华北北部地区二代棉铃虫成虫迁飞行为的雷达观测

迁飞习性是棉铃虫区域性灾变的生物学基础,明确棉铃虫的迁飞行为对发展预警技术有重要的意义.2000年7～8月华北地区棉铃虫大发生期间,利用昆虫雷达和空中诱虫灯在河北省廊坊市观测研究了棉铃虫成虫的迁飞行为.试验结果表明,与地面棉铃虫相比,高空棉铃虫具有明显的迁飞昆虫生理特征.棉铃虫成虫一般在日落后30 min（20：00）左右大量起飞,种群密度在1 h后达到峰值.此后,随着成虫的大量迁出,空中密度逐渐下降.棉铃虫成虫从低空到高空起飞过程中位移方向多呈顺时针旋转,借助夏季盛行风飞行.成虫飞行成层多集中在200～300m高度,最高可达1000 m.多数个体位移速率35～45 km/h,整个夜间的迁移活动持续7～8 h,迁移距离大约250～450km.     

毫米波扫描昆虫雷达空中昆虫监测的初步应用

2007年6～10月,利用毫米波扫描昆虫雷达在广西兴安县植保站进行了空中昆虫的初步监测,结合地面灯和高空灯诱集,分析了地面和高空昆虫种群动态变化。结果表明:空中昆虫种群数量、种类季节性变化明显,6～9月夜间昆虫虫口密度相对较高,进入10月份夜间昆虫相对减少,雷达回波点密度和灯下诱集虫量有很高的一致性。夏季,19:00～22:00与05:30～07:00雷达回波密度各有一明显高峰期;秋季,只在20:00～21:00有一明显回波密度高峰期。昆虫飞行高度主要集中在2 000 m以下,大部分集中在500～1 000 m。姊妹灯诱捕表明,稻飞虱和稻纵卷叶螟为优势迁飞种类。昆虫飞行受气象条件影响较大。     

垂直监测昆虫雷达空中昆虫监测的初步应用

2004年7～9月,利用垂直监测昆虫雷达(vertical-looking radar,VLR或insect monitoring radar,IMR)在成都西郊文家场进行了空中昆虫初步监测。结果表明:7、8月份夜间昆虫虫口密度相对较大,在20:00～22:00有一较明显的高峰期。进入9月份夜间昆虫相对减少且没有明显的高峰期,白天午后虫口密度相对较高。观测到昆虫飞行高度主要集中在1 200 m以下,大部分集中在300～600 m。在观测时间内每天06:30左右有约15 min回波突然增多的现象,而且昆虫数量受天气条件影响较大。     

我国昆虫雷达发展现状与应用展望

昆虫雷达是开展迁飞性害虫监测与研究的一种重要手段。我国自1984年建立首台昆虫雷达以来,经过几代研究者的不懈努力,雷达昆虫学取得了重要进展。为促进我国昆虫雷达事业的发展,笔者介绍了我国各种昆虫雷达的建设与运转概况,分析了昆虫雷达发展面临的一些难题,围绕研制、生产与推广应用提出了相关的建议。     

中哈边境迁飞蝗虫降落的天气过程分析——以1999年塔城地区为例

为明确中哈边境迁飞蝗虫降落过程的气象背景,选择中哈边境塔城地区蝗虫迁飞为害最严重的1999年为例,基于当年迁飞蝗虫降落时间、地点及为害程度等数据,利用中尺度气象预报与研究(weather research and forecasting,WRF)模式模拟塔城地区迁飞蝗虫降落的天气变化。结果表明,垂直速度达到0.22 m/s的下沉气流、风速为3 m/s以上的东南风向、降雨和低于19℃的温度胁迫是影响1999年7月10日中哈边境迁飞蝗虫降落的主要气象因素;统计当年迁入蝗虫降落事件,发现下沉气流、风向切变、降雨和低温在蝗虫降落过程中出现的频次占总迁入蝗虫降落事件的70%、50%、30%和10%,其中下沉气流和风向切变是影响蝗虫降落的主导因子。表明利用WRF模式可准确预测迁飞蝗虫跨境为害降落区域的天气过程。     

卵巢解剖在我国迁飞昆虫研究中的应用

卵巢解剖是研究昆虫生殖发育的一项重要实验技术,在农业重大害虫的迁飞研究和预测预报中发挥着重要的作用。笔者概述了我国50多年来在卵巢解剖技术、卵巢发育分级与卵巢发育类型等方面的研究进展,以及卵巢解剖在我国迁飞昆虫研究和预测预报中的应用,提出在病虫测报工作中应用卵巢解剖技术存在的一些问题,并对其应用前景进行了展望。     

棉铃虫兼性迁飞的初步研究

本文用吊飞装置测定了棉铃虫成虫不同日龄的飞行能力,测得３日龄雌蛾平均飞行速度为０．９２ｍ／ｓ,平均飞行时间为９．７２±３．６２ｈ,并与其他迁飞性和非迁飞性昆虫作了比较。在实验室条件下研究了温度和食料对生殖前期及繁殖的影响,证实此虫适于迁飞的生理时期较短,最多仅１～２个夜晚。用雌蛾卵巢解剖方法比较了江苏丰县和辽宁朝阳两地二代和三代的虫源性质,分析了两地的发蛾特征。证实朝阳１９９５～１９９６年的二代和部分三代成虫均从外地迁入,但与粘虫不同,迁入种群无突增现象,蛾群稀疏而持续不断。而江苏丰县则在１９９４～１９９６年均无明显迁入现象,以本地虫源为主。讨论了中国棉铃虫的迁飞势能和兼性迁飞的特性。     

