草地螟迁飞活动的雷达观测

80年代初期,我国草地螟猖獗为害,其虫源和迁飞问题不清。1984年6月在山西省雁北地区应县应用雷达观测了草地螟蛾的迁飞活动,并辅以地面发生动态调查,查明当地越冬茧密度约达每平方公里2000万头,6月2日羽化率为2.7%,6月10日达66%。成虫在15℃以下不飞行,15—17℃受震动后,在近地面几十厘米高处做数米距离的飞行;18℃以上则能主动飞行;20℃以上大量主动飞行。迁飞的高度在400m 以下,多在80—240m之间。成虫一般白天不起飞,多数在日落前后起飞。飞行方向与气流方向一致,多数向东北方向迁飞。在当地羽化盛期,当出现西南气流、气温上升达20℃以上时成虫大量迁飞。     

草地螟迁飞的原因、目标与对策

人们对36°~55°N地区的重大农业害虫草地螟Loxostege sticticalis L.(鳞翅目:草螟科)的迁飞规律已了解较多,但对其迁飞的原因、目标与对策所知甚少。为了弥补这些缺陷,本文根据草地螟生活史特征,结合迁出、迁入以及再迁飞种群,成虫生殖,后代存活,田间幼虫危害种群发生与温湿条件的关系分析,明确了:1)迁飞种群主要降落在21℃,RH60%的地区,较高或较低的温湿度是导致成虫迁出或再迁飞的原因;2)最大的成虫生殖能力及后代存活率,以及田间幼虫为害或大发生种群主要在21℃,RH60%条件下形成;3)成虫为到达21℃,RH60%的地区所采取的对策:先迁飞、后生殖,以及在迁飞过程中表现出的各种适应性行为等。所得结果为深化草地螟迁飞规律的认识、研究与应用提供了重要依据。     

探照灯诱虫带对迁飞草地螟的空中阻截作用

针对2008年8月初草地螟1代成虫在北京市区的突然暴发,利用300台探照灯诱虫器在北京北郊建立两条阻截带,并辅以频振式杀虫灯形成立体式防控。安置探照灯诱虫器阻截带之前,延庆（阻截带前）、昌平（阻截带间）、朝阳（阻截带后）3个地区地面灯诱虫器日平均诱虫量差异不显著(F=1.317,n=87,p=0.273>0.05),日诱虫量呈极显著相关［R(延庆-昌平)=0.994（p<0.01）,R（延庆-朝阳）=0.995（p<0.01）,R（昌平-朝阳）=0.920（p<0.01）］;设置阻截带后日平均诱虫量差异呈极显著水平(F=8.486,n=231,p<0.01),昌平和朝阳日诱虫量呈极显著相关（R=0.904,p<0.01）,延庆和昌平呈显著相关（R(延庆-昌平)=0.475,p<0.05）,延庆和朝阳相关性不显著（R=0.287,p>0.05）。结果表明探照灯诱虫器可有效拦截空中迁飞的草地螟成虫。设置探照灯诱虫器阻截带这一应急措施不但确保了北京奥运会的顺利举办,而且也可作为一种新的植物保护技术在生产中加以应用。     

寄主植物对草地螟种群增长的影响

根据草地螟对寄主植物的选择性和转主取食的特性,研究了寄主植物对草地螟种群增长的影响.结果表明,不同寄主植物不仅影响草地螟的生长发育,而且也影响其产卵量和交配率.如幼虫取食灰菜和大豆苗时发育历期较短(约17天),存活率高,蛹重较大;雌蛾产卵量分别达到238、222 粒/头,交配率分别为75%、67%,其种群增长指数较高.而取食玉米和马铃薯苗时发育历期则延长到24天,存活率不足40%,蛹重较轻;其雌蛾产卵量分别为93、50粒/头,交配率均为40%,种群增长指数较低.转主取食有利于草地螟的生长和繁殖,而且提高其种群增长指数.如低龄幼虫取食灰菜至3龄再转食玉米或马铃薯苗,其发育历期、蛹重、产卵量和交配率均比仅取食玉米或马铃薯苗的有明显改善.寄主植物对成虫干重及甘油酯含量的影响亦表现出类似的结果.     

