中国稻纵卷叶螟发生特点及北迁的大气背景

稻纵卷叶螟因其发生面积大、暴发频率高、致害程度重而成为我国水稻生产上的重要害虫。为了阐明大气背景对其北迁重大过程的影响,利用2000—2012年中国稻纵卷叶螟灯诱数据分析了我国水稻主产区稻纵卷叶螟迁入的主要特征;选取2007年7月下旬的一次重大北迁过程作为典型个例,运用中尺度天气研究和预报模式WRF,结合NCEP气象再分析资料,模拟了这一过程的大气背景,推算了稻纵卷叶螟的迁飞轨迹,并分析了大气背景对稻纵卷叶螟灾变性迁入的影响。研究表明:(1)这13年中,我国稻纵卷叶螟的迁入大多在3月初始见,3—8月为北迁期,从南到北先后在华南、西南、江岭、江淮稻区出现迁入峰;9—11月为南迁期,从北到南先后迁入江淮、江岭、华南稻区并出现相应的迁入峰,10月底至11月初为终见期。(2)北迁个例中各站逆推轨迹分析显示:包括再迁飞在内的不同时段虫源地基本上位于降虫区的西南方,迁飞高度都变化于550—850 m之间,但在沿海地区降落的稻纵卷叶螟迁飞轨迹是复杂的。(3)水平气流是稻纵卷叶螟远距离北迁的主要运载动力,925 h Pa上南方稻区一致的偏南气流对稻纵卷叶螟北迁极为有利;三维流场的起伏、特别是垂直气流的强弱变化对迁飞高度的变化起重要的作用。(4)下沉气流和降水是稻纵卷叶螟降落的关键动力因素,两者都对降虫有明显影响。(5)在这一北迁过程中,稻纵卷叶螟种群多降落在相对湿度大的区域,降虫区的相对湿度均在75%以上。     

粤北晚稻褐飞虱发生动态

【目的】粤北地区是褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)(BPJ)后期回迁重点区域。阐释后期褐飞虱回迁对粤北稻区的影响,可为其预测预报提供依据。【方法】利用轨迹分析平台HYSPLIT对2006—2012年粤北地区秋季回迁的褐飞虱主要峰次进行轨迹模拟,用气象制图工具Gr ADS分析2011年粤北褐飞虱回迁的降落机制,解析粤北地区后期回迁褐飞虱虫源地及其降落机制。【结论】(1)粤西北地区主要虫源地分布于湖南南部、福建南部和江西,粤东北地区虫源地主要分布于江西南部、福建南部以及广东东南沿海稻区。其中,地形因素是造成两地虫源差异的主要原因。(2)通过粤北地区2011年秋季几个迁入高峰日各气象要素分析结果显示,低空急流能为主降区输入褐飞虱虫源;低层切变线和强降雨过程是造成粤西北褐飞虱大规模降落的主要因素。(3)2011年粤北晚稻褐飞虱出现两个回迁高峰(8月下旬至9月上旬、9月下旬至10月上旬),随着晚稻进入分蘖抽穗期,良好的食料条件加之两次较大的回迁峰加重了褐飞虱对晚稻的危害。(4)8—9月份虫源地适宜的温度以及降水条件造成褐飞虱增殖暴发重要气候因素。     

棉铃虫发生与北太平洋海温的遥相关 及其长期灾变预警

本文分析了山东郓城26年（1974～1999）、德州22年（1978～1999）和江苏丰县20年（1980～1999）棉铃虫百株累计卵量与北太平洋海温的遥相关关系及其时空动态规律,并选出相关显著程度P<0.05概率水平、空间分布范围较大、持续时间较长而稳定的组合作为关键预测因子组建了郓城、德州棉铃虫三代卵,丰县棉铃虫二代卵的预测模型,并筛选出最优长期灾变预警模型。结果表明：① 北太平洋海温场与棉铃虫种群数量消长存在显著或极显著的遥相关区域,其位置及范围随时间变化,但存在若干呈现出空间稳定性和时间持续性的大面积相关显著区域。② 郓城棉铃虫三代卵量和丰县棉铃虫二代卵量与北太平洋海温场的相关区分布形式很相似,与前两年1月份北太平洋月平均海温场存在大片相关显著的区域（35°～ 55°N,135°E～135°W）,持续时间达4个月之久;而德州棉铃虫三代卵量与前两年7～9月份北太平洋低纬度海温有大范围相关显著区（1°～17°N,165°E～120°W）。 ③ 用前两年1～11月份北太平洋海温场相关显著区内各格点的月平均海温距平的平均值做因子建立了棉铃虫长期灾变预警模型,预测检验结果表明：郓城棉铃虫三代卵6年（1994～1999）中报准5年,丰县棉铃虫二代卵5年（1995～1999）中报准3年,德州棉铃虫三代卵5年（1995～1999）全部符合。据此可提前20～27个月做棉铃虫的长期灾变预警。     

