基于生命表参数的棉铃虫种群动态模拟研究

依据对棉铃虫自然种群生命表研究所获得的种群统计参数,采用蒙特卡罗方法,模拟了随机环境条件下的棉铃虫种群发生动态。模拟结果显示,同一输入参数(模拟的1代残虫量),经过确定世代或生活史阶段后,棉铃虫的种群密度既可能为轻发生,也可能种群暴发。环境条件有利时,输入变量(模拟的1代残虫量)影响棉铃虫最大可能的发生程度。当棉铃虫为中等或轻发生时,1代残虫量(模型输入参数)和最终的棉铃虫发生程度(模型输出)没有明显的依赖关系。相同的最终棉铃虫发生程度所对应的模型的输入变量可以有多种水平。模拟结果显示,在环境条件比较有利情况下,棉铃虫只需要1个世代或某一个生活史阶段(如蛹期),种群密度即可达暴发水平。本文的研究结果说明,对棉铃虫中长期发生态势的预测,存在一定程度的不确定性。     

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。     

华北棉区各代棉铃虫生命表及南北棉铃虫发生特征研究

通过对以河北饶阳为代表的华北棉区棉铃虫动态的研究,建立了各代棉铃虫自然种群生命表．结果表明,华北棉区第l-4代棉铃虫总死亡率分别为98．3％、98．34％;98.69%和9.13%,各代棉铃虫种群的趋势指数I值分别为3.97、1.50、1.41和1.09.与以江苏南通为代表的南方棉区生命表参数相比较发现,无论是在南方还是在北方,棉铃虫的存活率曲线都属于A型曲线,即卵至2龄期死亡率较大,3龄以后死亡率较小的凹型曲线。南方棉区棉铃虫消亡的关键因子是风雨冲刷作用,而北方则是天敌的捕食作用;南北棉区的棉铃虫孵化期为1龄期,易受不良环境的影响,死亡率较大,为关键虫期;北方棉区主要危害世代是2、3代棉铃虫,南方棉区为3、4代棉铃虫,由此讨论了南北棉区各世代棉铃虫的发生危害特点。     

我国粘虫发生概况:60年回顾

本文总结了我国1950—2013年粘虫Mythimna separata(Walker)发生、防治和损失概况,揭示了60余年中我国粘虫种群数量动态的演化规律。(1)南方地区越冬代种群发生年代间有波动,江淮1代发生区为害减轻,东北、华北、黄淮、西北和西南等2、3代发生区发生加重。(2)2代粘虫为发生最为广泛的1代,1995年以来粘虫主要危害作物已由小麦变为玉米。(3)寄主作物种植面积对种群数量总体变动起重要作用,气候条件影响年度间和区域间的种群波动和变化,农田生境影响小区域的发生危害程度。     

棉铃虫田间种群Bt毒素Cry1Ac抗性基因频率的估算

采用改进的F₁筛查法检测了2005年采自华北地区的棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)田间种群对Bt毒素Cry1Ac的抗性基因频率。2005年从河南安阳和河北沧县转Bt基因抗虫棉上采集二代棉铃虫卵,在室内用人工饲料饲养至2龄幼虫,用1 μg/cm² 的Cry1Ac活化毒素进行初筛,将初筛存活成虫与室内筛选的GYBT抗性品系成虫进行单对杂交,并用区分剂量(2.5 μg/cm²)对F₁代进行检测。经检测,2005年河南安阳棉铃虫种群和河北沧县棉 铃虫种群对Cry1Ac抗性基因频率基本一致,分别为1.4×10^-3和1.5×10^-3。用毒素涂表法测定了2004、2005年采自河南安阳、河北高阳、河北沧县、新疆阿克苏和新疆沙湾棉铃虫田间种群对Cry1Ac活化毒素的敏感性水平,结果表明华北棉区与新疆内陆棉区棉铃虫种群对Cry1Ac的敏感性存在一定的地区性差异（<8倍）。总体上,我国华北棉区棉铃虫种群对Cry1Ac还未产生明显抗性,抗性基因频率处于正常水平。棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的抗性风险依然存在,需要尽快启动全国性的早期抗性检测和预警工作。     

河北省棉铃虫（Helicoverpa armigera Huebner）种群数量的气象综合预报方法的研究

为了客观地反映棉铃虫种群数量变化与气候背景的关系规律,创建了棉铃虫气象多时段综合因子的因子组建方法;建立了贡献度权重修正的气象距离指标方法和模型;匹配以传统的多元回归模型,进行棉铃虫种群数量的气象监测和预报;将其自然生物潜能和气象条件影响相结合,建立了棉铃虫灾害的生物气象定量综合预报模型,在棉铃虫发生的气象条件评价和发生程度预测预报应用中,趋势准确率达到93％。     

河北省棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)种群数量的气象综合预报方法的研究

为了客观地反映棉铃虫种群数量变化与气候背景的关系规律,创建了棉铃虫气象多时段综合因子的因子组建方法;建立了贡献度权重修正的气象距离指标方法和模型;匹配以传统的多元回归模型,进行棉铃虫种群数量的气象监测和预报;将其自身生物潜能和气象条件影响相结合,建立了棉铃虫灾害的生物气象定量综合预报模型.在棉铃虫发生的气象条件评价和发生程度预测预报应用中,趋势准确率达到93%.     

