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。     

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。     

四川地区白背飞虱虫源地分析及迁入路径

为明确四川稻区白背飞虱迁入种群虫源地分布及迁飞路径,运用HYSPLIT 4.8平台和Arc GIS对2012年四川17个站点5—7月白背飞虱灯诱高峰日进行了轨迹模拟、虫源地分析,并运用气象图形处理软件Grads对白背飞虱主要迁入高峰日的虫源地进行风场分析。结果表明:(1)早期5—6月迁入四川盆地的白背飞虱主要降落于川南和川东地区,川南早期虫源主要来自越南和老挝北部和云南南部、东部及东北部地区,川东主要集中在重庆南部、湖南西部以及湘鄂渝交界处,少量来自广西西北部地区,7月白背飞虱的迁飞因受到西南、偏南及东南气流的影响,其虫源广泛分布于云南、贵州、重庆、广西、湖南及湖北。(2)白背飞虱迁入四川盆地的路径主要有4支,第一支,白背飞虱随西南或偏南气流由云南经贵州西部迁入川南,或再经贵州东北部和重庆迁入川东;第二支,白背飞虱随偏南气流由广西经贵州中部迁入川南,或经贵州东北和重庆迁入川东;第三支,由湖南经重庆随东南或偏南气流迁入川东;第四支,由云南随偏南气流迁入川西。(3)由于特殊地形地势的影响,四川盆地白背飞虱的迁入始期和主要迁入期是由东南向西北发生发展;四川稻区白背飞虱主要迁入峰集中在7月份,早期5—6月高峰数较少,且集中在川南和川东地区,总体上迁入峰变化表现为由东南至西北依次减少,以上对四川稻区白背飞虱监测预警有重要意义。     

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。     

白背飞虱种群动态的模拟研究

利用浙江十里丰早稻白背飞虱种群动态调查和文献资料及系统分析技术组建了白背飞虱种群动态模拟模型。本文描述了模型结构及有效性检验,利用１９８３年至１９８９年的发生量达１１倍之差的９块早稻田间调查数据进行有效性险脸,表明所有田块模拟与实测主害代高峰期的差异在±５ｂ之内,７块田模拟主害代高峰虫量在田间实测值的±２０％区间之内之内。灵敏度分析表明模型对迁入格局和总迁入量相当敏感,迁入主峰早、迁入量大且集中,是大发生的征兆．近期迁入虫源是主要虫源;气温对早稻白背飞虱种群的影响不大。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

白背飞虱的再迁飞能力

通过室内模拟试验研究了白背飞虱经过一次远迁降落、取食不同水稻品种后的再迁飞能力。根据吊飞试验的持续飞行时间可将白背飞虱种群划分为居留型(<30 min)、迁飞型(≥30 min)、远迁型(>420 min)和再迁飞型(第二次吊飞持续飞行时间 ≥30 min)。在所测的558头白背飞虱中,再迁飞型的比率为5.7%;而在112头迁飞型个体中,再迁飞的比率为28.6%。取食不同品种的水稻对白背飞虱的飞行能力和再迁飞能力有显著影响。取食感虫水稻的白背飞虱飞行能力和再迁飞能力较强,再迁飞的比率也较高 (>5%)。吊飞前后取食常规稻与耐虫品种组合的飞虱的再迁飞时间则较短,再迁飞比率也较低;但吊飞前后均以耐虫品种饲喂的个体,反而也表现出较高的再迁飞比率和中等水平的再迁飞时间。而且,第一次飞行360 min以上的个体具有较强的再迁飞潜力。交配只对6日龄雌虫和2日龄雄虫的飞行能力有显著影响。     

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。     

A migration analysis of Sogatella furcifera (Horváth) (Homoptera: Delphacidae) using hourly catches and a three-dimensional simulation model

Abstract

• 1 Migrations of Sogatella furcifera captured in Japan in the 2003 season were analysed using hourly catches and a simulation model.
• 2 The catch data showed several clear migration peaks, with average durations of 4 h. The peaks were separated from each other by approximately 12 h, corresponding to the observed fact that planthoppers take off at dusk or dawn.
• 3 The simulation model comprised two components: a numerical weather forecast submodel, MM5, and a particle dispersion submodel, GEARN. The simulation model used three‐dimensional meteorological data and calculated the relative aerial density of migrating planthoppers to allow analysis of the timing and area of migrations in Japan.
• 4 The simulation model, together with the hourly catches, enabled an estimation of migration source regions.
• 5 Possible migration sources during our hourly observation period were located in the coastal area of Fujian province in China, as well as Taiwan.

