运用年龄-龄期两性生命表模拟昆虫种群动态及其在害虫治理中的应用

计算机模拟昆虫的种群数量动态变化对于昆虫种群预测和害虫治理十分重要。本文介绍以年龄-龄期两性生命表(age-stage, two-sex life table)为基础，利用计算机模拟预测昆虫的种群动态、种群捕食、寄生和取食的波动、害虫防治时机以及模拟的变异性。利用年龄-龄期两性生命表软件(程式)TWOSEX-MSChart与捕食率软件CONSUME-MSChart分析生命表与捕食率数据，再将分析结果用模拟软件TIMING-MSChart模拟预测种群增长过程中龄期结构以及捕食能力、寄生能力和取食能力的变化。依据种群动态可以预测害虫危害、天敌捕食、寄生蜂寄生能力，再用这些数据确定杀虫剂的施药时机和施药次数，预测生物防治中天敌释放的适当时机、释放数量和释放次数等；同时还可以依据生命表的变异性，利用自我重复取样(bootstrap)技术得到的2.5和97.5百分位(percentiles)或其他百分位的生命表预测种群增长的不确定性。借助基于两性生命表理论的计算机模拟可以预测害虫种群增长以及化学防治和生物防治的最佳时期，以达到经济有效的害虫综合治理，并为农业可持续性提供理论与技术支撑。     

数学判别模型在预测害虫种群动态上的应用

根据两个总体的Fisher判别准则,建立了预测害虫种群动态的数学判别模型,对山东省惠民县1967～1977年共11年二代棉铃虫发生程度的两类资料进行了数量分析,建立了数学模型：y＝0．0127x1－0．023X2,对历史资料的回代验证与独立样本的预测,符合率在90％以上。     

稻纵卷叶螟幼虫的空间分布型与抽样技术

害虫预测预报和防治的技术基础之一是对害虫种群动态的全面了解,其中种群数量在空间和时间上的变动是害虫种群动态的基本形式。怎样才能准确地掌握害虫种群数量的变动呢?最科学和简便的方法是作田间虫口密度的调查。田间调查是采用抽样技术非全面地估计害虫种群数量,但是抽样技术的应用受多种因素的制约,特别是受害虫种群内部个体空间分布型的影响较大,影响样本估计值的正确程度,     

陕西不同地区栓皮栎种群年龄结构动态模型的研究

栓皮栎种群动态模型能阐明其自然种群动态的规律,揭示种群的内在机制和对种群行为进行预测。矩阵模型是一种i状态分布方法,依靠矩阵形式来处理种群的特征分布,可以模拟和预测种群中各个年龄组的数量动态和年龄结构的变化,它能够从目前已知的年龄结构及种群的生存率和生育率,来推测种群的未来年龄结构。在研究栓皮栎种群动态时,也借用该模型对栓皮栎种群各年龄组的结构和数量动态作出预测。Leslie矩阵模型就是该模型中的一种,利用该模型的理论和方法,对栓皮栎种群的自然变化过程进行了模拟和预测。结果发现,从分布中心到分布边缘,随着生境的差异,栓皮栎种群产生幼苗的年龄级、内禀增长率、生育力和幼苗的数量都发生变化,预测结果与实际反映的情况基本一致,表明Leslie矩阵模型是一种较为理想的反映种群动态的模型。模型表达形式简单,参数生态学意义确切,应用精度高,从而达到准确预测栓皮栎种群动态的目的。     

害虫种群动态模型的燕尾突变分析

在农田生态系统中,以作物状况、气象因素及天敌分别为3种控制变量,以害虫种群数量动态为状态变量,建立了燕尾突变模型,并用燕尾突变模型的性质分析害虫种群数量动态中产生的突变现象.具体对燕尾突变的分歧点集所分各个控制区域的系统势函数形式和平衡点情况进行了分析,说明了害虫种群数量发生突变的条件和机理,为实际应用提供理论依据.同时利用燕尾突变的性质直观描述了害虫种群数量变化中的突跳和滞后等现象.     

