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。     

Quantitative Trait Loci Mapping of Leaf Morphological Traits and Chlorophyll Content in Cultivated Tetraploid Cotton

Genetic mapping provides a powerful tool for quantitative trait loci （QTL） analysis at the molecular level. A simple sequence repeat （SSR） genetic map containing 590 markers and a BCI population from two cultivated tetraploid cotton （Gossypium hirsutum L.） cultivars, namely TM-1 and Hai 7124 （G. barbadense L.）, were used to map and analyze QTL using the composite interval mapping （CIM） method. Thirty one QTLs, 10 for lobe length, 13 for lobe width, six for lobe angle, and two for leaf chlorophyll content, were detected on 15 chromosomes or linkage groups at logarithm of odds （LOD）≥2.0, of which 15 were found for leaf morphology at LOD≥3.0. The genetic effects of the QTL were estimated. These results are fundamental for marker-assisted selection （MAS） of these traits in tetraploid cotton breeding.     

水流对团头鲂(Megalobrama amblycephala)幼鱼游泳行为的影响

为探讨团头鲂幼鱼(Megalobrama amblycephala)游泳行为对水流的响应规律,该文通过特制鱼类游泳行为测定装置,测定了团头鲂幼鱼在25℃,0、0.1、0.2、0.3、0.4m/s流速条件下的游速、游距、转角、至中心点的距离及游泳轨迹。结果表明:随着流速的增大,个体游速、游距及转角值均相应增大。0、0.1及0.2m/s流速组间的游速、游距及转角差异均不显著(P>0.05),但显著小于0.3和0.4m/s组别,且0.3和0.4m/s流速组之间差异均不显著(P>0.05);整个时间段内,个体至中心点的距离随流速增大并未呈现明显规律性,各流速间差异不显著(P>0.05),游速与游距呈显著线性正相关,而与转角呈显著线性负相关,与至中心点的距离则无相关性;游泳轨迹随水流增大趋向复杂化。     

陕甘宁地区降水稳定同位素特征及水汽来源

依据全球大气降水稳定同位素观测网络(GNIP)和已有研究中陕甘宁地区的大气降水氢氧稳定同位素资料,并结合相关气象数据,分析了陕甘宁地区大气降水氧稳定同位素的时空分布特征及其影响因子,并建立了大气降水线方程.结果表明:3省大气降水线的斜率、截距由小到大依次为:甘肃、陕西、宁夏,且均小于全球大气降水线方程的斜率、截距,表明3省的降水过程受蒸发作用影响程度沿宁夏、陕西、甘肃增强;陕甘宁地区大气降水中δ18O值在时间变化上,表现为夏秋季节富集、冬春季节贫化,从空间分布来看,由西北至东南,加权平均δ18O值呈减小趋势;3省降水中δ18O温度效应显著,但不存在降水量效应,这体现了中高纬度大陆性气候的特征;高程效应的定量关系为-0.12‰·(100 m)^-1,纬度效应更显著(纬度每增加1°,降水中δ18O相应贫化0.27‰);采用HYSPLIT模型对各站点的水汽来源进行追踪,气团聚类轨迹表明,夏半年主要有来自孟加拉湾的水汽、东南季风水汽和西风带水汽,冬半年以西风带水汽为主.     

东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区中杓鹬 的迁徙追踪

追踪候鸟的迁徙活动是全面认识其生活史年周期的重要途径。中杓鹬(Numeniusphaeopus)在全球广泛分布,但在东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区的迁徙活动一直缺乏追踪研究。2018年2月,在澳大利亚西北部的布鲁姆为捕捉到的中杓鹬成鸟佩戴平台发射终端或全球定位系统-全球移动通讯系统追踪器,以确定其迁徙日程、迁徙路线以及迁徙停歇地和繁殖地的地理位置。我们从成功追踪的7只个体获取了6 378条精度高于1 km的位点数据。分析结果表明,在春季,中杓鹬的迁徙时长为(36±4)d,其间在1～3个迁徙停歇地的停留日期为(23±2)d,从越冬地到繁殖地的迁徙距离为(9 795±346)km(n=7)。追踪的中杓鹬在俄罗斯东部和中部区域繁殖,不同个体的繁殖地纬度相近而经度范围较广。在秋季,中杓鹬的迁徙时长为(90±27)d,相比春季迁徙时长更长;其间,在2～4个迁徙停歇地停留(79±29)d,从繁殖地到越冬地的迁徙距离为(10 101±520)km(n=5)。无论在春季还是秋季迁徙,迁徙停歇地广泛分布于东亚、东南亚沿海及内陆区域。大部分个体春季和秋季的迁徙路线相近,成功追踪的个体均在秋季返回了上一年的越冬地,这表明中杓鹬对越冬地具有很高的忠诚度。     

