收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

东北与华北地区迁飞昆虫的垂直昆虫雷达监测与虫源分析

张云慧  
【摘要】: 研究目的与意义: 迁飞性害虫的频繁暴发是影响我国农牧业稳产、丰产的的主要因素之一,防治迁飞性害虫的暴发而使用的大量杀虫剂可导致环境污染、粮食生产安全等生态和社会问题。因此,开展迁飞性昆虫的早期预警工作尤为重要。本研究利用垂直监测昆虫雷达系统长期自动监测,并辅以系留气球空中网捕,高空探照灯、地面诱虫灯等设备同时采集虫情信息,综合地面风温场、低空气流和大区环流、异地虫情信息、作物分布和迁飞高峰期的轨迹分析,对我国东北与华北地区粘虫、草地螟、旋幽夜蛾等主要迁飞性害虫的迁飞规律和迁飞路线进行研究,为上述迁飞性昆虫的早期预警和防治提供技术支持。 研究方法: 1)本研究利用由中国农业科学院植物保护研究所与成都锦江电子系统有限公司合作研发的垂直监测昆虫雷达系统,对东北与华北地区主要迁飞性昆虫进行研究。该系统能够实现雷达运行、信号采集、存储和处理的全自动控制。2005年6~9月安置在吉林省镇赉县(45°51′N,123°12′E),对我国东北地区粘虫的季节性迁飞进行雷达观测,并对吉林省白城地区6月上旬田间旋幽夜蛾暴发的虫源问题进行了探讨。2006~2007年,垂直监测昆虫雷达系统安置在内蒙古集宁市(41°02′N,113°06′E),主要开展草地螟季节性迁飞的雷达观测与虫源分析。 2)数据采集。通过垂直监测昆虫雷达系统的长期自动观测,实时监测、自动记录雷达上空昆虫的季节性变化动态,得到迁飞性昆虫的迁飞日期、迁飞高度、迁飞规模等参数;同时通过高空探照灯和地面诱虫灯的诱集、系留气球携带捕虫网的空中取样、田间调查和各地虫情信息的汇总收集等方式获取虫情信息,确定迁飞昆虫的种类。迁飞高峰期通过统计昆虫诱虫百分比,性比,解剖检查雌虫卵巢发育进度等,判断迁出或迁入种群。 3)空中风场分析。昆虫迁飞高峰期,每晚20: 00用测风经纬仪跟踪气象气球,测得低空风速风向值,结合雷达观测昆虫在各个高度层的分布,判断低空气流对昆虫空中飞行垂直分布的影响,得到昆虫迁飞与气流的关系。在ArcGIS 8.3平台上进行二次开发,利用美国国家环境预报中心全球高空风场数据,合成昆虫迁飞高度层的空中风场和大区环流,初步预测迁飞性昆虫的迁飞来源、迁飞路线和可能的降落区。 4)轨迹分析。根据雷达观测迁飞昆虫的飞行高度、迁飞与气流的关系和空中风场的分布,利用Hysplit_4软件系统,把GDAS网格数据导入软件系统,以雷达观测点为中心,以111 km为半径散布若干个点,对迁入、迁出事件进行轨迹分析。顺推时间以20:00为起始时间,逆推时间以06: 00为起始时间,起点高度设置为400 m,最大高度2000 m,超过此高度软件自动停止对该点的分析。轨迹分析结果与空中风场的预测结果进行比较,进一步确定迁飞昆虫的迁飞路线和虫源。 所取得的结果: 深化了对粘虫迁飞规律认识,获取了粘虫在我国东北地区季节性的空中飞行参数。综合分析表明:2005年粘虫在我国东北地区整个生长季节主要有3次明显的迁飞过程,迁飞高峰期粘虫空中飞行行为受气象条件尤其是空中风温场影响较大,表现在夜间不同时间、不同季节空中飞行高度具有明显差异。春季迁飞主要借助气流运载进行大规模长距离迁飞,夜间飞行时间较长,大多个体能完成整夜飞行,高度主要在300~600 m;夏季飞行活动比较复杂,成虫期的取食、求偶、交配、产卵、短距离扩散和迁飞过程往往同时进行,雷达回波具有明显的成层现象。飞行高度最高可达1000 m,主要集中在500 m和700 m两个高度层;秋季飞行高度相对较低主要在300 m以下和400~500 m。 首次证实了旋幽夜蛾、步甲类昆虫在我国的迁飞现象。