雷达监测农作物迁飞性害虫研究与应用前景

文章简述了应用雷达监测迁飞性昆虫的应用原理,美国、英国和澳大利亚等国研究概况,以及我国引进和开发这一先进技术在农作物迁飞性昆虫监测上的进展情况,阐明了应用雷达监测黏虫、褐飞虱、草地螟、棉铃虫、甜菜夜蛾等农作物重大迁飞害虫时间和空间动态变化等方面的应用前景。     

雷达在昆虫学研究中的应用

昆虫雷达因能无干扰地远距离探测到自然状态下昆虫自由飞行行为,已被广泛用于昆虫高空远距离迁飞和近地飞行行为研究,成为昆虫学研究中一个卓越的研究工具。同时天气雷达也越来越多地用于鸟和昆虫的监测,探地雷达也在探测堤坝蚁穴中起到了重要作用。本文分析了各种不同类型雷达的性能和近年来在昆虫学研究中的应用,以昆虫学家的视角审视了雷达能为昆虫学研究做什么以及其中的挑战。     

荆州市中稻田杀虫灯诱集昆虫群落研究

为明确荆州市中稻田昆虫群落变化规律,本研究于2019年7月至9月应用湖南本业风吸式水稻专用杀虫灯诱集了荆州中稻田的昆虫,分析了其种群变化趋势。结果表明:在灯诱期间共诱集到了52846头昆虫,以鞘翅目和同翅目居多,分别占比37.04%、30.06%,脉翅目昆虫最少,占比0.16%; Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Simpson优势度指数(C)、丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)随水稻生长发育不断变化,峰值分别为7月下旬1.781、9月中旬0.783、7月下旬0.717、8月上旬1.578。此研究为研究荆州中稻田昆虫群落结构提供了参考,同时也为防治中稻田害虫提供数据参考。     

昆虫迁飞过程中的定向行为

迁飞是昆虫区域性灾变的重要因素之一,阐明昆虫在空中的运动过程对发展迁飞害虫预警体系有重要意义。昆虫空中运行过程由起飞、运转和降落三个阶段组成,近年来的研究证实多种昆虫具有主动定向的能力,迁飞过程中的共同定向行为决定平均位移速度、迁飞轨迹和降落区域。昆虫的定向机制包括太阳罗盘定向、地磁定向、星空标志定向、偏振光定向、对风漂移的补偿和风定向等。     

雷达昆虫学研究进展及应用前景

雷达昆虫学经过近50年的发展,取得一系列的重要成果。本文系统介绍了各类昆虫雷达的体制和功能,总结了相似体制天气雷达与昆虫雷达的主要区别,回顾了各相关国家雷达昆虫学的实践情况,归纳了昆虫雷达建制技术取得的进步,并展望了雷达应用的前景及其今后昆虫雷达建制技术的发展方向,以期促进我国昆虫雷达事业的发展。     

鳞翅目昆虫迁飞相关基因的鉴定及进化分析

为明确迁飞性昆虫迁飞行为的分子调控机制,选取12种鳞翅目昆虫为研究对象,将其分为迁飞组和非迁飞昆虫组,采用PAML软件分析单拷贝直系同源基因在2个分组中的进化速率,从基因组水平对涉及生物钟调节、神经调节和内分泌调节3类迁飞相关基因进行注释和比较。结果表明,部分基因在迁飞昆虫和非迁飞昆虫中的进化速率存在显著差异,且这些基因富集在肌肉结构发育、复眼及光感细胞发育、能量代谢、腺体发育、醇酮类及脂蛋白合成代谢、磷酸化调节等生物过程中;与神经调节相关的基因在迁飞昆虫中有不同程度的显著扩增或收缩,而涉及生物钟调节的基因中仅ebony在迁飞组昆虫中的拷贝数显著多于非迁飞组的拷贝数,与内分泌调节相关的法尼醇脱氢酶编码基因在迁飞组和非迁飞组中呈现显著差异。表明迁飞和非迁飞2组昆虫在基因组水平上存在部分基因拷贝数增加或减少的规律,可能是迁飞昆虫或非迁飞昆虫的共同特征。     

2021年西北地区二代黏虫重发区的虫源分析

明确一代黏虫Mythimna separata (Walker)的迁入路径和各发生区域间的虫源关系,对二代幼虫的有效防控具有重要意义。本研究选取西北地区黏虫重发的典型年份2021年,收集多地黏虫时空种群动态数据,采用FNL再分析数据资料绘制风场图,利用基于WRF模式的轨迹模型对迁飞轨迹进行模拟,并使用R 4.0.2进行轨迹的可视化。虫情监测表明,2021年一代黏虫迁飞高峰期主要集中在6月上中旬,中西部地区高峰期呈多峰现象,蛾峰日期随纬度升高依次推迟。风场分析显示,一代黏虫北迁期间,华北、东北和西北地区受东北气旋、蒙古气旋和东亚气旋交替控制,适于黏虫远距离迁飞的偏南气流间歇性出现,但很难实现一次性远距离迁飞,锋面天气阻碍了黏虫的北迁,并造成聚集降落。轨迹分析结果表明,黄淮、江淮地区一代黏虫羽化后,部分滞留当地,大部分迁入华北、东北和西北地区,东西部地区存在虫源交流;宁夏、陕西、内蒙古等西北地区重发生区虫源主要来自山西、陕西、甘肃南部和四川、重庆北部等地。本文研究结果可为黏虫的监测和防控提供新思路。