白背飞虱回迁种群的形成:2009年安徽潜山的个例分析

皖西南的潜山地处白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)南北往返迁飞的转折点,既是北迁种群的迁入区,又是后期回迁种群形成的重要虫源区。解析此地白背飞虱种群发生的全过程,可为白背飞虱的异地预测和源头治理提供理论依据和技术支撑。本研究利用HYSPLIT轨迹分析平台和MICAPS天气分析系统模拟分析了潜山白背飞虱2009年6个迁入峰次的虫源地和迁入代种群的形成,又通过田间系统调查与雌虫卵巢系统解剖研究了2009年潜山白背飞虱田间发生动态和世代种群性质及回迁种群的形成。结果表明:(1)2009年潜山白背飞虱的迁入虫源6月上旬来自赣西及湘赣交界地区(27.2°N～28.7°N),6月中下旬来自湘南和湘东南地区(25.1°N～26.7°N),7月上旬和下旬来自湘东和赣西地区(27.1°N～28.5°N),7月中旬来自湘东南和赣南地区(25.5°N～26.8°N),7月底8月初来自赣北和赣西北(28.1°N～29.4°N)。(2)2009年潜山白背飞虱在中稻田和晚稻田滞留危害,发生危害期延长,为后期回迁提供了大量的虫源。(3)确定了潜山稻区的中稻田和双季晚稻田各发生世代的虫源性质。2009年,白背飞虱迁入种群在中稻上繁殖一个世代后,新羽化的成虫(第3代,7月下旬至8月中旬)因连续降雨而大量滞留本地继续为害中稻田,其后再迁入晚稻田危害并大量增殖,形成第4代(8月下旬至9月中旬)回迁种群大量南迁。此期仍有部分个体滞留,所形成的第5代为无效虫源。     

2009年云南省白背飞虱早期迁入种群的虫源地范围与降落机制

对2009年云南省江城、金平、西畴、师宗、彝良5个站点4-5月出现的白背飞虱灯下高峰日进行轨迹分析,并结合部分田间调查数据、峰期对应的大气环流背景、峰日风温场等气象因子,明确2009年云南白背飞虱早期迁入种群的虫源地范围和降落机制。研究结果表明:(1) 2009年云南4-5月份前期迁入飞虱虫源主要来自缅甸,部分虫源来自老挝与越南,极少数虫源来自印度东部因帕尔地区。(2) 低温屏障、风场切变以及垂直气流扰动是造成白背飞虱集中降落的最主要气象因子。(3) 缅甸虫源区偏西气流盛行以及冬春稻种植面积扩大而导致的虫源基数增加是造成2009年云南白背飞虱大量迁入的根本原因。     

2009年徽州稻区白背飞虱种群消长及虫源性质

徽州稻区作为我国白背飞虱北迁与南迁的重要中转站之一,地理位置十分特殊,分析其中、晚稻田白背飞虱种群动态及虫源性质,对皖南稻区乃至江淮稻区白背飞虱预测预报和防治工作意义重大。通过田间系统调查和长翅雌虫卵巢解剖,研究了徽州稻区白背飞虱种群消长及虫源性质。运用GrADS和ArcGIS分析2009年白背飞虱主要迁入期的天气背景,并利用HYSPLIT轨迹模拟平台对主要迁入期进行数值模拟和虫源地分析。结果表明:2009年徽州稻区白背飞虱在中、晚稻以第3代危害为主。中稻田第2—4代白背飞虱属于基本迁出型,同时第3代前半期还存在部分滞留本地繁殖或者是外地白背飞虱迁入现象;而晚稻第3代后半期白背飞虱属于基本迁入型,第4—5代属于基本迁出型。风切变、下沉气流和强降水可作为徽州稻区预测白背飞虱迁入的气象背景。2009年徽州稻区白背飞虱虫源地主要分布在湘南、赣中及赣南。     