高空探照灯能诱集到旋幽夜蛾明显的突增突减;1980~2000年20 cm的平均地温分析结果也表明,5月中旬东北地区20 cm的土壤温度不能满足旋幽夜蛾越冬代幼虫化蛹、羽化,当地虫源不能构成6月上旬田间幼虫的暴发;高峰期雌虫卵巢解剖显示,卵巢发育进度整齐、级别较低,具有典型的迁飞昆虫生理特征;雷达回波显示成虫飞行最高可达距地面1000 m,主要选择在距地面300~500 m,在500 m可以整夜飞行,证实了旋幽夜蛾具有明显的迁飞性。步甲季节性活动主要在6月下旬至8月下旬,高峰期主要集中在8月份,雷达观测结果表明:在北方地区,步甲迁飞并不是偶发性事件,条件适宜步甲可以进行夜间长距离大范围的季节性迁飞;步甲迁飞高度主要选择在气温较高、风速较大的大气逆温层内借助气流运载进行长距离运行,高峰期内雷达回波点高度主要在600 m以下,最高可达900 m,300~450 m是其主要飞行高度。步甲种类繁多,并不是所有种类都能迁飞,只有婪步甲属毛婪步甲、谷婪步甲和暗步甲属个别种类进行迁飞。 进一步研究了草地螟在我国东北与华北地区季节性迁飞规律和虫源性质。2005~2007年的雷达观测结果显示:草地螟春季迁飞主要在300~600 m,400~500 m是其主要的飞行高度,春季迁飞高峰期大部分个体能完成整夜飞行;夏季主要是夜间求偶、交配和短距离扩散种群,飞行高度主要在400 m以下,飞行时间相对较短主要集中在20: 00~22: 00,极少个体能完成整夜飞行;秋季迁飞飞行高度主要集中在300~500 m,高峰期基本为迁飞种群,多数个体能完成整夜飞行。轨迹分析结果表明:我国草地螟虫源与国外虫源存在频繁的交流,迁飞期草地螟受空中风场变化影响较大,大面积起飞的草地螟蛾群受气流和锋面天气影响聚集降落,造成集中危害;内蒙古乌盟、山西雁北、河北坝上仍然是我国草地螟大发生的一个主要越冬虫源区,上述地区越冬代草地螟虫源基数对我国次年草地螟的发生程度具有直接的影响。 研究的创新之处: 1)在国内首次应用垂直监测昆虫雷达系统,对我国东北与华北地区昆虫的季节性迁飞进行了长期监测,为弄清我国迁飞昆虫种类、空中生物流量的季节性变化、主要迁飞性昆虫的季节性迁飞规律,探索了一套切实可行的新方法和技术体系; 2)综合利用了雷达遥感技术、GIS技术、风温场分析技术等多种技术,进行昆虫迁飞过程实时监测、昆虫迁飞的风温场分析和轨迹分析,更客观的分析了虫源和昆虫迁飞过程,结果与各地田间发生情况一致,为迁飞性昆虫的早期预警探索了新的研究方法; 3)初步揭示了我国重大迁飞性害虫粘虫、草地螟的迁飞路线、迁飞规律; 4)首次证实了步甲、旋幽夜蛾的迁飞现象。 本论文利用垂直监测昆虫雷达系统长期自动监测的优点,对我国东北与华北地区主要迁飞性昆虫迁飞规律、迁飞路线进行了深入研究,并对上述地区空中昆虫群落的季节性变化、年际间生物流量进行了系统的观测研究,实时获取迁飞性昆虫的发生动态信息,为建成我国迁飞性昆虫实时监测早期预警体系提供了必要的技术支持,也为在我国进一步开展垂直监测昆虫雷达研究积累了大量研究经验。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴孔明;翟保平;封洪强;程登发;郭予元;;华北北部地区二代棉铃虫成虫迁飞行为的雷达观测[J];植物保护学报;2006年02期
2 孙雅杰;中国第一部昆虫雷达及其应用[J];世界农业;1997年08期
3 张云慧;程登发;姜玉英;张跃进;孙京瑞;;北京地区越冬代旋幽夜蛾迁飞的虫源分析[J];中国农业科学;2010年09期
4 张云慧;陈林;程登发;张跃进;姜玉英;蒋金炜;;旋幽夜蛾迁飞的雷达观测和虫源分析[J];昆虫学报;2007年05期
5 张云慧;陈林;程登发;姜玉英;吕英;;草地螟2007年越冬代成虫迁飞行为研究与虫源分析[J];昆虫学报;2008年07期
