迁飞性害虫监测预警技术发展概况与应用展望

迁飞性害虫具有突发性、暴发性和毁灭性的发生特点,做好迁飞性害虫的监测预警在粮食安全生产方面具有重要意义.为加强迁飞性害虫监测预警技术手段的应用与推广,提高迁飞性害虫的监测预警水平,本文从常规和现代监测技术入手,综述了我国迁飞性害虫监测预警技术的发展、研究现状和取得的进展,分析了迁飞性害虫监测预警面临的瓶颈问题,展望了做好迁飞性害虫监测预警的努力方向,以期为提高我国迁飞性害虫的监测预警水平提供参考.     

我国农作物重大迁飞性害虫发生为害及监测预报技术

文章概述了我国一类农作物病虫害中7种(类)迁飞性害虫发生为害概况,即是我国三大粮食作物上为害最为严重的害虫,发生区域涵盖我国粮食作物种植区,且存在国内外虫源交流;概述了成虫种群监测、雌蛾卵巢发育分级、翅型调查、异地预报等迁飞性害虫监测预报技术;提出了需要对迁飞性害虫成灾机理、智能化监测工具和迁飞关键路径进行研究,努力建成全国空天地一体化监测网络,实现迁飞性害虫的精准预报的建议.     

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。     

北京多普勒天气雷达上的昆虫回波分析

【目的】为了解北京多普勒天气雷达上的昆虫回波信息,探索其在迁飞害虫监测预警中的应用。【方法】选取北京南郊观象台新一代天气雷达CINRAD-SA积累的晴空回波数据和风廓线雷达提供的风速风向数据,基于有关软件分析了昆虫回波的特点,讨论了降水等其他因素对昆虫迁飞的影响。【结果】新一代天气雷达可以探测到空中迁飞昆虫引发的后向散射回波,晴空回波日节律符合夜行性昆虫的朦影起飞和日出降落的行为特点,晴空回波出现的时期是3月至11月,中间有2个高峰期;晴空回波数量与风向关系密切,当天气系统合适时,晴空回波会出现成层和共同定向现象;此外,降水会中断昆虫迁飞。【结论】北京多普勒天气雷达可以探测昆虫迁飞,在迁飞性害虫监测预警及其综合防控工作中具有重大的潜在应用价值,今后农业部门在优先建立昆虫雷达网络的同时,应加强与气象部门合作,发挥天气雷达的补充作用,共同提高迁飞性害虫的监测预警水平。     

诱虫灯的研究进展及应用概况

诱虫灯是监测昆虫迁飞,扩散,发生期和发生量的重要工具,也是害虫综合治理的有效措施之一,由于灯光诱集的虫量动态是从田间大样本中诱得的。在正常气候条件下。能直接反映田间虫情的实际,因此,诱虫灯作害虫测报及虫情验证,为国内外广泛应用,并有多年历史,国外最早采集昆虫用石蜡和乙炔灯（Forst,1952)。     

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。     

草地螟2007年越冬代成虫迁飞行为研究与虫源分析

草地螟 Loxostege sticticalis L.是危害我国北方农牧业的一种重要迁飞性害虫,明确草地螟的虫源地及迁飞路线对其早期预警具有重要意义。本文利用垂直监测昆虫雷达的长期观测,迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、大区环流分析、各地虫情信息收集和利用Hysplit_4模型进行轨迹分析,研究了2007年越冬代草地螟的空中迁飞行为和东北地区严重暴发的草地螟虫源。结果表明：6月7–9日,雷达观测点诱虫灯内草地螟具有典型迁飞昆虫生理特征;草地螟主要在夜间迁飞,飞行高度集中在300～500 m,400 m是主要飞行高度,迁飞高峰期夜间迁移可持续9 h。东北地区严重发生的草地螟虫源,一部分来自内蒙古乌盟地区,一部分来自蒙古共和国中东部及中俄边境地区。据此推测我国与国外草地螟存在虫源交流。     

郑州第三代稻纵卷叶螟成虫迁入和天气条件的关系

害虫迁飞规律的揭示为害虫的预测预报工作开拓了新的探索领域,许多昆虫学工作者和气象工作者致力于气象因素与迁飞关系的研究,进行害虫长期数量预报。赵圣菊(1984)建立了粘虫一代发生区的发生期、发生量的长期预报模式.宋祥燕(1983)分析了迁飞的气象条件,作了稻纵卷叶螟迁飞期、迁飞量的预报尝试。程极益等(1985)用PC-1500微型机以3—5月的气象资料作为参量预报稻纵卷叶螟的发生程度。我们为了预报郑州地区第三代稻纵卷叶螟成虫迁入数量,用IBM电子计算机分析了1978—1985年的气象资料和虫情资料,筛选了主要生态因素,组建了预报方程。材料和方法稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)     

草地螟的发生为害与监测预警技术研究进展

草地螟Loxostege sticticalis L.是我国北方农牧区重要的迁飞性害虫,具有突发性、暴发性和周期性危害的特点,随着第4个暴发周期的来临,将会给我国北方农牧业的安全生产带来很大的威胁.为准确掌握草地螟在我国的发生与迁飞为害规律,提高对重大迁飞性害虫的灾变预警能力,本文综述了草地螟在我国及周边国家的时空分布,发生为害、迁飞规律和监测预警等方面的研究进展,并对草地螟的监测预警技术进行了展望,以期为第4个暴发周期草地螟的监测和防控提供技术支持.     