遥感技术在昆虫生态学中的应用途径与进展

结合雷达、航空和卫星遥感本身的特点 ,从害虫本身、害虫所造成的危害、影响害虫发展的环境因子三方面介绍了遥感技术在区域性害虫的早期监测及预测中的应用途径与最新进展。针对害虫本身的个体大小、可动性和种群所在空间尺度的影响 ,作者强调应发挥不同遥感系统各自独特的优势 ,同时 ,综合应用“3S”技术和时空模型方法 ,才能够实现害虫动态的可视化、立体化、实时化和精确化监测及预测。     

江苏棉区第5代棉铃虫种群动态的模拟及预测

用澳大利亚热带害虫研究中心开发的通用制模软件Dymex为外壳,以棉铃虫Helicoverpa armigera种群生命表为基础,构建了棉铃虫种群动态模型,以逐日历史气温统计值为驱动变量进行了第4、5代棉铃虫种群动态的模拟。结果表明,除早发高温的年份外,其它年份的绝大多数第5代棉铃虫在江苏棉区11月底前不能发育至蛹而无法安全越冬,故不能成为翌年第1代的有效虫源。根据模拟结果可预测第4代越冬蛹量及第5代卵的发生期、发生量及其越冬蛹数量并制成了简便易用的预测检索表。     

印楝素乳油对黄曲条跳甲种群控制作用评价

在生命表方法分析的基础上。建立了害虫累积为害量指标,用以描述和比较某一时间段内害虫动态持续为害力大小．应用该指标分析印楝素乳油对黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata(F.))种群控制作用,结果表明,对成虫显著的忌避作用是其对种群控制的主要机理．印楝素0．50ml·L^-1对成虫的忌避率为83．75％,种群趋势指数I值降为0．3354,干扰作用控制指数为0．0863．采用田间试验获得的结果,避免了室内测定的空间限制,因而是评价异源植物次生化合物对害虫忌避作用的主要依据．该指标在以害虫控制为目标的动态研究中具有较好的应用前景．     

马尾松毛虫种群动态的时间序列分析及复杂性动态研究

自从May(1974)指出即使是简单的种群模型也能揭示混沌动态以来,自然种群是否存在混沌一直具有争论,如何检测自然种群的混沌行为也成为种群动态研究的一个难点,通过时间序列分析和反应面模型建模的8方法分析了马尾松毛虫的复杂性动态,用自相关函数对马尾松毛虫发生的时间动态分析的结果认为动态是平衡的,其周期性不显著,而具有一定的复杂性,这种类型可以是减幅波动,有限周期或弱混沌,波动主要由系统内因引起,进一步采用反应面模型估计全局李雅普若夫指数和局域李雅普若夫指数结果均为负,显示马尾松毛虫种群动态不存在混沌现象,但是在增加一个小的噪音以后,局域李雅普若夫指数变为在0以上的波动,说明系统对噪音非常敏感,噪音对松毛虫种群动态具有很大的影响,可以将其从非混沌状态变为混沌,研究结果认为全局郴雅普若夫指数λ是一定时间内两个变动轨迹的总平均偏差,而随着种群动态的波动,指数也是波动的,所以对于检测自然种群的混沌来说不是一个好的指标,局域李雅普若夫指数λM能更好地表示自然种群混沌的存在和产生混沌的条件,对害虫管理来说对种群暴发初期的预测是尤其重要的,而此时又最难于预测,所以对种群动态的监测就尤为重要,由于马尾松毛虫的代间种群动态为第一级密度相关,前一代的虫口密度与下一代的虫口密度相关性最强,所以前一代预测下一代是最可靠的。     

