褐飞虱是威胁我国水稻生产安全的主要害虫之一,已经严重地威胁到我国南方地区水稻的安全生产.褐飞虱作为一种风媒迁飞性昆虫,与大气气溶胶粒子的运动相似.采用褐飞虱迁飞相关参数,利用WRF-FLEXPART模式模拟分析两次褐飞虱秋季回迁过程.通过模拟2013年9月20-24日褐飞虱迁入兴安县的迁飞过程,发现褐飞虱虫量的模拟结果与实验观测到的褐飞虱高空灯诱数据相近、变化趋势一致,相关性达到0.49(P＜0.01).褐飞虱迁飞峰的模拟值平均早于观测值1.5h,这可能与褐飞虱起飞迁飞的主动性及其生理特性等有关.模拟2008年10月5-7日一次冷锋无降水天气过程中的褐飞虱迁飞过程,发现此次冷锋南下和降温过程对褐飞虱的回迁影响显著,主要表现在:①在迁飞轨迹上,受热带气旋影响,广西、贵州、湖南和广东西部地区以东北风为主,有利于褐飞虱向西南方向的迁飞;②在虫量密度分布上,广东中部地区同时具备了较好的动力和温湿条件,促使大量褐飞虱向着该地区(较温暖)迁入,而湖北地区虽以西北—东北风为主,但地面气温较低(低于广东地区),不利于褐飞虱的大量迁入.综上所述,WRF-FLEXPART模式适用于褐飞虱的迁飞模拟且有较好的模拟能力,该研究对我国褐飞虱灾变的准确预警、病虫测报水平的提高具有重要的参考价值.

[目的]为了明确玉米新发害虫二点委夜蛾Athetis lepigone的迁飞行为,为该虫的区域性监测预警提供依据.[方法]2016年7月在华北南部的新乡市原阳县,利用旋转极化垂直昆虫雷达和高空诱虫灯观测了2代二点委夜蛾成虫在空中的迁飞行为,利用轨迹分析软件HYSPLIT分析该虫的迁飞范围.[结果]2代二点委夜蛾成虫在日落后(19:00左右)开始起飞,2h后达到最大值,二点委夜蛾成虫最大高峰时间主要出现在前半夜,次日凌晨虫量逐渐降低,至7:00左右迁飞活动停止,整个迁移活动持续12h.二点委夜蛾成虫在空中成层分布,其最高飞行高度低于1 200m,但虫量最大处位于600-700m.第2代二点委夜蛾成虫每晚的平均最长飞行时间为7.972 h,平均位移速度为9.12 m/s,每晚平均最远距离大约为261.74 km.结合风场和轨迹模拟分析表明,7月份二点委夜蛾以北迁为主,河南中部的漯河及许昌等地区是雷达观测点二点委夜蛾峰值时的直接虫源区,其余来自邻近区域.[结论]本研究明确了华北南部地区2016年2代二点委夜蛾在空中的迁飞参数及迁飞范围.

[目的]明确2015年吉林省3代粘虫Mythimna separata (Walker)成虫的迁飞动态,揭示3代粘虫成虫自东北向南迁出的动向及成功迁出的概率,为粘虫的预测预报及综合治理提供科学依据.[方法]基于扫描昆虫雷达观测,采用田间饲育、诱蛾器监测、轨迹模拟及天气背景学分析等研究方法,分析3代粘虫成虫迁飞动态及迁出概率.[结果] (1)3代粘虫蛾可交尾及产卵,卵亦可孵化,但幼虫发育迟缓.(2)3代粘虫蛾数量相比于一代增长了10.3倍,成虫卵巢发育级别集中于1级,大多未交尾,处于从本地迁出的状态.(3)迁出期的风向以南风、西南风、东南风为主,不利于粘虫回迁至南方的越冬区域.(4)共有3d的调查日观测到了粘虫聚集成层的迁飞现象.轨迹分析显示,极大比率的粘虫种群最终去向集中于观测点公主岭以北的区域或者朝鲜境内.[结论]3代粘虫受制于秋季风场无法成功回迁,成为了Pied-piper效应的牺牲者,无法为2016年春季粘虫的发生提供有效虫源.