湖南白背飞虱前期迁入种群中小尺度虫源地及降落机制

湖南是白背飞虱(Sogatella furcifera(Horváth))南北往返的必经之路和主害区。明确白背飞虱前期(至5月20日)迁入种群的中小尺度虫源地和降落机制,对实现精细化异地预测至关重要。择出2012年湖南稻区白背飞虱前期迁入种群的上灯峰日,用新一代中尺度数值预报模式WRF(Weather Rsearch and Forecast)做三维轨迹分析,明确虫源地分布,并对其迁飞过程进行多因素的时空动态分析。结果表明:(1)2012年湘西白背飞虱迁入虫源主要来自越南北部、广西西南部,少量来自广西东南部与广东南部。湘东南、湘中迁入虫源主要来自广东南部、广西东南部,少部分来自海南。此外,每年4月下旬与5月上旬我国南部盛行西南气流,湘东南位置偏东,加之南岭山脉的阻挡,该区迁入峰次与迁入量较湘西较少。(2)低空急流为白背飞虱的北迁提供了运载气流,锋面气旋与切变线等天气尺度系统以及强烈上升气流带来的降水、低温屏障与下沉气流是湖南稻区白背飞虱集中迫降的3个直接因素;(3)白背飞虱前期迁入种群在湖南的主要落点基本沿湘西武陵山区至湘南雪峰山区一带以及"湘桂走廊"东端分布,地形是导致湘西降虫发生频率高、迁入量大的主要因素。由于山体阻塞与地面摩擦形成的小型垂直环流、夜间山风的作用及山谷间的峡谷风可导致白背飞虱的集中降落,较大的灯诱峰次主要位于谷地或者是山体的迎风坡。     

云南师宗白背飞虱前期迁入种群的虫源地分布与降落机制

通过对1990—2012年云南省师宗县4—5月出现的白背飞虱灯诱高峰日进行轨迹模拟以及降虫高峰日的风场分析,得到以下结果:4月下旬,师宗上空盛行西风,白背飞虱虫源主要来自缅甸东北部,部分来自越南北部和金三角地区;5月份,西南风为盛行风向,其中上中旬的虫源地主要分布在越南西北部、老挝北部和滇西南,缅甸东北部可提供部分虫源;下旬则主要分布在滇西南,部分虫源来自越南西北部、老挝北部和缅甸东北部。对降虫高峰期的大气环流背景、峰日风温场、降雨等气象因子的分析结果表明,降水、风切变和气流垂直扰动是造成白背飞虱集中降落的主要因子。     

广东白背飞虱早期迁入种群的虫源地分析

为了揭示广东省白背飞虱早期迁入的虫源地分布,为其精细化预测预报及源头治理提供科学依据,根据广东省雷州、肇庆、曲江、梅县4个地区的白背飞虱虫情资料,利用HYSPLIT轨迹分析平台和GIS进行早期迁入峰的轨迹分析,结果表明:(1)广东白背飞虱的迁入在早稻和晚稻上各出现一段灯诱高峰,雷州出现的灯诱高峰最早,集中在4月上旬—5月下旬,其他地区集中在5—6月;(2)曲江、肇庆的白背飞虱灯诱高峰日数明显高于雷州、梅县;(3)广东白背飞虱早期迁入的虫源地主要分布在越南中北部、老挝中南部、海南以及两广南部稻区。但其虫源地的时空分布存在季节性的差异,随着时间的推移,虫源地的分布逐渐由南向北偏移。     

滇东南地区白背飞虱早期迁入种群的虫源地与降落机制

【目的】滇东南地区位置特殊,地形复杂,是白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)迁入云南的重要通道之一,早期迁入种群虫源及其降落机制的阐述将为白背飞虱的异地预测提供理论依据。【方法】(1)用HYSPLIT对滇东南地区富宁、麻栗坡、丘北和广南4个站点2008—2012年4—5月白背飞虱迁入高峰日做轨迹分析以阐明其虫源区分布。(2)用Gr ADS分析NCEP的再分析格点数据以形成各迁入峰期的风温场,阐释迁入峰得以形成的气象背景和降落机制。【结果】(1)滇东南白背飞虱早期迁入种群虫源地主要分布在越南和老挝北部,部分来自于缅甸中北部及掸邦高原、泰国北部、滇西和滇西南。其中,4月份以缅甸和金三角为主,5月份则主要来自越南和老挝北部。(2)影响白背飞虱降落的因子中,风切变、低温屏障、降雨和下沉气流分别占75.9%、56.5%、31.8%和25.2%。【结论】滇东南白背飞虱早期迁入虫源主要来自中南半岛,风切变、低温屏障、降雨和下沉气流四者共同作用形成了白背飞虱在滇东南的频繁迁入。     