6 陈瑞鹿,暴祥致,王素云,孙雅杰,李立群,刘继荣,张德宽,卢加;公主岭昆虫雷达的装置和初步应用[J];中国农业科学;1985年03期
7 程登发,吴孔明,田喆,文丽萍,沈佐锐;扫描昆虫雷达实时数据采集、分析系统[J];植物保护;2004年02期
8 翟保平;追踪天使——雷达昆虫学30年[J];昆虫学报;1999年03期
9 陈瑞鹿;暴祥致;王素云;孙雅杰;李立群;刘继荣;;草地螟迁飞活动的雷达观测[J];植物保护学报;1992年02期
10 刘向东,翟保平,张孝羲;蚜虫迁飞的研究进展[J];昆虫知识;2004年04期
11 王兴亚,李学军,张广学;谈蚜虫的行为[J];沈阳师范大学学报(自然科学版);2005年04期
12 封洪强;;雷达昆虫学40年研究的回顾与展望[J];河南农业科学;2009年09期
13 郁振兴;武予清;蒋月丽;封洪强;刘顺通;曹雅忠;;利用HYSPLIT模型分析麦蚜远距离迁飞前向轨迹[J];生态学报;2011年03期
14 翟保平,张孝羲;迁飞过程中昆虫的行为[J];应用生态学报;1993年04期
15 关瑞峰;姚文辉;王茂明;孔丽萍;潘初昕;徐金汉;;水稻迁飞性害虫卵巢解剖及虫源性质分析[J];福建农业科技;2008年03期
16 翟保平,张孝羲;迁飞过程中昆虫的行为:对风温场的适应与选择[J];生态学报;1993年04期
17 王叶苗;;一种渔塘防盗遥控探照灯的制作方法[J];中国水产;2009年06期
18 张志涛;昆虫迁飞与昆虫迁飞场[J];植物保护;1992年01期
19 荆英,黄建;七星瓢虫的研究概况[J];武夷科学;2002年00期
20 徐成军;陈金山;;卢秀福驯犬猎兔发“野”财[J];农业知识;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐会会;张云慧;孙京瑞;程登发;;迁飞性昆虫的研究方法[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
2 张云慧;程登发;陈林;孙京瑞;田喆;;草地螟夜间迁飞行为及虫源分析[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
3 罗礼智;;我国粘虫迁飞行为机制研究的主要进展[A];“植物保护21世纪展望”——植物保护21世纪展望暨第三届全国青年植物保护科技工作者学术研讨会文集[C];1998年
4 郁振兴;武予清;刘顺通;闫凤鸣;;利用HYSPLIT MODEL分析麦蚜迁飞的初步研究[A];河南省植保学会第九次、河南省昆虫学会第八次、河南省植病学会第三次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2009年
5 张丽;张云慧;程登发;;昆虫雷达在我国的研究进展[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
6 杨秀丽;程登发;陈林;张云慧;孙京瑞;;秋季稻纵卷叶螟夜间迁飞的雷达监测及动态分析[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 翟保平;;3S技术与害虫灾变预警[A];江苏省昆虫学会第十一届会员代表大会暨学术研讨会论文汇编[C];2004年
8 代美;程登发;陈林;赵惠燕;张云慧;孙京瑞;;昆虫雷达软件平台发展及其研究[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
9 孙雅杰;高月波;;粘虫和草地螟空中迁飞种群的雷达监测与地面发生预报[A];走向21世纪的中国昆虫学——中国昆虫学会2000年学术年会论文集[C];2000年