昆虫种群动态模拟模型

昆虫是动物界中最大的类群,与人类有着密切的利害关系。对昆虫的数量预测与符合经济和生态规律的管理,一直都被国内外列入重点研究课题。种群动态模拟是害虫管理中重要的基础工作。近十年来,关于昆虫种群动态模型的理论和实验研究进展迅速。现分别从单种种群和多种种群两个方面对国内外近些年来昆虫种群动态模拟模型的研究进展进行了概括和总结。单种种群从两个方面阐述:一是最基本的种群动态模拟模型Log istic方程的研究成果,包括方程的修正、参数的拟合与最优捕获策略等;另一个方面是对种群动态模拟常用的矩阵模型的概述,主要介绍不等期年龄组、矩阵维数的变化、矩阵维数与历期的关系、个体之间的发育差异以及发育速率差异等等对昆虫种群动态模型的影响。多种群主要从建模和模型应用两个部分对国内外研究成果进行综述。最后,对种群动态模拟模型研究的发展方向做了深入地讨论,即在原有的数据采集工作的基础上,使用面向对象程序设计语言,把各种要素包括各种物种及各种环境条件抽象成类,用消息传递来表示昆虫种群内个体与个体、昆虫种群与环境之间的相互作用,再结合先进的数学算法,建立一个直观的、操作简单的昆虫种群动态模型库,使模型结构与现实世界有最大的相似性。这样就可以实现昆虫种群动态的可视化、立体化、实时化和精确化的监测及预测。     

甜菜夜蛾性信息素鉴定及应用研究进展

近年甜菜夜蛾在我国大面积频频暴发 ,但缺少有效的防治手段。该文概述了有关甜菜夜蛾性信息素鉴定及应用方面的研究进展 ,认为利用性信息素可有效预测和防治甜菜夜蛾的发生和为害。我国应加强这一技术的研究和开发 ,使其尽快应用于农业生产尤其是无公害蔬菜生产中甜菜夜蛾的防治     

农业害虫发生动态的Fuzzy优选识别模式及其应用

本文对山东省曲阜市１９８２－１９９４年二代棉铃虫发生动态的虫情与相应年份的气象资料进行了数量分析,应用Ｆｕｚｚｙ优选识别原理,建立了二代棉铃虫发生动态的Ｆｕｚｚｙ优选识别模式·对历史资料进行回代验证,其历史拟合率为 １００％．书 １９９５,１９９６ 两年的观测数据资料作为独立样本进行试报,预测结果与实际一致．本研究为农业害虫发生动态的预测预报提供了一种新的研究方法．     

基于径向基小波网络的二代棉铃虫卵峰日预测模型

为了提高害虫预报的准确率, 将径向基小波网络首次引入农作物害虫预测预报领域, 改进了径向基小波网络的学习算法, 使之适合于害虫预测的应用: 利用径向基小波函数族时、 频两域支撑完全或部分覆盖被分析数据序列时、 频两域支撑的原理来确定小波函数族尺度参数和平移参数取值; 根据中心向量之间的欧式距离大小来初步筛选隐含层神经元。在实例分析中, 本文利用1966-1995年山东省惠民县棉铃虫Helicoverpa armigera的监测数据建立了基于径向基小波网络的2代棉铃虫卵量峰值日期预测模型, 利用1996-2000年的监测数据对模型进行了检验。检验结果表明: 在5年的预测数据中, 4年的预测数据偏差在3 d以内, 另外1年的预测数据偏差4 d, 预测效果令人满意。本文为害虫预测预报研究提供了一种可行的新方法。     

ARIMA与SVM组合模型在害虫预测中的应用

害虫发生是一种复杂、 动态时间序列数据, 单一预测模型都是基于线性或非线性数据, 不能同时捕捉害虫发生的线性和非线性规律, 很难达到理想的预测精度。本研究首先采用差分自回归移动平均模型对昆虫发生时间序列进行线性建模, 然后采用支持向量机对非线性部分进行建模, 最后得到两种模型的组合预测结果。将组合模型应用到松毛虫Dendrolimus punctatus发生面积的预测, 实验结果表明组合模型的预测精度明显优于单一模型, 发挥了两种模型各自的优势。组合模型是一种切实可行的害虫预测预报方法。     

Insect distribution in response to climate change based on a model: Review of function and use of CLIMEX

The significant dependence of agricultural productivity on pest control requires pest distribution predictions at an early stage of pest invasion. Because pest cycles are critically affected by climate, climate is one of the most important factors for predicting an invasive pest. CLIMEX is a highly effective tool that can predict potential geographical species distributions, and test the regional suitability for a target species' habitat based on data including climate change scenarios. CLIMEX has been recently used in Europe, North America, China and Australia, among others. However, for modeling species distributions in Korea, the use of the model has been limited to date. This study aimed to first introduce the function and application of CLIMEX by reviewing important studies using this model. Second, we investigated previous studies using the model simulation to demonstrate the practical applicability of CLIMEX for the agricultural sector, and its use in forecasting.     