川东地区白背飞虱迁入种群虫源地分布与降落机制

【目的】本研究旨在确定四川达州白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)迁入虫源地及其降落机制,以期为川东地区白背飞虱预警和有效防控提供依据。【方法】运用大气质点轨迹分析平台HYSPLIT4.8对1991-2013年达州灯下白背飞虱主要迁入高峰日进行轨迹模拟,并运用气象图形处理软件Grads对主要迁入高峰日进行气象背景分析。【结果】达州白背飞虱主要在6-7月迁入,7月份是迁入高峰期。6月虫源主要来自广西西北、中部地区;7月虫源主要来自贵州中西部、北部,广西西北部和云南东北部也可提供部分虫源。【结论】四川达州白背飞虱迁入虫源主要来自贵州大部,部分来自云南东北部和广西西北部。由于气候条件和地形胁迫引起的降水、垂直气流和风向切变是白背飞虱大规模集中降落的主要原因。     

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。     

白背飞虱的迁飞生物学:江苏苏州个例分析

对苏州市吴中区1984—2002年灯诱数据的分析表明,白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)的灯下始见期一般在6月上旬,而主迁峰日则一般出现在7月上旬。1996年后,始见期有提前的趋势。对18年灯诱虫量的时间序列分析表明,田间迁入代虫量与6月份的灯诱虫量相关,田间第1代虫量与迁入代虫量相关,第2代则只与田间第1代和8月份的诱虫量相关。对1986—2002年吴中区白背飞虱田间虫量的分析表明,白背飞虱在田间一般要完成2个世代,20世纪90年代中期之后会出现第3代,表现出低迁入率(平均百穴21头)、高增殖倍数(G1/G0在30～200倍左右)和高峰值密度(16年平均百穴3200头)的种群特征。此间白背飞虱长翅型成虫的比率不高,迁入后便像褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)那样形成了滞留本地的增殖代(7月20日到8月10日)和以本地滞留为害与部分迁出个体混合而成的主害代(8月15日到9月5日),直到8月下旬和9月上中旬,其长翅型比率才会有大幅回升开始回迁,呈现出翅型长-短-长的变化模式。     

2011年贵州省白背飞虱前期迁入虫源地分析

白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)是贵州省水稻重要迁飞害虫,近年来发生严重。为了明确贵州白背飞虱的来源地,本文根据2011年贵州省荔波、天柱、望谟、惠水、从江、锦屏6个代表站点的虫情资料,采用HYSPLIT轨迹分析平台进行虫峰回推轨迹分析,结果表明:(1)2011年贵州虫峰于5月中上旬迁入,迁入高峰期多集中在6月份;(2)2011年贵州地区早期白背飞虱虫源地为主要为越南红河三角洲,广西中南部,桂东南与广东交界;该研究结果为进一步明确我国喀斯特地区白背飞虱的虫源地和迁飞路线提供参考。     

白背飞虱的迁飞生物学:安徽潜山个例分析

通过田间系统调查与雌虫卵巢系统解剖研究了2008—2010年潜山混作稻区白背飞虱Sogatella furcifera (Horváth)的种群动态以及各发生世代的虫源性质,并结合2005年以来的灯诱及田间普查资料分析了造成不同年份白背飞虱种群消长态势差异性的主要原因。结果表明:(1)第3、4代白背飞虱分别在8月初和9月上中旬有2个发生高峰期,其中第3代主害单季中稻,第4代主害双季晚稻。(2)单季中稻和双季晚稻田白背飞虱各发生世代的虫源性质有所不同,中稻田四(2)代后期、五(3)代前期属于本地滞留、部分迁出,五(3)代后期属于大部迁出、少量滞留为害;而晚稻田五(3)代后期为基本迁入型,六(4)代前期为本地繁殖、少量迁出型,六(4)代后期大部迁出。(3)前期迁入虫量会影响田间2、3代种群数量,中稻田第3代滞留虫量的多少是影响双晚田后期发生量的重要因素,而降雨、温度等气象因子则是影响主害代(第3代)种群迁出与滞留的关键因子。     