澳大利亚迁飞性害虫的预测与治理

Decision Support System(DSS)是澳大利亚疫蝗治理委员会用于治理几种重要迁飞性害虫的决策支持系统。该系统以地理信息系统（GIS）为平台,将天气资料和害虫栖境条件与害虫的迁飞,发育及分布数据进行整合以发布预测并辅助防治决策。该系统呈模块化结构,其模块的数量和性质可根据目标害虫治理所需的具体资料方便地调整。     

监测害虫迁飞的全自动雷达

在过去30年里,专用昆虫雷达大大深化了我们对昆虫迁飞,尤其是在高达1km高度夜间迁飞的认识。早期的昆虫雷达无法开展长期监测,这种缺陷现已被一种新型的全自动雷达所克服。这种“昆虫监测雷达”（IMR）造价低廉,可自动采集并通过电话网远程传输观测数据。其ZLC制式使其能够获得高质量的迁飞个体的飞行参数从而提高目标鉴别能力。目前,在澳大利亚东部的半干旱内陆地区,即迁飞性鳞翅目害虫和澳大利亚疫hortoicetes terminifera)的虫源区,装置了两部IMR并连续监测其迁飞活动,本报告了这两部雷达的部分监测结果。IMR能提供构成昆虫迁飞系统所需的若干参数,即估测迁飞事件在特定季节,特定方向响应于特定环境条件和信号而发生的概率,为害虫治理机构和测报人员提供对主要迁入事件及其目标害虫可能在迁入区的预警,而且,IMR还可用于更广泛的生态监测,特别是空中生物流量年际变化的定量监测。     

昆虫定向机制研究进展

许多昆虫具有定向运动的行为。对部分社会性昆虫和迁飞性昆虫定向行为的大量研究已经初步阐明太阳、地磁场、天体、风及地面标志物等都可能成为昆虫返巢和迁飞定向的线索。社会性昆虫具有对不同定向线索进行整合而实现精确导航的能力。日间迁飞性昆虫利用时间补偿太阳罗盘进行定向的机制亦已明确,但夜间迁飞昆虫的定向机制尚需深入研究。迁飞性害虫定向机制的明确将有助于判断害虫迁飞路径及降落区域,为迁飞害虫的准确预测提供科学依据。本文对昆虫的定向机制研究进展进行了综述。     

2010年牧区2代草地螟成虫迁飞的虫源分析

草地螟(Loxostege sticticalis L.)是危害我国北方农牧区的重要迁飞性害虫,明确其迁飞、扩散规律以及与境外虫源交流情况,对早期预警和有效防治具有重要意义。2010年6月1日至9月17日,利用垂直监测昆虫雷达的观测资料,结合探照灯和地面灯灯诱虫情、迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、区域大气环流形势和迁飞轨迹分析,在内蒙古锡林浩特西郊研究了牧区2代草地螟的迁飞过程,结果表明:2010年牧区2代草地螟迁飞高峰期出现在2010年8月8日至8月21日,高峰日为8月11日,高峰日探照灯诱虫量达9167头,卵巢发育级别以1—2级为主,高峰日雷达回波主要集中在300—400 m。轨迹分析显示:迁飞高峰期8月8日、8月10—12日牧区草地螟迁飞虫源主要来自蒙古共和国东南部及中蒙边境地区,由蒙古气旋西南侧的西北气流输送进入我国内蒙古锡林郭勒盟,再随西南气流迁入呼伦贝尔草原。     