种植业结构调整增加棉铃虫的灾变风险

棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)是一种重要的多食性害虫,20世纪90年代曾在我国连年大暴发,自2000年左右种群发生逐步减轻,2010年以来危害程度再次加重。本文系统分析了棉铃虫种群地位演变的生态学机制,总结了作物结构调整下棉铃虫发生现状并预测了发生趋势,提出了今后棉铃虫的监控重点,为棉铃虫监测预警和绿色防控提供科学指导。     

棉铃虫种群能量动态及其为害特征分析

根据棉铃虫种群数量密度、年龄结构、存活率及虫体含能量,系统地分析了８种不同类型棉田生态系统中棉铃虫种群生产力、摄入量及其为害特征．结果表明,棉铃虫种群的能量生产主要集中于第３代;其所引起棉花繁殖器官的被害量在第２、３、４代分别为１１．８３、１６．６５和９．５２个·ｍ－２．随着播种期的推后,２代棉铃虫种群生产力和摄入量减少,３、４代值增加．实行套作种植使２、４代值减少,而３代值增加．棉铃虫种群摄食利用效率随世代增加而减小,其净生态效率以第３代最高,第４代居中,第２代最小．由此进一步探讨了不同时空类型棉田棉铃虫各代管理的对策．     

运用加权频率法预测2代棉铃虫发生期

棉铃虫Helicoverpaarmigera（Hubner）是棉花整个生育期的主要害虫,近几年来,越来越严重地影响棉花的产量和品质,为及时准确地做出发生期预报,指导防治,减轻其为害,笔者根据本站1982～1994年间年系统调查资料,运用加机频率法[1]对2代棉铃虫发生期预报进行了研究。1材料与方法1．1确定预报对象1992年以来,棉铃虫在华北各大棉区大面积暴发,产卵盛期明显拉长,世代重叠严重。过去选2代棉铃虫卵峰日为预报对象,在2代棉铃虫大发生的年份用于指导防治,时间上偏晚,因此针对近几年棉铃虫发生的新特点,选择2代棉铃虫卵始盛期（百株卵量…     

提高二代棉铃虫经济阈值辅以合理摘蕾示范成功

<正> 棉铃虫Heliothis armigera(Hubner)是我国棉区重要害虫。二代是华北棉区当前重点防治世代。近年来,棉铃虫种群有上升趋势,以百株15粒卵或5头以上小幼虫为二代经济阈值(防治指标)导致大量施药,引起了一系列严重的经济生态学问题。为了部分地解决这一问题,在前人工作的基础上,1980—1982年我们在河北省饶阳县、1982年在安徽省濉溪县,通过对不同肥水条件下种植的陆地棉Gossypiumhirsutum L.衡棉1号、鲁棉1号、乌干达3号、     

山东潍坊地区二代棉铃虫卵峰日的预测初报

<正> 二代棉铃虫Heliothis armigera(Hiibner)的发生在潍坊具有落卵盛期短,峰日卵量高的特点。常年落卵盛期10—12天,峰日卵量占全代累计卵量的30％左右,最高达52.5％。因此,搞好卵峰日的预测,对于掌握有利时机,科学防治二代棉铃虫有实际的指导意义。笔者用1975年以来的二代棉铃虫卵峰日观测资料与当地4、5月份月平均累积温度分析发现有着密切的关系。今以4、5月份月平均累积温度为自变量(x),二代棉铃虫的卵峰日为因变量(y),作相关与回归分析建立预报方程,可在卵峰日前20余天作出预报,为防治提供依据。 资料的整理统计 历年4、5月份月平均累     

棉铃虫在麦田的空间分布与为害

<正> 1992年是棉铃虫Heliothio armigera(Hubner)在我国黄河流域棉区历史上发生最严重的一年,一、二代种群严重为害麦田与棉田。麦田一代棉铃虫种群数量,在河北省饶阳地区一般每亩在1万头以上,高出常年虫口的几十倍。麦穗被害率在60％以上,成熟时的金黄色麦浪,变成了一片桔黄。     