2008年广西北部湾稻区稻飞虱初迁入过程分析

2008年2月,我国南方和越南北方普遍遭遇了罕见的低温冻害,褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)与白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)越冬虫量大大减少,而广西北部湾稻区在3—4月却出现了大规模的稻飞虱迁入峰。结合2008年越冬考察、灯下监测以及田间系统调查结果,通过HYSPLIT模型与GrADS软件对此阶段出现的稻飞虱大规模迁入过程进行轨迹模拟与天气学背景分析,得出以下结论:(1)2008年广西早期迁入稻飞虱虫源与越南北部虫源关系不大,主要来自越南中部及老挝南部;(2)850hPa高空温度较高,低空急流频繁,以及过早出现的台风是造成钦州4月份稻飞虱大规模远距离迁入的最主要原因。因此,除越南北部红河三角洲地区外,为我国华南稻区提供早期迁入虫源的越南中部稻区更值得关注。     

白背飞虱种群动态关联分析及预测模型的研究

根据灰色系统关联分析的基本原理,提出了白背飞虱种群动态的加权关联度预测法。衢县早稻后期白背飞虱发生量与历年6月25～30日平均百丛虫量X_1（t）、同期若虫比例X_2（t）、迟熟品种比例X_3（t）、6月下旬水分积分指数X_4（t）和平均气温X_5（t）等因素的关联序为：X_2（t）＞X_1（t）＞X_3（t）＞X_5（t）＞X_4（t）。据此建立的加权关联度预测模型,经12年资料回测和试报验证,结果令人满意。     

东北二代粘虫大发生机制:1980年个例分析

【目的】1980年东北地区1代粘虫在黑龙江大发生,1代成虫羽化盛期也诱到大量的粘虫蛾,但2代粘虫在黑龙江省却并没有大发生,而在吉林省大发生。那么,黑龙江1代成虫迁往何处?吉林省2代粘虫大发生虫源又来自何方?本文通过解析1980年东北粘虫1代成虫的迁入迁出动态和大发生种群的形成过程,为粘虫间歇性猖獗的预测和治理提供依据。【方法】基于WRF模式输出的高分辨率大气背景场,通过轨迹分析和天气学背景分析,阐释1980年东北粘虫1代蛾盛期的发生过程和迁飞动态及其大发生种群的形成机制。【结果】1980年吉林省1代粘虫蛾盛期受东北气旋降水的影响,1代成虫无法成功外迁而滞留,加之从黑龙江迁出的粘虫蛾南迁过程中亦遇雨而迫降吉林,最终导致当年吉林2代粘虫的暴发。此外,由于副热带高压位置偏南,高压中心7月第6候南移到东北平原而盛行偏北气流,辽宁省有一定比例的南迁粘虫蛾能跨海进入山东、河北。【结论】无法成功外迁而滞留(包括迁出后由于轨迹回旋或天气迫降等最终仍在东北境内降落)是东北2代粘虫暴发的根本原因。     

白背飞虱的迁飞生物学:安徽徽州个例分析

通过水稻田罩笼试验研究了白背飞虱起飞迁出与世代、田间成虫密度的关系以及降水对起飞的影响,采用系统田调查和长翅雌虫卵巢系统解剖分析了各代翅型分化、迁出与水稻生育期的关系以及各世代虫源性质。结果表明:(1)早中稻田白背飞虱起飞迁出以第2、3代为主,后期迁出较少;(2)白背飞虱起飞迁出数量与田间成虫密度有关;(3)降水影响白背飞虱的起飞;(4)白背飞虱各世代以长翅型为主,世代间翅型分化模式不同于褐飞虱,表现为"长—长—长";(5)白背飞虱起飞与水稻生育期关系不大;(6)白背飞虱虫源性质分为基本迁入型、部分迁入滞留与部分迁出型、基本迁出型。     

云南白背飞虱的发生与种群消长特点

【目的】研究白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)在云南的发生与种群消长特点,为全省制定防治策略提供技术依据。【方法】2010—2011年,我们采用田间系统调查和测报灯监测方法对云南主要稻区的滇西、滇西南、滇南、滇东南、滇东和滇东北白背飞虱的发生和田间种群消长开展了系统研究。【结果】云南稻区白背飞虱的总体越冬虫量少且分布不均,主要集中在N23°55′164″以南,海拔高度为1 369 m以下有水源的稻桩、再生稻和落粒苗上,其中滇南和滇东南越冬虫量高于滇西和滇西南;灯下虫源始见期从3月初到5月下旬,滇西和滇西南最早在3月初,滇东北最晚在5月中下旬,全省有从滇西、滇西南向滇南、滇东南、滇东和滇东北逐渐延后的趋势;灯下诱集虫量表现为西南部低于东南部,全省迁入峰次数和灯下总虫量的高峰期集中在5月、6月和7月,9月下旬至10月中旬出现1次回迁高峰期;滇西南和滇南田间种群活动高峰在4月下旬至6月,滇东南和滇东在5月下旬至7月上旬,滇东北的主要在6月下旬至7月。【结论】云南省白背飞虱主害代在5月、6月和7月,重点发生在滇南、滇东南和滇西南稻区。     