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。     

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。     

两种盲蝽的抗药性监测

本文从2009到2011年连续3年用马拉硫磷、毒死蜱、灭多威、三氟氯氰菊酯、吡虫啉、硫丹6种杀虫药剂诊断剂量监测了河北、河南、山东、安徽等重要棉产区绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)田间种群的抗药性。2010年马拉硫磷诊断剂量处理河北邱县、安徽望江田间种群死亡率95%以上;毒死蜱诊断剂量河南郑州、山东滨州,安徽地区的田间绿盲蝽死亡率大于80%;三氟氯氰菊酯诊断剂量死亡率接近95%以上;2010年安徽望江、2011年河北邱县、山东滨州、安徽无为田间种群在吡虫啉诊断剂量下的死亡率在78%～90%。点滴法对2011年各地绿盲蝽种群抗药性监测表明,各地绿盲蝽对毒死蜱、灭多威、吡虫啉均处于敏感阶段,对于马拉硫磷、三氟氯氰菊酯、硫丹大多处于低抗水平阶段。在对中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev3年的抗性监测中,作者发现种群抗性个体频率的出现更为普遍。     

白背飞虱重大迁入过程的大气动力背景

为了揭示白背飞虱迁入的大气动力背景,为其灾变预警奠定气象学基础,根据2003年全国69个植保站提供的白背飞虱虫情资料,在ArcGIS9.0支持下对该年我国白背飞虱的时空分布规律进行了地学分析。利用MM5中尺度数值预报模式和由PCVSAT系统接收的气象数据对2个典型的白背飞虱南、北迁降落过程的大气背景进行了数值模拟和客观分析,模拟和分析结果表明:(1)850hPa等压面上气压场的配置及其随时空的演变是控制和影响白背飞虱迁入的最重要的大气环流因素。(2)850hPa高度上的偏南气流有利于白背飞虱种群的北迁,925hPa等压面上的偏北气流有利于其南迁,这两个高度上风场的气旋式风向切变区有利于白背飞虱的起飞迁出,反气旋式切变区有利于其迁入降落。(3)降水对白背飞虱的降落有着十分重要的动力胁迫作用,但其在北迁降落过程中的作用明显强于南迁。(4)垂直气流场中强下沉气流可迫使白背飞虱大量降落,表明气流胁迫是风载迁飞性害虫灾变性迁入的一个极其重要的大气动力机制。     

基于地理信息系统的稻纵卷叶螟的灾变动态显示系统

害虫所处的环境是很复杂的 ,受土壤、作物种植格局、地理、气象等诸多因素的影响。而在处理多因素、复杂的时空动态方面 ,传统手段显得很不适应 ,甚至无能为力。随着计算机技术的发展 ,近年来兴起的地理信息系统 ( ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ,ＧＩＳ)为我们研究害虫管理和监测开辟了新的途径。在国外 ,ＧＩＳ已成功应用于害虫适宜生境的风险评估、害虫空间分布的动态监测以及发生趋势预测等方面[1,2 ] 。国内利用ＧＩＳ也进行了多方面的研究 :南京农业大学植保系利用ＧＩＳ研究了褐飞虱的动态变化 ,证实了该虫在我国东部因季风环流而作南北往返迁飞的学说[3] ;中国林业科学院将ＧＩＳ与遥感结合 ,研究了松毛虫的监测系统[4 ] ;中国科学院动物研究所利用ＧＩＳ对生物多样性进行了研究[5] 。稻纵卷叶螟是一种远距离、季节性迁飞的害虫。每年 5月份自中南半岛迁入我国大陆后 ,在我国各地自南向北经 3～ 4个世代的逐代繁殖为害和北迁后 ,又于 8月下旬开始向南回迁 ,直至 11月份完全迁出我国大陆[6,7] 。这种季节性时空变化过程的规律 ,对某一地区该虫的灾变危害至关重要 ,生产上也急需一种图文并茂的...     

季风进退和转换对中国褐飞虱迁飞的影响

利用近30年NCEP/NCAR 逐日气象再分析资料及中国褐飞虱逐候灯诱数据,分析季风指数与褐飞虱迁入量的时空关系,以探明季风进退和转换对我国褐飞虱迁入的影响。研究表明:(1)常年3月中、下旬是我国偏北季风转换为西南季风的时期,西南季风开始后的4月上旬是褐飞虱第1次大规模北迁的时期,第1次大规模北迁的主降区为华南稻区和西南稻区,随后迁向其北的其他稻区。(2)6月中旬-8月中旬是偏南季风指数达最大值的时期,也是各稻区褐飞虱北迁峰次最多、迁入量最集中的时期。(3)8月下旬至9月中旬为偏南季风向偏北季风的转换时期,也是褐飞虱北迁的终见期、南迁的始见期,第1次大规模南迁发生在这一时期内,主降区为江淮稻区和江岭稻区。(4)9月下旬至10月中旬是偏北季风的快速增强期、偏南季风的快速衰退期,也是褐飞虱南迁的高峰期。(5)10月下旬开始偏南季风撤出我国大陆,而偏北季风控制我国大陆,由北到南各稻区依次开始出现褐飞虱迁入的终见期。(6)褐飞虱异常发生年份中西南季风北上的早迟决定了褐飞虱在我国迁入始见期的早晚,而偏北季风南下的早迟则决定了我国褐飞虱迁入终见期的早晚。(7)迁入始见期滞后于西南季风的变化,迁入终见期滞后于偏北季风的变化,它们滞后的时间都为1-3候(即5-15d)。     

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。