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白背飞虱(WBPH)Sogatellafurcifera(Horváth)与褐飞虱(BPH)Nilaparvata lugens(St(a)l)是亚洲水稻上重要的迁飞性害虫,其每年的南北往返迁飞对各国水稻生产造成了严重威胁。自本世纪以来,由于境外虫源地和我国水稻栽培制度和品种变化以及抗药性等方面的原因,已造成我国水稻种植区两种飞虱多年发生严重,局部地区几乎年年大发生。白背飞虱与褐飞虱的连续多年暴发成灾,给我国水稻生产带来了巨大损失,植保部门对稻飞虱的测报防治急需新的理论指导,关于我国白背飞虱与褐飞虱虫源地中小尺度上的精细化研究变得更加重要。 对于我国稻飞虱虫源地的研究,已达到一定的深度和广度,然而关于境外和境内中小尺度的迁飞路径及迁飞规律的基础性研究仍存在许多亟待解决的问题。因此,研究我国稻飞虱虫源地的衔接关系,可以为基层植保工作者准确进行稻飞虱发生期预测提供科学的理论依据,对实现全国稻飞虱的综合治理和全面防控具有重要作用。 本论文分别对白背飞虱与褐飞虱的灯下虫源性质和扑灯节律及其整个春、夏季北迁与秋季回迁过程进行了研究。通过对白背飞虱与褐飞虱的灯下种群和田间种群进行卵巢解剖,结合夜间逐时扑灯动态,明确了两种飞虱的灯下虫源性质和扑灯节律及其在迁飞研究中的应用;以越南中南部和中部为重点、以我国广西和安徽为个例,研究了境内、外以及国内各稻区(华南早稻区和长江中下游混作稻区)各发生地之间中小尺度的虫源衔接关系和各虫源地的概率贡献,提出了白背飞虱与褐飞虱春、夏季北迁的精细化路径模式;分别对我国安徽和广西稻飞虱回迁虫源的形成机制和降落区分布进行了研究,初步探讨了稻飞虱秋季回迁的迁飞路径。 主要研究结果如下: 1.白背飞虱与褐飞虱的灯下虫源性质和扑灯节律 通过田间系统调查与雌虫卵巢解剖研究了2008-2012年永福早稻田白背飞虱的种群动态及各世代的虫源性质,并结合多年的逐时灯诱及历史灯诱资料分析了白背飞虱与褐飞虱的灯下虫源性质和扑灯节律。此外,探讨了两种飞虱扑灯节律中高峰时段和各时段卵巢发育进度在稻飞虱预测预报中的应用,并提出白背飞虱与褐飞虱灯下种群虫源性质的判定标准。结果表明: (1)永福白背飞虱与褐飞虱在早稻上常年均发生4代。白背飞虱的第1、2代为迁入种群,第3、4代为迁出种群。褐飞虱的第1、2代为迁入种群,第3代为本地繁殖种群,第四代主要为迁出种群。 (2)4月中下旬,永福白背飞虱灯下出现前期迁入峰,为纯迁入种群;5月中旬至6月上旬,灯下出现主迁入峰,以迁入种群为主,伴随少量迁出;6月中下旬,灯下出现主迁出峰,以迁出种群为主,伴随少量迁入;7月上旬,灯下出现次迁出峰,为纯迁出种群,虫峰较小。褐飞虱的迁入峰主要出现在5月中旬至6月中旬,迁出峰则出现在7月份。 (3)在迁入期内,白背飞虱灯下种群以Ⅱ、Ⅲ级卵巢为主,褐飞虱灯下种群雌虫卵巢主要为Ⅱ级;在迁出期内,白背飞虱与褐飞虱灯下种群均以Ⅰ级卵巢为主。白背飞虱灯下有一个明显的迁出和部分迁入期,雌虫卵巢以Ⅰ、Ⅱ级为主。 (4)白背飞虱扑灯具有明显的节律性。夜间无降雨过程时,扑灯节律呈“晨暮双峰”型,暮峰为扑灯最高峰,晨峰相对较小;若有降雨过程,降雨时刻和降雨量影响稻飞虱的扑灯时间和扑灯量,扑灯节律常呈“多峰”型。 2.白背飞虱的春、夏季北迁过程分析 以白背飞虱在南亚的春季北迁和东亚的夏季北迁过程为主线,依次选择境外主要虫源地—越南的白背飞虱迁飞路径和规律、我国广西区白背飞虱的春季迁入虫源和我国安徽省白背飞虱的夏季迁入虫源为研究对象,通过探讨越南各稻区(越南中南部、中部和北部)间的虫源关系,分析其对我国南部稻区白背飞虱的虫源贡献率,来研究广西区白背飞虱的虫源地分布,并选择2012年3-5月广西的大规模春季迁入做个例分析;通过对安徽省多年多地的灯诱数据进行迁飞轨迹模拟,统计虫源地分布并选择8个迁入高峰做个例分析,以解析安徽白背飞虱虫源地的分布,研究白背飞虱在我国东部的夏季迁飞路径。结果表明: (1)越南中南部是我国两广南部稻飞虱早期重要的直接虫源地。每年2月下旬至4月上旬,越南中南部上空均有一定比例的西南风、南风和东南风,为早稻上稻飞虱的北迁提供运载气流。