白背飞虱的迁飞生物学:起飞与迁出

2001—2002年在苏州吴中区2个生长季节的田间观察和罩笼试验表明,白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)7月上旬以前迁入苏州,并在当地繁殖2代。从8月中下旬开始陆续有少量向外迁飞,9月份大田出现外迁高峰。田间白背飞虱起飞比率约为50%～65%,迁出峰期的每日迁出率约为80%。8月下旬白背飞虱一般已不构成危害。但20世纪90年代中期之后,白背飞虱8月份很少迁出而在迁入地大量滞留形成增殖代和主害代,危害时间大大延长,这与20世纪80年代的发生规律有了很大的不同。轨迹分析表明,8月中下旬从苏州迁出的个体中,40%可以到达江淮稻区,另有大约40%进入黄海和东海海域,若有强西南低空急流出现时则可跨海到达韩国和日本。9月份则主要是迁往我国的南方稻区,但很少可以直达岭南地区。     

粘虫的秋季回迁:2012-2013年大发生年个例分析

【目的】考察粘虫Mythimna separata (Walker)秋季回迁过程,阐释粘虫在我国东部地区迁飞的周年循环,分析粘虫大发生的原因,提取粘虫暴发的预警参数。【方法】利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的气象数据,分析9月份我国925hPa高度的迁飞场,用NOAAHYSPLIT平台模拟长岛2010-2013年间过境3代粘虫的回迁过程。【结果】9月份华北低空通常存在一个中心位于鲁西的冷高压,高压西侧的南向风和北侧的西向风导致秋季迁飞场环境不利于北方粘虫的秋季回迁而形成明显的Pied Piper效应。但在2011和2012年9月,冷高压中心明显偏西,我国东部北向风频次大大增加;轨迹分析表明,过境长岛的秋季回迁粘虫分别有20%(2011年)和5%(2012年)的迁飞日能回到30°N以南;北方粘虫成功回迁到越冬区的比率提高,为2012-2013年粘虫的暴发提供了相应的虫源基数。【结论】华北秋季的迁飞场以北向风和西向风为主而不利于粘虫的秋季回迁,只在9月冷高压偏西的年份,大陆东部盛行偏北风,粘虫成功回迁到南方越冬区的成功率较高,为翌年粘虫大发生种群的形成奠定虫源基础。因此,秋季高压中心的位置可作为翌年粘虫大发生的早期预警指标。     

福建省白背飞虱前期迁入虫源分析

近年来, 福建省白背飞虱Sogatella furcifera (Horváth)危害严重, 尤其2007年, 全省早稻白背飞虱特大发生, 迁入峰不但比常年偏早, 且虫量异常偏多。本文利用由美国国家大气与海洋局与澳大利亚国家气象局共同开发研制的大气质点轨迹分析平台模型HYSPLIT, 和气象图形分析显示软件GrADS对2007-2010年4-5月福建省白背飞虱早期主要迁入峰次进行了轨迹模拟, 并对2007年5月份的主要迁入过程进行了天气学背景分析。结果显示： (1) 福建省白背飞虱早期迁入虫源主要来自广东、海南省, 台湾省、 菲律宾仅在个别年份提供少量虫源, 非主要虫源地; (2) 低空急流与持续降水的配合是导致2007年白背飞虱集中降落的直接原因。2007年5月稻飞虱迁入同期, 福建850 hPa上空低空急流频繁, 5月份西太平洋副高比往年偏西、 偏强, 且北跳推迟, 使得华南地面准静止锋形成, 雨季延长; （3）2007年广东、 海南3月底至4月初的1代成虫迁入种群较多造成的田间2代白背飞虱虫源基数的增加是造成2007年福建白背飞虱迁入量增加的最根本原因。福建白背飞虱的主迁入虫量取决于两广早期田间虫源基数的多寡, 在副高偏强、 雨水较多年份, 提前对两广、 海南地区田间稻飞虱发生情况进行了解将有助于福建稻飞虱的预防与治理。