海南省三沙市空中昆虫类群结构研究

【目的】监测研究我国南海地区岛礁空中飞行昆虫群落结构,为探明该地区昆虫迁飞路径,建立重大农业迁飞性害虫跨区转移危害测报系统提供依据。【方法】2017-2018年在海南省三沙市永兴岛建立监测平台,利用高空测报灯系统对永兴岛空中昆虫实时监测,并采集标本鉴定种类。【结果】目前已鉴定214种,隶属11目70科183属。主要类群为鳞翅目90种(42.06%)、半翅目42种(19.63%)、鞘翅目36种(16.82%),包括稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis、小地老虎Agrotis ipsilon、小菜蛾Plutella xylostella、白背飞虱Sogatellafurcifera和褐飞虱Nilaparvatalugens等多种重要的迁飞性害虫,以及中华草蛉Chrysoperla sinica、黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis和黄蜻Pantala flavescens等迁飞性天敌昆虫。【结论】研究结果证实了多种重大害虫在南海区域跨海迁飞转移危害和天敌随迁行为,丰富了对南海地区昆虫种群结构和物种多样性的认知。     

2003年稻纵卷叶螟重大迁入过程的大气动力机制分析

为了探明稻纵卷叶螟灾变性迁入的大气动力学机制,本研究在ArcGIS中对2003年我国稻纵卷叶螟的时空分布规律进行了简要的地学分析。在此基础上,选取了有典型意义的重大迁入过程2个,从PCVSATTM接收系统中调取覆盖各迁飞过程的实测气象数据和T213数值预报产品,输入MM5中尺度数值预报模式对迁飞和降落期间的大气动力场进行了数值模拟和客观分析。结果表明：（1）用850 hPa和925 hPa高度风向来分别描述稻纵卷叶螟北迁和南迁主迁飞层种群迁移的方向是比较合适的。北迁时,从源地到迁入地之间有比较一致的偏南气流;南迁时,从源地到迁入地之间则有相对均一的偏北气流。水平风场上的气旋式曲率区有利于害虫的起飞迁出,反气旋式曲率区则有利于其迁入降落。（2）垂直气流场中下沉气流的推动作用是稻纵卷叶螟迁入和降落的最直接大气动力机制,当稻纵卷叶螟迁入某一即将危害的稻区时,其降落前36～12 h以内的850 hPa等压面上常表现为相对强而宽广的下沉气流区。（3）在稻纵卷叶螟迁入与为害前36～12 h内的高空850 hPa和925 hPa散度场上,降虫区上空对应着比较一致的高值正散度区,表明有较强的下沉气流存在,这对降虫十分有利。（4）850 hPa、925 hPa等压面上的水平流场、垂直气流场和散度场的特征分布对预测稻纵卷叶螟的迁入和降落具有很好的指示意义。     

2020年邳州市草地贪夜蛾初迁虫源的迁入路径及气象背景

2020年江苏省邳州市于3月31日发现草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda成虫,远早于该地区2019年草地贪夜蛾的始见期6月份。为明确该地区草地贪夜蛾种群性质,利用昆虫轨迹分析方法,模拟分析了2020年江苏省邳州市早期发现的草地贪夜蛾的迁飞路径及天气背景场。结果表明：邳州市2019年12月-2020年2月温度低,草地贪夜蛾无法在此地越冬存活,2020年3月31日所诱捕的草地贪夜蛾为外地迁入,其虫源来自广西和广东西部的周年繁殖区;虽然邳州市3月份常年盛行北风和西北风,西南风发生概率低导致草地贪夜蛾迁入邳州市概率较小,但2020年3月底850 hPa的强西南气流为草地贪夜蛾从我国华南地区迁入邳州市提供了条件。本研究结果阐明了在极端条件下草地贪夜蛾从华南地区迁入江苏省的可能性,丰富了江苏省草地贪夜蛾春季早期迁入的理论依据。     

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。     

湖北白背飞虱种群消长与迁飞动态

【目的】湖北省是我国水稻的主产区之一,位居稻飞虱发生的北界,也是回迁时的起始站,是整个迁飞链条中的重要环节。明确这里稻飞虱的发生消长和迁飞动态,可为预测预报提供科学依据。【方法】利用NOAA的轨迹分析平台HYSPLIT和气象制图工具Gr ADS分析总结湖北稻区2000—2013年间白背飞虱Sogatella furcifera(Horvath)(WBPH)的发生情况和中小尺度虫源地分布及迁出降落区的分布,并分析白背飞虱迁飞降落的气象条件。【结论】(1)白背飞虱发生程度较重的年份,其上灯虫量较高且始见期也相对提前,可作为大发生预测的有效指标。(2)湖北地区白背飞虱虫源地大部分分布在湖南、贵州、重庆,也有部分白背飞虱来自于广西地区。(3)秋季大部分白背飞虱借助东北气流回迁至湖南、重庆和贵州,在气流比较强盛之时,湖北稻区的飞虱可以直接到达广西稻区和云南稻区,甚至可以直接降落至越南北部。(4)低空急流有利于白背飞虱的远距离飞行,风切变、气旋、降雨此类气象条件极易造成白背飞虱的集中降落。