昆虫经山东省向南迁飞的种类及迁飞路线探讨

[目的]山东省地处我国昆虫南北季节性迁飞的主要通道,明确迁飞性害虫在山东省的迁飞过程和迁飞规律,对于全国迁飞性害虫监测与防控均具有重要意义.[方法]2018年在山东省14个地区设置监测站点,利用探照灯诱虫器和地面灯诱虫器对迁飞性昆虫进行了实时监测,分析了 9月初-10月底迁飞性昆虫的种群动态,首次探讨了昆虫经山东省向南迁飞的种类及迁飞路线.[结果]诱集到棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、玉米螟Ostrinia nubilalis(Hübner)、桃蛀螟 Conogethes punctiferalis Guenée、劳氏粘虫Leucania loreyi等重要害虫以及中华通草蛉Chrysoperla sinica、大草蛉Chrysop pallens等天敌.根据迁飞性昆虫种群数量"突增突减"的现象,以及探照灯诱虫器和地面灯诱虫器诱集数量比值,明确了棉铃虫、亚洲玉米螟、桃蛀螟、劳氏粘虫、黄地老虎Agrotis segetum、大地老虎Agrotis tokionis、甜菜夜蛾 Spodoptera exigua、斜纹夜蛾 Spodoptera litura、银纹夜蛾 Ctenoplusia agnata、甘薯天蛾 Agrius convolvuli、瓜绢野螟 Diaphania indica、甜菜白带野螟 Hymenia recurvalis、黄翅缀叶野螟 Botyodes diniasalis(Walker)、豆荚斑螟Limabean podborer、东方蝼蛄Gryllotalpa orientalis、中华通草蛉、大草蛉17种昆虫出现了明显的迁飞过程,这些昆虫由北向南迁飞时,主要途经地点是宁津(25.90％)和济阳(20.81％),其次为庆云(12.31％)、曹县(9.26％)、菏泽(7.09％)、临清(5.47％).[结论]经山东省向南迁飞的昆虫种类丰富,主要从山东西部通过.     

在中国应用垂直波束雷达监测褐飞虱和其他水稻害虫迁飞的可行性

近年来,可用于昆虫迁飞研究且可自动运行的垂直波束雷达(vertical-looking radar,VLR)的发展使得对迁飞性害虫的周年长期自动监测成为可能。本文提供了我们对能否将这种雷达应用于中国的褐飞虱和其他水稻害虫的监测与预测体系以改善其综合治理的可行性研究结果。以往的研究已经表明,这些害虫一般在300—2000m高度迁飞;而我们根据褐飞虱的雷达和射有效截面的计算结果表明,目前使用的3．2cm波长的VLR对褐飞虱个体目标的最大可检测高度仅约240m;虽然建造一部8．8mm波长的VLR即可覆盖褐飞虱迁飞高度的绝大部分,但其造价和维护费用均过于昂贵。为此,一个更可行的解决方案是,以3．2cm波长的VLR作为包括大多数水稻害虫在内的个体较大的迁飞性害虫的监测工具。     

追踪天使——雷达昆虫学30年

雷达昆虫学是一门新的学科分支。从它诞生起的30年来,英、美、澳、中四国的观测研究已初步阐明了昆虫在迁飞过程中的成层、定向、集聚等行为现象及其时空分布,揭示了大气结构和运动对昆虫迁飞的影响,为深化人们对昆虫迁飞行为机制的认识提供了许多令人耳目一新的画面;昆虫雷达技术也逐渐从研究走向实用,已经实现了对迁飞性害虫的长期、自动和实时监测。在全国建立VLR网并与GIS相结合,可望实现对我国重大虫灾的及时预警。     

新疆蝗虫及其监控技术研究进展

因蝗虫种群种类多、分布范围广,导致新疆是我国蝗虫灾害发生最突出、最典型的地区,也是遭受邻国蝗虫跨境危害最严重的地区。本文概述了几十年来新疆蝗虫基础理论研究及监测预警与防控技术进展,同时总结了中哈边境蝗虫跨境迁飞过程及雷达监测的最新研究结果,并就中亚迁飞场理论和实证研究、区域迁飞害虫监测网络平台建立和生物防治技术三个方面进行了展望,以期为监测和治理新疆本地蝗虫及西北边境迁飞害虫提供科学依据和技术支撑。     

2019年山东省草地贪夜蛾迁飞过程及气象背景场分析

草地贪夜蛾Spodoptera fragiperda是玉米上重要的迁飞性害虫,草地贪夜蛾入侵山东对山东省玉米粮食生产构成重大威胁.因此,探明山东省早期入侵的草地贪夜蛾虫源地分布十分重要.本文根据2019年山东省虫情及有效积温模型,运用HYSPLIT模型结合气象资料,对2019年入侵山东省的草地贪夜蛾虫源地分布及迁入迁出...     

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。     

高空测报灯监测粘虫区域性发生动态规律探索

【目的】为探索粘虫Mythimna separata Walker成虫种群监测的有效工具。【方法】2014年在全国17个省(市、区)设立了19个高空测报灯观测点,通过各地全年系统监测逐日蛾量。【结果】掌握了粘虫全年南北往返迁飞的种群发生动态,总结出了粘虫全年发生代次(时间)、发生区域和发生数量。【结论】高空测报灯诱测数据反映了粘虫各代次发生时间规律,反映了粘虫种群数量变动规律,体现出区域间种群数量相关性,种群数量变动关系密切的因子有待探讨。此方法为做好其他迁飞性害虫的监测提供了可借鉴的手段和方法。