为了探明我国西南稻区褐飞虱早期迁入种群的虫源地,为后期预测和防治提供依据,通过对2007-2016年云南植保站4-5月份褐飞虱虫情进行分析,选取出云南省勐海、芒市、江城、师宗、麻栗坡、广南6个代表性站点,利用WRF-FlexPart耦合模式对2013年、2015年和2016年这些站点的早期迁入峰进行了数值模拟,得到近年来云南省褐飞虱早期迁入虫源的虫源地.选取了2013年褐飞虱早期迁入量较大的迁入峰进行了大气背景分析,结合峰期影响褐飞虱迁飞的大气动力场、温度场和相对湿度场,探讨了影响云南省褐飞虱早期迁入的大气背景.研究结果表明:(1)近年来云南省褐飞虱迁入的虫源主要来自缅甸,部分来自老挝和泰国,少数来自越南,还有极少量来自孟加拉国.(2)这一时期,当释放高度分别为1500、2000 m时,褐飞虱的迁飞高度分别集中在2216 m和2489 m,平均迁飞高度分别是2167、2454 m,从不同释放高度回推的褐飞虱迁飞高度的起伏趋势具有较好的一致性,表明模式能较好地反映系统性垂直气流和下垫面起伏对其上层三维流场和种群迁飞的影响.(3)选取2013年5月22-26日发生在云南勐海、麻栗坡和广南的一次典型褐飞虱迁入过程,分析了大气背景场对褐飞虱迁飞的影响,结果显示:受印缅低压控制或影响,高空从境外虫源区至云南降虫区有西南水平气流作为种群输送动力;温场在降虫区东北侧有“低温屏障墙”存在,阻止了种群的继续北迁;垂直速度场上虫源区有上升气流促使种群起飞迁出,降虫区有下沉气流促使种群降落;弱降水形成的拖曳下沉气流对降虫也十分有利;相对湿度场对此次迁飞过程不形成任何胁迫.

[目的]白背飞虱Sogatella furcifera (Horváth)是勐海稻区重要的迁飞性害虫,对当地水稻的生产造成严重威胁.本试验旨在研究勐海早稻白背飞虱种群发生动态与虫源地位置,明确迁飞种群发生规律,为实施害虫的异地预测预报提供科学依据.[方法]利用HYSPLIT轨迹分析模型和GRADS软件,分析2000-2016年灯诱峰期迁入种群的虫源地分布和气象背景情况;通过田间系统调查和雌成虫卵巢系统解剖,研究2013年勐海稻区白背飞虱的种群动态以及各发生世代的虫源性质.[结果]勐海稻区4月的虫源地主要集中在缅甸中部,部分来自于缅甸南部和金三角地区,5月的虫源地集中在缅甸东部,泰国、老挝、越南的北部也能提供部分虫源;灯诱峰期的天气背景主要为风切变、下沉气流、低温屏障和降水;第2代白背飞虱为危害勐海早稻的主害代,时间为4月中旬至5月中旬.[结论]明确了勐海早稻迁入种群的虫源地分布及主害代发生时期,为白背飞虱在当地的防治和异地预测预报提供了技术支撑.

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是联合国粮农组织全球预警的超级害虫,2019年1月入侵我国云南,并随季风远距离迁飞扩散,4月23日,广东省广州市增城区首次发现并确认该虫幼虫发生为害,对当地玉米等粮食作物构成严重威胁.本研究运用基于WRF模式的昆虫三维轨迹分析程序和GrADS气象图形软件,模拟了入侵广东的草地贪夜蛾的迁飞路径及天气背景场.结果表明:按照幼虫发育历期推算,首批草地贪夜蛾成虫迁入广东的时间可能为4月8日～13日;在此期间,越南北部及华南地区的西南低空急流可为草地贪夜蛾的迁飞提供运载气流,而风切变、 降雨和下沉气流为草地贪夜蛾的迫降提供便利条件;4月9-10日存在草地贪夜蛾的有效迁飞路径,入侵广东省增城区草地贪夜蛾种群的有效虫源地分布在越南及老挝北部.本研究为华南地区草地贪夜蛾春季迁入种群的监测预警及防控提供了科学依据.