     

Functional analysis of Notch gene in the white-backed planthopper Sogatella furcifera (Hemiptera: Delphacidae)

Insect wing development is a complex process controlled by a series of genes. Notch is a key gene that regulates insect wing development. It is a receptor protein in the Notch signaling pathway that regulates the expression of downstream target genes after binding with ligands. In this study, we obtained the Notch gene from Sogatella furcifera (SfNotch) and analyzed its mRNA expression levels in different developmental stages and tissues. We also used RNA interference (RNAi) to investigate the biological function of SfNotch. Our results showed that SfNotch expression increased toward the end of the 3rd–5th instars, reaching its highest expression in the adult stage, and was especially high in the thorax and wing tissues. In addition, knockdown of SfNotch resulted in notched wings in 68.5% of S. furcifera. Our findings provide insight into the regulation of insect wing development and contribute to the molecular understanding of this process.     

白背飞虱单克隆抗体的制备及其特性的研究

应用杂交瘤技术,制备出4株高度特异性的白背飞虱单克隆抗体,分别命名为WPH-1H9、WPH-2B6、WPH-2E12和WPH-3F12。这些抗体与其它8种昆虫未发生交叉反应,其中WPH-2B6可与白背飞虱所有虫态发生反应,其余3株只与卵和雌成虫发生反应。应用免疫双扩散法鉴定抗体类型及亚类,结果表明：WPH-2B6为IgG_2b亚类,其余均为IgG₁亚类。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western blot印迹分析表明,白背飞虱抗原主要由分子量分别为182、116、66.2及40 kD的4个多肽组成,其中WPH-2B6与182、116 kD的多肽结合,其余3株的单抗只与116 kD的多肽具有亲和性。最后对这些单克隆抗体在捕食作用研究中的应用潜力进行了讨论。     

水稻品种抗虫特征次生物质及其对白背飞虱种群的抑制作用

应用高效液相色谱(HPLC)技术,对具有不同白背飞虱抗性水平的5个水稻品种25个样品中13个特征次生物质色谱峰进行了测定,并运用主成分分析和多元回归分析,建立了抗白背飞虱种群增长的预测模型:Y=152.0762+0.7749X4-13.1806X9-14.4265X10。检验结果表明,白背飞虱种群增长指数与特征峰面积之间极显著相关(r=0.9999,P=0.0058),其中峰4、峰9、峰10对应的次生化合物可能是影响水稻对白背飞虱抗性水平的主要抗原次生化合物;抗原特征峰面积总值与白背飞虱种群增长指数具有显著的相关性,拟合的线性回归方程为:Y=82.7086-2.3476X。因此,利用高效液相色谱法测定抗原特征次生物质,可以简捷、快速地测定大田白背飞虱种群在栽培品种上的发生动态,即间接估计该品种的抗虫性。此外,采用种群生命表技术与干扰作用控制指数IIPC值评价水稻品种对白背飞虱种群消长的影响,结果显示,中感品种籼小占、粤农占、小农占I总值分别为9.280、6.030、6.603,中抗虫品种粳籼89为3.689,而感虫品种双桂I为29.789,表明中抗虫品种对白背飞虱种群的抑制作用仍十分明显,而这种抑制作用主要表现在第二世代上。     

水稻白背飞虱发生程度的长期预测模型

气象条件影响白背飞虱Sogatellafurcifera发生发展 ,根据海气相互作用原理 ,海温的变化会引起大气环流系统的变化 ,同样制约各地气象条件。作者将西太平洋海温作为长期预报因子 ,根据场相关分析方法 ,找出与水稻白背飞虱发生程度各指标相关的强信号海区 ,应用最优化相关处理技术 ,大大增加了虫情发生指标和海温之间的相关度 ,建立了水稻白背飞虱始见期、迁入虫量及第五 ( 2 )代虫量可靠的长期预测模型 ,模型均通过了α=0 0 1显著性水平 ,拟合及试报结果理想 ,预报模型切实可行 ,可以投入业务使用 ,此研究对虫害防治和水稻生产具有重要指导意义     

稻飞虱预报模型及防治技术

应用回归分析法,对江苏省高邮市１９８３～１９９７年共１５年稻飞虱发生程度的历史观测资料和气象资料进行了分析,建立了中、短期预测模型,经历史资料回验,符合率８５％以上。并提出规范化药剂防治策略及技术。