草地螟迁入和再迁飞种群的生理环境特征分析

为了进一步阐明草地螟的迁飞危害规律,研究了2012年6月迁入河北康保城关的成虫种群消长过程,并分析了主要生理特征及环境条件与之的关系.结果显示:黑光灯单灯诱蛾量由6月16日的561头增加到17日的3 451头,但18日和19日的诱蛾量则下降到1 771头和118头,田间百步惊蛾量由17日的3 000头下降到19日的60头;虽然迁入地具有适宜的温度和蜜源条件,但由于其环境湿度太低(42％),不利于成虫生殖是成虫再迁出的主要原因.迁入成虫卵巢级别在2～4级之间,17日具3级卵巢的成虫比例显著多于19日的,而具4级的显著少于19日的,但具2级的在17、18日和19日之间没有显著差异.这3天的成虫性比无显著差异,成虫交配率均在80％以上,但19日的成虫交配率显著高于17日的.这些结果较好地阐明了草地螟田间迁入和再迁飞种群的生理行为特征及环境条件.     

草地螟在5种寄主上的实验种群生命表

草地螟(Loxostege sticticalis Linnaeus)是一种世界性害虫,也是我国华北、西北以及东北地区农牧业生产的重要害虫。本试验在(26+1)℃,RH 70%~80%,L∥D=16h∥8h条件下组建了草地螟在藜、大豆、苜蓿、甜菜和向日葵叶片的实验种群生命表,以研究草地螟的危害差异性,为草地螟的防治提供基础数据。结果表明,草地螟的生长发育、繁殖和生命表参数等在不同寄主之间存在差异。藜组卵的发育历期最短(2.42d)、甜菜组的最长(3.90d);幼虫发育历期以甜菜组的最短(10.00d),苜蓿组的最长(12.63d);蛹的发育历期以向日葵组的最短(11.30d),苜蓿组的最长(16.00d);雌成虫产卵量以藜组最高(345.00粒/雌),苜蓿组最低(138.83粒/雌),雌成虫产卵期以藜组最长(10.42d)、苜蓿组最短(6.58d)。雌蛾产卵量呈现明显的动态变化:取食藜组和向日葵组雌蛾的产卵高峰出现在羽化后第8天,大豆组为羽化后第10天,苜蓿组为羽化后第7天和第9天,甜菜组为羽化后第6天和第10天。藜、大豆、苜蓿、甜菜和向日葵处理间草地螟的种群净增殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)分别在59.772 8~169.194 1、0.097 6~0.135 2和1.102 5~1.144 8之间,其中以藜组的R0、rm和λ最大,苜蓿组的R0、rm和λ最小;平均世代周期(T)和种群加倍时间(t)的范围分别为37.508 0~41.915 8d和5.126 5~7.101 4d。综合比较5种寄主植物,认为藜是草地螟的最适宜寄主,其次分别为大豆、甜菜、向日葵、苜蓿。     

温湿度是影响草地螟发生为害规律的关键因子

草地螟(Loxostege sticticalis L.)(鳞翅目:草螟科)是一种世界性害虫,主要在36~55°N的广阔地区为害。在我国,草地螟主要在华北、东北和西北地区为害,并经常暴发成灾和造成重大经济损失。为了更好地阐明草地螟的种群动态规律、揭示影响其暴发成灾的关键因子,减少其灾害损失,本文通过历史文献分析,结合所在实验室多年从事草地螟研究所获的证据,得出了温湿度是影响草地螟发生为害规律的关键因子的结论。主要依据是:温湿度限定了草地螟的发生为害区域;左右着草地螟存活率的高低、个体及生殖能力的大小以及种群增长的快慢;控制着草地螟滞育和迁飞行为的发生并影响着种群动态;决定着田间发生为害场所、时间和暴发成灾程度。最适合草地螟种群增长的条件是21~22℃和RH 60%~80%。在适宜的温湿度条件下,草地螟存活率高、生殖能力强、种群增长快,发生为害或成灾的可能性增加。超出这个温湿度范围,各项参数下降,幼虫滞育和成虫迁飞的可能性增加,大发生的可能性下降。因此,根据幼虫发生期的温湿度条件变化就可以确定幼虫滞育的比例以及下代幼虫的发生为害情况。而根据成虫盛发期温湿度条件的变化以及成虫发生量的大小,就可以预测草地螟的发生为害场所、时间及暴发成灾程度。     