每年3月上旬-4月上旬,广南升平冬春稻上的稻飞虱均有一定比例的虫源可以迁飞到中国南部稻区,成为中国南部稻区稻飞虱的早期直接虫源。 (2)2012年3月5日浦北和合浦及3月18日钦北迁入峰的虫源主要来自越南中南部及中部偏南地区、海南南部和老挝南部;3月17日合浦和3月19-21日钦北迁入峰的虫源主要来自海南南部和中部偏北地区。2012年4月广西区白背飞虱的虫源主要来自海南、越南中部和北部偏南地区、老挝中部和泰国东北部;5月虫源主要来自广西南部、广东南部、海南省和越南北部。 (3)充足的虫源、合适的运载气流和大量虫源的北迁是2012年我国南部稻区大规模迁入的主要原因。首先,2012年广南升平冬春稻的种植提前了半个多月,稻飞虱迁出峰出现的更早,诱虫量也更大;其次,2012年南风、东南风和西南风的频次高于2011年,更有利于稻飞虱向北迁飞;再次,2012年稻飞虱迁出虫源降落在中南半岛北纬16°线以北稻区的概率要高于2011年,并且降落在中国各稻区的概率也要明显高于2011年。 (4)每年2月下旬和3月,越南中部偏南地区的虫源主要来自越南中南部和老挝南部,越南中部偏北地区的虫源来自老挝南部、越南中部和泰国东北部;越南北部的虫源主要来自越南中部偏南地区及中南部、老挝中部及南部和泰国东北部。 (5)2000-2012年3月份广西区白背飞虱的虫源地主要分布在海南南部、越南中部、老挝中部和南部、泰国东北部及越南中南部;4月份广西区白背飞虱的虫源地主要分布在海南省、越南中部及越南北部偏南地区、老挝及泰国东北部;5月份的虫源地主要分布在广西南部、广东南部、海南省和越南北部。 (6)2000-2012年6-7月份皖南稻区白背飞虱的虫源地主要分布在江西、湖南南部和东部及东北部、广西东北部和广东西北部,部分虫源来自浙江南部、福建西北部、两广南部和海南北部等地区;皖中和皖北稻区的虫源地主要分布在安徽西南部、江西北部、湖南东部、湖北东南部和福建北部,部分虫源来自广西东北部、广东西北部、湖南南部、江西中部和安徽南部等地区。 3.白背飞虱与褐飞虱的秋季回迁过程分析 通过田间调查数据和多年的历史灯诱数据并结合相关的气象资料,初步分析我国秋季回迁种群的形成机制和回迁种群从我国广西进入中南半岛的降落分布,为稻飞虱回迁种群的研究提供理论依据。 皖西南的潜山地处白背飞虱南北往返迁飞的转折点,既是北迁种群的迁入区,又是后期回迁种群形成的重要虫源区。选择皖西南的潜山开展两迁害虫蹲点监测,利用HYSPLIT轨迹分析平台模拟分析2009年潜山白背飞虱6个迁入峰的虫源地和迁入代种群的形成,通过田间系统调查与雌虫卵巢系统解剖研究白背飞虱田间发生动态和世代种群性质及回迁种群的形成机制。结果表明: (1)2009年6月上旬潜山白背飞虱虫源来自赣西及湘赣交界地区,6月中下旬来自湘南和湘东南地区,7月上旬和下旬来自湘东和赣西地区,7月中旬来自湘东南和赣南地区,7月底8月初来自赣北和赣西北。 (2)2009年潜山白背飞虱在中稻田和晚稻田滞留危害,发生危害期延长,为后期回迁提供大量的虫源。 (3)2009年,白背飞虱迁入种群在中稻上繁殖一个世代后,新羽化的成虫(第三代,7月下旬至8月中旬)因连续降雨而大量滞留本地继续为害中稻田,其后再迁入晚稻田危害并大量增殖,形成第四代回迁种群大量南迁。 选择我国南部最有代表性的广西稻区来研究稻飞虱回迁种群,对2006-2012年9-11月稻飞虱迁出高峰日进行顺推轨迹模拟,并分析迁出期的风场,从中小尺度上研究回迁虫源的降落区分布。结果表明: (1)2006-2011年9-11月广西区上空主要盛行东北气流,各站点东北风的概率均在25%以上,为秋季盛行风向,能够为稻飞虱回迁种群向中南半岛迁飞提供运载气流。 (2)广西区稻飞虱回迁种群的降落区主要分布在越南北部和中部,其次为老挝中部和北部,部分降落区分布在泰国东北部、北部和东部、老挝南部、缅甸东部及柬埔寨北部等地区。 (3)桂南的合浦和防城港迁出种群的有效落点主要分布在越南北部和中部、老挝北部和中部及泰国东北部;桂西南的龙州迁出种群的降落区主要在越南北部和中部及老挝北部;桂中的武鸣、柳江、宜州、昭平和金城江迁出种群的降落区主要在越南北部和中部;桂北的全州迁出种群的降落区主要在越南北部和中部。