10 孙雅杰;高月波;卢宗志;;雷达昆虫学研究实践与发展[A];2005年全国学术年会农业分会场论文专集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张云慧;东北与华北地区迁飞昆虫的垂直昆虫雷达监测与虫源分析[D];中国农业科学院;2008年
2 程云霞;草地螟Loxostege sticticalis迁飞与生殖行为的调控及互作关系[D];中国农业科学院;2012年
3 孔海龙;幼虫密度对草地螟生长发育、食物利用率、防御能力及迁飞行为的影响[D];华中农业大学;2010年
4 江幸福;粘虫迁飞行为的生理、遗传特征以及遗传多样性的AFLP分析[D];中国农业科学院;2004年
5 陈晓;草地螟迁飞、越冬规律及暴发机制研究[D];南京农业大学;2010年
6 刘永刚;基于微卫星DNA标记的马铃薯桃蚜不同种群遗传分化研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 蒋春先;广西兴安地区稻纵卷叶螟和稻飞虱发生规律及迁飞规律的研究[D];中国农业科学院;2012年
8 刘鸣;城市照明中主要光污染的测量、实验与评价研究[D];天津大学;2007年
9 黄绍哲;我国草地螟(Loxostege sticticalis)种群时空动态规律研究[D];中国农业科学院;2010年
10 封洪强;华北地区空中昆虫群落及昆虫季节性迁移的雷达观测[D];中国农业科学院;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 霍然;吸虫塔对蚜虫迁飞监测的研究[D];华中农业大学;2011年
2 吴博;昆虫越海迁飞过程中的成层现象及其机制[D];东北农业大学;2008年
3 黄学飞;交配对稻纵卷叶螟飞行能力及再迁飞能力的影响和境外虫源地轨迹分析[D];南京农业大学;2010年
4 杨秀丽;广西地区褐飞虱、白背飞虱及稻纵卷叶螟的毫米波扫描昆虫雷达监测[D];中国农业科学院;2008年
5 鲍锐;昆虫监测多普勒雷达的数据处理[D];南京信息工程大学;2006年
6 齐会会;稻飞虱迁飞行为的毫米波扫描昆虫雷达监测与轨迹分析[D];中国农业科学院;2011年
7 曹卫菊;草地螟不同地理种群的遗传多样性及迁飞轨迹分析[D];扬州大学;2006年
8 徐秀秀;稻纵卷叶螟迁飞与生殖的关系及其生理机制研究[D];中国农业科学院;2012年
9 王晟博;高分辨率昆虫雷达目标运动参数的研究[D];南京信息工程大学;2011年
10 董志国;基于红外LED探照灯的主动式夜视系统[D];大连理工大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 河南 王素军;粤光节能LED探照灯电路与维修[N];电子报;2011年
2 吴兵;朱可夫巧用探照灯[N];中国国防报;2004年
3 福建 张源海;佳格DY6610型充电式LED探照灯检修[N];电子报;2011年
4 江苏 施向荣;两款探照灯式充电电筒原理与维修[N];电子报;2009年
5 王一凡;激光武器的杀伤原理[N];中国石油报;2004年
6 湖南新物产集团有限公司党委书记、董事长 陈耀年;领导干部要保持阳光心态[N];湖南日报;2010年
7 陈冬、胡少林;锤炼多种执勤本领[N];解放军报;2004年
8 李新生;美国的视野管理[N];人民法院报;2003年
9 沙求;他们为独立制片人撑腰[N];中国妇女报;2004年
10 绿叶 依文 本报记者 陆一;论坛洽谈 硕果累累[N];中国质量报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978