草地螟的滞育及在其种群动态中的作用*

草地螟是一种兼具迁飞和滞育特性的重要农业害虫。滞育是其抵抗低温、安全越冬的唯一对策,因而在其种群动态和发生为害规律中起着重要的作用。为了阐明草地螟的种群动态和越冬规律,本文就草地螟滞育的诱导和解除、滞育的主要生理特征和机制及其对种群发生的影响等方面的进展进行了总结,以期为草地螟的预测预报与综合防治提供理论依据。     

用年龄-阶段两性种群生命表研究不同寄主上草地螟种群动态的差异

在温度(22±1)℃、相对湿度70%±5%和光周期L//D=16 h//8 h条件下通过年龄-阶段两性生命表探讨了寄主植物对草地螟Loxostege sticticalis种群动态的影响。结果表明,藜饲养的草地螟卵期和幼虫期最短,与大豆、向日葵和小麦处理组相比差异显著,雌雄蛹重显著高于小麦组,雌雄蛾寿命也显著长于向日葵及小麦组;表明藜是草地螟最适宜的寄主植物,其次为大豆、向日葵和小麦。以藜饲养的草地螟产卵前期较短,产卵历期较长,产卵量也显著高于向日葵及小麦组;与藜饲养相比,大豆饲养的草地螟产卵前期较长,但产卵历期和产卵量与藜组相比均无显著差异;以年龄-阶段两性种群生命表计算藜饲养的草地螟种群的幼虫存活率达90%,显著高于其他组;净增殖率、内禀增长率及周限增长率分别为84.01、0.111和1.117,显著高于其他组,平均世代周期为55.44 d,显著短于其他组;根据种群生命表参数预测90 d内种群动态结果表明藜最有利于草地螟种群的增长。     

我国2008年草地螟大发生特征及成因分析

为了更好地总结草地螟的发生危害规律,改善和提高草地螟的预测预报水平,本文就我国2008年草地螟的大发生危害特征及原因进行了总结分析。所得的结果表明：1代幼虫发生危害较轻,仅有70万hm2左右。但2代幼虫的危害面积则达到了1 106.7万hm2,横跨东西7个省,为历年、历代最重。在多数受害较重的地区,豆类、向日葵等双子叶作物受害最重,损失最大,而其他作物几乎都受到了危害。另外,新疆1、2代幼虫的危害时期均比内陆地区提前了1个月左右,而1代成虫的暴发也影响到了奥运会。对2代幼虫大发生的原因进行分析的结果表明,1代幼虫滞育比例的下降,1代成虫从俄罗斯亚洲部分及蒙古地区的大量迁入,1代成虫盛发期间降雨量的增加和适宜的气温,是2代幼虫大发生的主要原因。双子叶杂草面积的扩大,也为2代幼虫的大发生提供了最基本的条件。     

2009年1代草地螟将为我国发生最重的世代

本文通过对草地螟(Loxostege sticticalis)发生危害规律、2009年1代幼虫的虫源数量以及温湿条件可能变化趋势的分析,对我国2009年1代幼虫的发生危害程度进行了预测。2009年1代幼虫的有效虫源面积为600万hm2,总量为43 022亿头,为2004年1代幼虫虫源数量的113倍。为此,预测2009年1代幼虫的发生危害面积将超过1 100万hm2,为历年历代最重。到时将有430万亿头幼虫危害,如不防治,将有2.15亿t的植物被吃掉。其中以东北和华北地区受害较重。同时还会波及一些与虫源区相邻、但历史上较少发生草地螟危害的地区。东北地区将会出现发生危害早,本地虫源与外来虫源混合发生,受害十分严重的现象。由于越冬成虫的羽化时期长,蛾蜂多、虫态重叠、作物多次受害的现象将十分突出。最后,本文就如何应对2009年1代幼虫大发生,减少草地螟灾害损失进行了讨论。     