A review of the biology,ecology and control of saddle gall midge,Haplodiplosis marginata (Diptera: Cecidomyiidae) with a focus on phenological forecasting

Saddle gall midge Haplodiplosis marginata (Diptera: Cecidomyiidae) is a pest of cereals across Europe. The occasional nature of this pest has resulted in limited and sporadic research activity. There remain important gaps in knowledge due either to a genuine lack of research or to previous research being difficult to access. These knowledge gaps make the development of effective control options difficult. Here, we review the existing literature in an attempt to consolidate the information on H. marginata from research which spans several decades and encompasses many different countries. The current distribution and pest status of this insect are updated, along with the methods of cultural and chemical control available to growers. The biology and life history of the insect are described in detail and the ecological processes governing them are discussed. A forecasting model is presented which allows the emergence of this pest in the UK to be predicted from degree day data, and the potential application of this model in management decisions is discussed. Finally, the areas in most need of further research are identified, along with suggestions of how this information can be used to help develop effective and sustainable management solutions for this pest.     

我国农业害虫综合防治研究现状与展望

害虫综合防治作为农业生产的一项重要策略,在农业可持续发展中具有举足轻重的作用。近年来,针对我国害虫防治所存在的技术需求,科技部等部门先后通过973计划、863计划、科技支撑计划和农业行业专项等对重要害虫防治研究立项支持。通过这些项目的实施,我国建成了一支由国家和省级科研单位和大学组成的专业科研队伍和研究平台,对害虫监测预警技术、基于生物多样性保护利用的生态调控技术、害虫生物防治技术、化学防治技术、抗虫转基因作物利用技术等方面的研究取得了一系列的重要进展,研究建立了棉花、水稻、玉米、小麦和蔬菜等作物重要害虫的综合防治技术体系,并在农业生产中发挥了重要作用。以基因工程和信息技术为代表的第二次农业技术革命的到来,推动了害虫综合防治的理论发展,为害虫综合防治技术的广泛应用提供了新的机遇。地理信息系统、全球定位系统等信息技术和计算机网络技术的应用,提高了对害虫种群监测和预警的能力和水平,转基因抗虫作物的商业化种植等技术的应用显著增强了对害虫种群的区域性调控效率。针对产业结构调整和全球气候变化所带来的害虫新问题,进一步发展IPM新理论与新技术将成为我国农业昆虫学研究的重要方向之一。     

我国林业重大害虫松毛虫的灾害研究进展

我国松毛虫种类丰富,已报道27种,其中6种频繁暴发,年危害松林面积达200万hm2以上、经济损失数亿元。松毛虫灾害研究可以为综合治理松毛虫提供重要的理论依据与相关技术。近年来,我国在影响松毛虫种群发生的关键性因子分析、性信息素的研究与开发利用、松树挥发性物质的成分鉴定及其对寄生蜂或寄生蝇的定位作用、卫星遥感监测技术等方面的研究取得了较大进步,但缺少系统性的归纳总结。为此,文章就近些年来我国在松毛虫灾害机制与暴发机理研究、治理现状与技术措施等方面进行综述,展望今后我国松毛虫治理研究工作的重要方向和趋势。     

福建省竹蝗灾区区划及其应用研究

根据区划理论,应用数学方法和计算机技术,将福建省竹蝗灾区区划为3个区和3个危险程度等级,并建立Ⅰ、Ⅱ级危险程度等级的发生面积预测预报数学模型。经检验,模型精度较高,拟合效果好,可在生产上推广应用。     

昆虫种群动态非线性建模理论与应用

本文以非线性动力学为基础,对自然界中昆虫种群动态的复杂性、不确定性进行了建模方法的探讨,在讨论了昆虫种群动态的混沌与非线性时间序列预测方法的前提下,以山东省玉米螟等种群动态资料进行了实例分析。