份月平均气温与草地螟发生面积呈显著正相关关系,6—8月累计降雨量与发生面积呈显著负相关关系。分析指出,轻发年份是草地螟种群长期消长动态中不可忽视的环节,对轻发年份的研究是揭示其年度发生变化规律的重要途径;在长时间序列的分析方法上,可采用年度发生(幼虫)面积作为判断轻重年份发生程度的主要量化指标;利用草地螟发生区多点大尺度气象数据,与年度发生面积进行相关性分析,可作为阐释气候背景影响草地螟长期发生趋势的方法之一。     

草地螟越冬代虫量与第一代草地螟发生关系的研究

通过对康保县植保站 1 979～ 2 0 0 2年共 2 4年草地螟系统监测资料研究分析 ,明确了草地螟越冬基数和越冬代成虫种群量与第 1代草地螟之间的发生关系。为掌握草地螟发生规律 ,开展草地螟预测预报 ,提高预报准确率提供了科学依据。     

新疆阿勒泰地区草地螟成虫发生特征

【目的】明确草地螟Loxostege sticticalis成虫在新疆阿勒泰地区发生消长规律以及卵巢发育与种群动态和迁飞之间的关系。【方法】采用高空探照灯诱集草地螟成虫并解剖卵巢,观察卵巢发育进度。【结果】研究区域存在草地螟成虫数量突增突减现象; 2015年发生量比2016年多,2015年草地螟8月30日消失,2016年草地螟8月22日消失。2015和2016年草地螟成虫夜间在第2时段(00:10-01:50)、第3时段(01:50-03:30)出现次数多。2015年第一代草地螟成虫数量突然增加时,65. 5%的雌蛾卵巢发育处于Ⅲ级;自7月下旬第一代草地螟成虫数量呈现下降趋势,此时69. 1%的雌蛾卵巢发育处于Ⅱ级。2016年第一代草地螟成虫数量突然增加时,71. 25%的雌蛾卵巢发育处于Ⅳ级。2015和2016年第一代草地螟雌蛾中各级别卵巢均能解剖到,但是Ⅲ和Ⅳ级卵巢的比例仍然最高。【结论】2015和2016年新疆阿勒泰地区草地螟属于外地虫源迁入和本地虫源形成的混合种群。     

东北地区草地螟1999年大发生的虫源分析

草地螟是我国北方重要的迁飞性害虫,对其虫源地及迁飞路线尚缺乏全面的认识。本文分析了1999年各地草地螟主要迁入峰期的天气学背景,并对风场的时空分布及草地螟迁飞轨迹进行了模拟。结果表明：1999年东北地区大发生的草地螟只有少部分来自以往认为的“主要发生基地”,其主要虫源来自蒙古共和国东部及中蒙边境地区;草地螟盛发期东北地区气旋性天气系统对草地螟的迁入和扩散有密切的关系,据此提出可将“东北低压”、“东北低涡”的发生、发展趋势与虫源地的情况结合起来作为监测草地螟迁入的预警指标。     

我国北方农牧区草地螟暴发周期特点及原因剖析

通过对１９７９～１９８５年草地螟暴发的历史资料和近年来发生情况的研究分析,明确了草地螟暴发周期的特点、越冬区的变迁以及造成种群数量暴发的原因。     

草地螟2007年越冬代成虫迁飞行为研究与虫源分析

草地螟 Loxostege sticticalis L.是危害我国北方农牧业的一种重要迁飞性害虫,明确草地螟的虫源地及迁飞路线对其早期预警具有重要意义。本文利用垂直监测昆虫雷达的长期观测,迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、大区环流分析、各地虫情信息收集和利用Hysplit_4模型进行轨迹分析,研究了2007年越冬代草地螟的空中迁飞行为和东北地区严重暴发的草地螟虫源。结果表明：6月7–9日,雷达观测点诱虫灯内草地螟具有典型迁飞昆虫生理特征;草地螟主要在夜间迁飞,飞行高度集中在300～500 m,400 m是主要飞行高度,迁飞高峰期夜间迁移可持续9 h。东北地区严重发生的草地螟虫源,一部分来自内蒙古乌盟地区,一部分来自蒙古共和国中东部及中俄边境地区。据此推测我国与国外草地螟存在虫源交流。     

Waves and synchrony in Epirrita autumnata/Operophtera brumata outbreaks. II. Sunspot activity cannot explain cyclic outbreaks

