摘要
褐飞虱Nilaparvatalugens(St?l)是我国危害最为严重的水稻害虫之一，其远距离、季节性的迁飞特性和繁殖力强、传播病毒的危害特性对我国粮食安全造成严重威胁，对我国水稻生产造成了不可挽回的经济损失。长江下游地区是我国最主要的水稻种植区之一，充足的营养和适宜的气候条件使长江下游地区成为我国褐飞虱为害最为严重的地区之一。随着全球气候变化和区域极端事件频发，褐飞虱迁飞规律变得更加复杂，给我国褐飞虱预测预报工作带来了更大的挑战。因此，明确褐飞虱在全球气候变化背景下的迁飞规律和发生机制，对褐飞虱的精准预报和有效防控具有重要的指导意义。本文利用多年褐飞虱虫情监测和大气背景资料，探究我国褐飞虱发生动态的年际变化以及影响机制，并基于华南北部褐飞虱春季迁入水平提出长江下游地区褐飞虱中长期预测模型，同时以长江下游地区2020年褐飞虱发生情况为个例，探究褐飞虱当年集中暴发的主要原因。主要研究结果如下： 1.褐飞虱在我国迁飞模式发生转变 基于1978-2019年我国多站点褐飞虱灯诱监测数据和气象数据，系统分析了我国褐飞虱发生的年际动态，以及影响褐飞虱迁飞的重要大气环流系统西太平副热带高压（简称副高）和相关天气过程的年际变化。结果发现：1978-2019年间我国褐飞虱的迁飞模式发生了一次明显的代际转变。自2001年以来，长江下游地区前期7月份褐飞虱迁入量显著减少，后期危害水平明显下降，褐飞虱整体发生水平相对于1978-2000年明显减轻。在全球变暖的背景下，副高特征发生了显著改变。2001年以来，副高强度增强且位置西移，我国东部地区7月份雨带变宽且位置南移，长江以南地区西南气流减弱，使褐飞虱迁飞距离变短且降落区南移，长江下游地区已不再是褐飞虱的主要降落区。褐飞虱在我国迁飞模式的转变使能够达到长江下游地区的虫群数量减少，长江下游地区近年来褐飞虱发生程度也因此有减轻趋势。褐飞虱迁飞模式转变及其影响机制的研究对全球变暖形势下褐飞虱的精确测报和有效防控具有重要意义。 2.基于春季迁入的褐飞虱中长期预测模型 为了实现长江下游地区褐飞虱发生的中长期预测，首先基于轨迹模拟分析方法确定了华南北部褐飞虱的直接虫源地，其次根据1978-2019年褐飞虱灯诱监测和大气背景数据筛选出影响褐飞虱种群发展和北迁进程的关键气象因子，并基于华南北部春季褐飞虱迁入水平建立了相关预测方法。我国华南北部5月份迁入的褐飞虱种群直接来自越南、老挝中北部和泰国东北部的终年繁殖区。华南北部褐飞虱迁入水平与其虫源地2月份月平均温度呈正相关，基于虫源地相关区域2月份平均温度建立一般线性模型，可以根据褐飞虱越冬情况提前2个月预测我国华南北部的迁入情况。南海夏季风的暴发与我国长江下游地区褐飞虱的发生有密切的联系，结合其虫源地（华南北部）5月份迁入水平建立有序逻辑回归模型发现，南海夏季风暴发偏晚且华南北部地区5月迁入水平偏高的年份，长江下游地区7月份褐飞虱迁入规模更大，且华南北部迁入情况的影响相对更大，该方法可以提前1个月对长江下游的迁入情况做出预测。两种预测方法以华南北部为中间关键区，从初始虫源区和入侵区两个角度，构建了长江下游地区褐飞虱种群发生的中长期预测模型，为及时采取田间防控措施、实现“早防早治”提供重要实践指导。 3.长江下游地区2020年褐飞虱发生情况分析 为了明确2020年长江下游地区褐飞虱暴发的原因，基于2020年褐飞虱发生量和气象数据，详细分析了从初始虫源地至长江下游地区褐飞虱的发生发展进程。2020年长江下游地区褐飞虱整体发生水平较往年偏重且具有局部暴发的特点。7月份褐飞虱迁入水平并未达到严重发生程度，但当迁入种群在本地繁殖1-2代后，8-9月份种群基数迅速扩张，导致后期危害十分严重。越冬区温度偏高使初始虫源基数增加，导致春季入侵我国华南北部虫量增加，使长江下游地区褐飞虱发生风险加大。2020年长江流域梅雨季节时间长、降水量大，异常降雨事件形成的天然屏障，使前期迁入褐飞虱种群在本地长期滞留并在温暖湿润的田间小气候下迅速繁殖最终导致种群暴发。一定的初始种群数量、特殊的气候条件和种群的迅速繁殖是2020长江下游地区褐飞虱暴发的主要原因，前期防范意识不足和后期防治效果差是褐飞虱暴发的直接原因。对褐飞虱发生过程的系统研究有利于进一步明确褐飞虱发生机制，加强田间种群监测与防治。 本研究明确了全球变暖背景下副高的显著增强西移致使我国褐飞虱迁飞模式发生转变；并基于虫源地华南北部5月迁入水平和南海夏季风暴发时间早晚构建了长江下游地区褐飞虱发生的中长期预测模型，为开展全球变暖背景下褐飞虱迁飞模式的研究提供了必要的理论基础，对实现气候变化条件下褐飞虱的精准预测和种群可持续管理具有重要现实指导意义。
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