为了揭示大气低温胁迫对中国褐飞虱年内初始迁入的影响,更好地预警来自境外的褐飞虱早期迁入,通过统计2000-2017年中国华南、西南两个稻区褐飞虱年内的始见期和首次迁入峰日,逆推其迁飞轨迹和虫源区,分析大气温度场对迁飞过程产生的作用,比较了褐飞虱在我国不同稻区、不同年内初始迁入期受大气低温胁迫产生的作用差异.结果 表明:(1)近年来褐飞虱初始迁入中国的时间提前,初始迁入华南稻区的时间比西南稻区早,华南稻区始见期提早可能与褐飞虱种群越冬北界北移有关.(2)西南稻区褐飞虱年内初始迁入的境外虫源主要来自缅甸,华南稻区年内初始迁入的境外虫源主要来自越南和老挝的中北部.(3)对盛行迁飞层的温场分布研究表明,在褐飞虱年内初始迁入过程中低温屏障发生的概率约为54.4％,迁入当晚降虫地的平均低温强度为13.45℃,平均降温幅度为1.88℃.其中低温胁迫在华南稻区表现更为显著(发生概率为58.3％,平均强度为13.18℃),在始见期表现得更明显(发生概率为70.6％,平均强度为12.53℃).

[目的]2018年12月26日本文作者在云南省江城县宝藏乡玉米田中发现不明夜蛾类幼虫为害,后经鉴定该虫为草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,为我国首次发现草地贪夜蛾入侵为害.草地贪夜蛾将成为我国乃至亚洲东部地区的一种常发性迁飞性害虫,而云南是境外虫源进入我国的第一站,明确其入侵路径和来源,对我国未来草地贪夜蛾的监测、预警和防控有重要意义.[方法]本文利用有效积温模型推算了草地贪夜蛾可能的迁入时间,借助气象资料和昆虫轨迹模拟方法分析草地贪夜蛾迁入时的天气背景场,并探究其潜在的虫源地分布.[结果]草地贪夜蛾迁入江城的时间为11月21-23 日,其虫源来自缅甸、泰国的交界区域.2018年11-12月云南南部区域盛行东南风且风速较弱,但11月19-22日期间出现的持续西南气流是草地贪夜蛾迁入我国的关键.[结论]本研究明确了草地贪夜蛾入侵我国的最早时间及其虫源分布,为云南省乃至全国草地贪夜蛾监测预警和科学防控提供了一定的理论参考.

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气象背景场进行探索,结果表明:山东省草地贪夜蛾的入侵时间集中在7月16日至31日,且虫源地主要分布在山东南部邻省地区;副热带高压所产生的持续西南气流是草地贪夜蛾迁入山东省的关键因子;迁入山东省的草地贪夜蛾的当代羽化时间集中在8月份,其可向北迁飞至河北、辽宁,在迁入地再繁殖一代后的羽化时间集中在9月份,可向南回迁至江苏、安徽、湖北.本研究对山东省草地贪夜蛾的预警预报及采取对应科学防控措施具有重要指导意义.

[目的]明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)迁入河南的路径和虫源地,为河南草地贪夜蛾的异地预测提供基础信息.[方法]根据2019和2020年河南省88个监测点的草地贪夜蛾高空灯诱蛾数据,借助基于WRF模式的昆虫轨迹分析方法,阐释河南草地贪夜蛾的迁入路径和虫源地.[结果]草地贪夜蛾经东、西两条迁飞路线迁入河南.东线主要从广东和江南丘陵区迁入河南,主迁入期在6-8月,8-9月也会有少量来自安徽、江苏的虫群迁入;西线为主要虫源区,从云贵高原经西南山地玉米种植区(包括川东、重庆、桂西、湘西、鄂西山地和陕南山地)迁入到河南中西部,最早4月就有源自广西的成虫迁入,主迁入峰集中在7-8月.特定天气系统和天气过程影响草地贪夜蛾迁入期的年际变化,2020年河南省草地贪夜蛾迁入峰期推迟,是因为当年6月中下旬江南长时间、大范围降水对迁出种群的阻滞作用.[结论]河南草地贪夜蛾的异地预测可用3月份广西、云南和4-5月份重庆、贵州、湖南的田间虫量作为迁入量的预测因子,用5-6月份湖南、湖北的发蛾期和6月份的降水作为迁入期的预测因子.