我国草地螟发生趋势与防控策略

防控新发突发植物疫情是保障农业领域国家生物安全的重要内容。草地螟是我国“三北”地区农牧业重大迁飞性害虫,具有暴发性、多食性和周期性发生特点,严重威胁国家粮食、油料和牧草等作物生产安全,已列入2020年农业农村部公布的《一类农作物病虫害名录》。当前我国草地螟已进入建国后第4个发生周期。根据全球气候变化、农作物结构调整,结合草地螟生物学习性以及当前发生现状,研判本轮周期草地螟发生区域可能更广,为害作物可能更多,持续时间可能更长,发生程度可能更重。为控制草地螟发生为害,提出加强草地螟境内跨区域及跨境迁飞、滞育越冬和周期性发生等成灾规律研究;建立自动化、智能化早期监测预警体系,完善异地测报技术;集成区域化防治技术模式并推广应用卵、幼虫和成虫一体化绿色可持续治理技术,从而为遏制草地螟新发生周期暴发势头,保障国家粮油生产安全和生物安全提供理论依据和技术支撑。     

草地螟成虫对不同光波和光强的趋光性

通过室内测定昆虫趋性行为,研究了不同波长单色光和白光刺激下草地螟成虫趋光反应及其与光强度之间的相互关系。结果表明:一定时间暗适应后的草地螟成虫对单色光和白光刺激均具有趋光行为反应,在340~605nm波长范围内,其趋光反应率表现为大小较复杂的几个峰,其中最为主要的两个峰值分别在紫外区360 nm和近紫外的400 nm区;在试验的光强度范围内,草地螟成虫趋光反应率随单色光和白光光强度的增强而升高;性别、蛾(日)龄对其光谱、光强反应曲线均有一定影响,雌性较雄性的趋光反应率高,初羽化(1日龄)成虫趋光反应较不明显,随着蛾龄的增加,成虫趋光反应率明显升高,10日龄时雌蛾还具有明显的趋光行为。这些数据为草地螟诱虫灯具的研发、推广应用以及诱杀效果的科学评价提供了理论依据。     

蛾龄、温度和相对湿度对草地螟自主飞行能力的影响

为了更好地了解草地螟(Loxostege sticticalis L.)的迁飞行为规律,为改善和提高其监测预报技术提供进一步的试验依据,本文应用所在实验室研发的昆虫自主飞行测试系统,对不同日龄(1~5日龄)、温度(14、18、22、26和30℃)和相对湿度(20%、40%、60%和80%)条件下的成虫自主飞行活动(飞行倾向、时间和次数)进行了研究。所得的主要结果为:1~2日龄成虫的飞行活动较少,3日龄后明显升高,并随日龄增加而升高。其中4~5日龄的飞行活动显著高于1~2日龄的;在14~30℃条件下,成虫飞行活动随温度的上升而增加,在26℃下达到最大。当温度达到30℃时又下降;在20%~80%湿度条件下,成虫飞行活动随湿度的升高而增加,当湿度达到80%时达到最大,并显著高于其他低湿条件的。对3日龄成虫在22℃、80%湿度条件下持续10h的测试结果表明,测试开始后1h成虫的飞行活动频率相对较高,之后就逐渐下降,在第8h也相对较高,9~10h的飞行活动明显降低。本文就上述结果与草地螟迁飞的关系进行了讨论。     

我国2008年草地螟大发生种群空间分布特征

［目的］为进一步认识草地螟大发生规律,更好地开展大尺度草地螟发生预测预报,本文对2008年草地螟大发生种群空间分布特征进行分析。［方法］ 对2008年我国草地螟1代成虫和2代幼虫发生数量与当地温湿度条件进行回归分析,找出影响草地螟种群空间分布特征的主要因素。［结果］ 草地螟成虫发生期的环境温湿度对随后幼虫发生的空间分布具有显著的影响。草地螟成虫集中分布在湿度60%~80%的区域内,而在相对湿度为60%~80%的区域内,温度是草地螟成虫和幼虫空间分布的主导因素。成虫主要分布在温度高于21 ℃的区域内,而温度高于27 ℃的区域内草地螟成虫量较少。在成虫盛期温度为19~27 ℃的区域内易形成草地螟幼虫大发生,特别是在温度为21~25 ℃区域内发生程度更重,该温度范围与草地螟成虫产卵适温范围相符。［结论］ 成虫发生期的环境温湿度指标应是开展大尺度空间草地螟大发生分布预测预报的重要依据。