1. In recent studies, it has been argued that sunspot activity forces the Epirrita autumnata 9-10-year outbreak periodicity in the mountain birch forest of Fennoscandia. For the following reasons, we challenge this conclusion. 2. With a 10-year outbreak cycle of E. autumnata and the 11-year sunspot cycle, it is expected that the cycles will run in-phase, out-of-phase and in-phase within 10 x 11 years. Hence, given such cycle lengths, sunspot activity should not affect outbreak periods. For a test, the E. autumnata series should be at least 110 years in length. 3. A well-documented E. autumnata outbreak series of 81 years (1888-1968; outbreak periods IV-XII) exists. This series is here lengthened to 114 years by adding outbreak frequencies for three decades (1969-2001). 4. By lengthening the series, three more E. autumnata/Operophtera brumata periods (XIII, XIV, XV) are identified. Period XV, like several earlier periods, was of the moving type, i.e. outbreaks moved in a wavelike manner from northern Fennoscandia to southern Norway. 5. As with several earlier outbreak periods in central northern Fennoscandia, the main timing of periods XIII-XV centred at the middle of the decades. In contrast, outbreaks at the extreme north-western coast of Norway centred at the decadal shifts, i.e. about 1979, 1989 and 1999. Supported by historical documents, we explain the 1979 and 1999 outbreaks as the final expressions of east-west outbreak waves that branched off from the main waves which moved southward during periods XIII and XV. These side-waves in the north are new observations. Outbreaks at the decadal shift 1989/1990 may have been of a more complex nature. 6. We find that sunspot activity does not explain outbreak waves. Furthermore, a test of our 114-year long E. autumnata series against the contemporaneous sunspot series shows that the two series run in-phase and out-of-phase. The observed interval between the two cycles coming in-phase agrees with the expected interval. This challenges the hypothesis of sunspot synchronization of the E. autumnata (and O. brumata) outbreaks.     

Source area of spring population of meadow moth, Loxostege sticticalis L. (Lepidoptera: Pyralidae), in Northeast China

The meadow moth, Loxostege sticticalis L., is an important outbreak pest in Northeast China. The spring population in Northeast China was considered as immigrants from North China; however, the population dynamics during 1996–2007 was not consistent with this traditional theory. In this study, the source area of the spring population of the meadow moth in Northeast China was identified by trajectory analysis using the wind field simulated by mesoscale numerical forecast model MM5. The results indicated that the population of the meadow moth in North China was able to migrate into Northeast China, but had not made a crucial contribution to the outbreaks there since the weather systems were generally adverse for such a long range migration in most of the years. On the other hand, high density cocoons of L. sticticalis have frequently been found in autumn in Northeast China since 1996. The trajectory analyses indicated that most of L. sticticalis in Northeast China in spring emerged from the cocoons that had overwintered either locally or in neighboring countries, i.e. Mongolia and Russia. The development of overwintering areas at higher latitudes coincides with the increased frequency of second-generation larvae; both phenomena might be attributed to the regional climate change associated with global warming.     

Geographical variation in the periodicity of gypsy moth outbreaks

The existence of periodic oscillations in populations of forest Lepidoptera is well known. While information exists on how the periods of oscillations vary among different species, there is little prior evidence of variation in periodicity within the range of a single Lepidopteran species. The exotic gypsy moth is an introduced foliage-feeding insect in North America. Its populations are characterized by high amplitude oscillations between innocuously low densities and outbreak levels during which large regions of forests are defoliated. These outbreaks are recognized to arise periodically with considerable synchrony across much of the gypsy moth's North American range. Our analysis indicates that gypsy moth outbreaks in North America are periodic but they exhibit two dominant periodicities: a primary period of 8–10 yr (as previously reported) and a secondary period of 4–5 yr (a new finding in this study). The outbreak periodicity varied geographically and this variation was associated with forest type. We found that in the most susceptible forest types, those on xeric sites where oak is often mixed with pines, outbreak periodicity had a more dominant 5-yr period while in forest types characteristic of more mesic sites where oak was mixed with maples and other species, cycles were clearly operating on a 10-yr period.     

2010年牧区2代草地螟成虫迁飞的虫源分析

草地螟(Loxostege sticticalis L.)是危害我国北方农牧区的重要迁飞性害虫,明确其迁飞、扩散规律以及与境外虫源交流情况,对早期预警和有效防治具有重要意义。2010年6月1日至9月17日,利用垂直监测昆虫雷达的观测资料,结合探照灯和地面灯灯诱虫情、迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、区域大气环流形势和迁飞轨迹分析,在内蒙古锡林浩特西郊研究了牧区2代草地螟的迁飞过程,结果表明:2010年牧区2代草地螟迁飞高峰期出现在2010年8月8日至8月21日,高峰日为8月11日,高峰日探照灯诱虫量达9167头,卵巢发育级别以1—2级为主,高峰日雷达回波主要集中在300—400 m。轨迹分析显示:迁飞高峰期8月8日、8月10—12日牧区草地螟迁飞虫源主要来自蒙古共和国东南部及中蒙边境地区,由蒙古气旋西南侧的西北气流输送进入我国内蒙古锡林郭勒盟,再随西南气流迁入呼伦贝尔草原。     

Can sunspot activity and ultraviolet-B radiation explain cyclic outbreaks of forest moth pest species?

Cyclic outbreaks of forest moth pest species have long remained a puzzle for foresters and ecologists. This paper presents time-series exhibiting a strong negative relationship between sunspot numbers and population indices of autumnal and winter moths, both in a mountain birch forest in central Norway and in a mixed lowland forest in southern Norway. In the latter area, also the population level of a moth species feeding entirely on lichens was negatively related to sunspot numbers. Low sunspot activity leads to a thinner ozone layer and thus higher surface ultraviolet (UV)-B radiation. As winter moth larvae prefer leaves subjected to enhanced UV-B radiation, we suggest that the causal relationship between sunspots and moths is that the metabolic costs of producing UV-B-protective pigments during periods of low sunspot activity reduce trees' and lichens' resistance to herbivores, and thus increase the survival of moth larvae. Higher peak densities of moth cycles in mountain forests could be explained by the general higher UV-B radiation at higher altitudes.