C3和C4植物寄主对华北地区棉铃虫越冬代和第一代的影响

确定华北越冬代棉铃虫虫源及其对第一代棉铃虫种群的影响是制定棉铃虫防治策略的基础。以越冬代棉铃虫蛾翅的稳定同位素δ¹³C为天然标记直接判定这些成虫的幼虫期寄主类型,并将雌虫接到春小麦植株上,调查其产卵、孵化、幼虫发育至化蛹、羽化等特征。结果表明,越冬代来自C₃植物(主要为棉花)的成虫个体数量占全部越冬羽化种群的53.1%,所产生的下一代老熟幼虫也较C₄来源的多(55.1%);雌蛾受精率都比较高;卵孵化率较高(52.9%>41.6%);幼虫发育在低龄阶段较比后者快,存活率低,但在高龄幼虫阶段相对后者慢,存活率高;与C₄植物(主要玉米)的来源个体后代的幼虫发育总历期接近,总存活率也相近。显示寄主植物小麦提供的营养条件在第一代棉铃虫的幼虫发育中具有决定性意义,即小麦只在特定阶段才适合幼虫的发育;而且不论是C₃还是C₄寄主来源的越冬代棉铃虫已经适应了这一限制。有效地评价了玉米和棉花等寄主植物对华北地区越冬代和次年第一代棉铃虫的影响,对于分析越冬代棉铃虫的虫源性质和第一代棉铃虫的防治及Bt抗性的治理有重要参考价值。     

基于线粒体DNA的宁夏、内蒙古及周边地区棉铃虫种群遗传结构

【目的】研究宁夏、内蒙古棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)种群与华北、东北种群的遗传结构,以揭示宁夏、内蒙古两地虫源并为棉铃虫防治提供参考。【方法】对采集得到宁夏银川、内蒙古巴彦淖尔等7个棉铃虫田间种群和1个银川室内种群共162个样本进行线粒体COⅠ基因片段(652 bp)测序并进行遗传分析。【结果】分析显示共有23个COⅠ单倍型,其中H16和H23包含个体数量最多。宁夏、内蒙古田间种群与其他种群单倍型多样性(Hd)和核苷酸多态性(Pi)近似,与其他几个种群遗传分化(FST)较小,且不显著。种群间遗传距离和地理距离无显著相关性。中性测验分析显示混合和单个棉铃虫种群经历种群扩张。【结论】宁夏、内蒙古种群与华北、东北种群存在着较强的基因流,可能主要由于棉铃虫兼性迁飞习性导致。     

番茄二代棉铃虫发生期预测技术研究

<正> 棉铃虫Heliothis armigera(Hubner)是番茄主要蛀果害虫,在北京1年发生4代。二代为害最重,一般年份平均蛀果损失5％左右,重发生年达10％以上,严重地块40～70％。1984年我们对棉铃虫二代卵峰期开展了测报技术研究,取得了明显效果,现介绍如下。     

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。     

华北棉区玉米田三代棉铃虫种群动态及其对棉田发生为害的作用分析

本文通过玉米田、棉田中对棉铃虫(Heliogyis armigera)种群动态的系统调查和自然种群生命表的分析,明确了玉米田是三代棉钰虫的重要栖境。并且棉铃虫在玉米田的幼期死亡率显著高于棉田。通过棉田三代棉铃虫的影响指数分析,在9个变量中,玉米田与棉田种植面积的比值被确定为主动因素,而棉田二代棉铃虫卵量被确定为关键因素。最后通过当地1973-1991年共19年的资料对上述结果进行了检验,获得了满意的结果。     

塑膜覆盖棉田棉铃虫发生特点

<正> 晋南棉区农作物种类较为单纯,麦棉面积近90％左右。以往棉铃虫二、三代主要集中在棉田为害,一代主要在麦田和春性杂草上发生。近年来棉田塑膜覆盖技术广泛应用,有些地方已达总棉田的60～80％以上。棉田生态条件的变化,促使棉花生长发育加快,可能诱使棉铃虫一代在棉田发生。1984～1986年对此进行较系统观察和研究,为制定防治策略和方法     

二、三代棉铃虫发生量预测方法研究初报

<正> 棉铃虫Heliothis armigera(Hubner)是我县棉花上的主要害虫之一。由于本地作物布局和耕作制度的原因,第一代棉铃虫主要集中在苕子留种田内产卵为害;二代主要在春玉米上;三、四代集中在棉花上为害。并以三代为害损失最大。一般年份产量损失一成左右,大发生年产量损失高达三、四成,对棉花高产稳产影响很大。目前,棉铃虫发生期预测方法较多,预测效果也较好,但发生量预测尚在摸索之中。因为棉铃虫的发生量受多种因素影响,因此发生量预报的准确性,主要依赖于选择预报因子是否确当。我站通过8—9年的调查材料研究分析,选择前代发生基数、天敌寄生和气候状况为预报因子,利用生物统计的方法,探求棉铃虫二、三代的发生量预测公式,现将这方面情况整理报告如下。