1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
白背飞虱( Sogatella furcifera Horvath),属同翅目、飞虱科,广泛分布于南亚、东南亚、太平洋岛屿及日本、朝鲜和澳大利亚,遍及我国所有稻区,包括华南、华中、华北、东北以及西南稻区,西北稻区则可达新疆自治区的米泉等地。白背飞虱是亚洲地区一种远距离迁飞性水稻害虫,也是我国长江流域、华南和西南广大稻区水稻上的重要害虫[1],主要危害水稻,其成、若虫直接在水稻植株的韧皮部刺吸汁液,造成水稻生长缓慢,分蘖延迟,瘪粒增加;为害严重时则可造成稻株枯死,呈“虱烧”状。由于该虫体型小、迁飞繁殖力强、栖息荫蔽等特性,如遇田间适宜生境,易造成突发和爆发,是目前影响我国水稻稳产、高产的主要虫害之一。
水稻是我国的重要的粮食作物,其产量至关国计民生问题,为保证粮食的优质高产,国内的昆虫学家和植保工作者自20 世纪20年代就开始了对白背飞虱的研究。新中国成立后,尤其是1980年以后,对白背飞虱的研究日渐深入和系统。白背飞虱作为一种迁飞性害虫可大面积猖獗为害[2]。暖冬年份在北纬26°以南的再生稻、落粒苗和冬秧上有少数个体越冬,冷冬年份能越冬的1月平均气温在10℃以上,绝对低温在0℃以上[3]。运用飞机航捕结合高空捕虫网、灯光诱测和田间系统调查等测报方法[4],对白背飞虱进行了系统监测,明确了其远距离迁飞规律。每年3月中下旬,白背飞虱从中南半岛,菲律宾等虫源地迁入我国南方稻区,以后随西南气流加强,向北迁入,危害面积逐步扩大。每年的3一6月国外虫源不断向我国大陆南部(5、6、9月主害代)地区迁入,因此无法切断虫源地。我国海南岛南部和云南最南部在3月中旬开始迁出;广东、广西南部5月下旬至6月中旬迁出,南岭附近6月中旬至7月中旬为主要迁出期。这几个地区的迁出虫源为我国中、北部广大稻区的主要虫源。白背飞虱主要迁入代在繁殖一代后就有长翅型成虫外迁。8月下旬以后,随季风方向的转变,在东北气流的运送下,开始向南回迁[5]。
四川、贵州、重庆、云南等地的稻田属于我国的西南稻区。由于西南稻区的地理位置、地形、地势、气候和水稻种植制度等因素的影响,白背飞虱的迁飞和发生情况与我国东部稻区相比较,有其不同的特点。川、贵、渝稻区即西南稻区的稻田,多分布于丘陵和山区,一般稻田面积占总面积的5~30%左右,与我国东部稻区多为平原稻区(占70~80%)相比,稻田面积与总面积之比,面积较小[6]。当迁入成虫降落这些地区后,散落在较大面积上的迁入成虫趋集于较小面积上的水稻上,单位面积虫量较大。因此,西南稻区各地的灯诱和田间虫量常比东部稻区高出若干倍。虫量相对集中,为害程度及产量损失较我国东部稻区偏大[7]。
相对于我国东半部地区的稻飞虱研究,西南地区(包括云南、贵州、四川和重庆)稻飞虱迁飞规律及虫源地的研究还非常薄弱[8]。其中,四川稻区白背飞虱发生较严重,迁飞环境较复杂。我国白背飞虱虫源主要来自中南半岛,经东、西2条主要路线跨境入侵。白背飞虱在四川稻区不能越冬[9],每年3-4月经西线,从云南入境,北向迁移扩张进入四川,在四川稻区繁殖后,部分虫源可随气源江南、长江中下游及江淮稻区为害[10]。而贵州稻区的稻飞虱以白背飞虱和褐飞虱为主。其中,白背飞虱在黔南和黔东发生最多、为害最重。主要为害双季晚稻和一季中稻,一般虫口密度为百丛水稻4500头左右[11]。贵州稻区稻飞虱为害严重主要是因为贵州省地形复杂,气候温和,雨量丰沛,耕作制度不断改革,农业生态变化大。因此,贵州稻区稻飞虱发生机制同样值得探究。重庆位于中国西南部,地形复杂,大娄山脉
和武陵山脉在渝南和渝东形成的峡谷为稻飞虱迁入重庆提供了十分
有利的地势条件。白背飞虱作为一种迁飞性害虫,虫源地的虫量对重庆稻区白背飞虱的发生起着至关重要的作用。由于各年间气象条件的影响,使得虫源分布有所变化,但主要虫源地区地理位置大致相同。云南、广西、贵州是重庆稻区白背飞虱的主要虫源地,发生量大的年份,往往大量迁入重庆稻区[12]。白背飞虱虫源量大、重庆气象条件适宜等因素是重庆稻区白背飞虱持续爆发的主要原因。
自20世纪70年代以来,随着高产矮秆水稻品种,尤其是杂交稻的大面积种植及氮肥和化学杀虫剂的大量使用,我国稻飞虱危害面积不断扩大,成为目前影响中国水稻稳产、高产的主要害虫之一[13]。稻飞虱的发生与气象条件、品种抗性、种植制度、耕作方式等密切相关,特别是气象条件对稻飞虱的生长发育、繁殖和迁飞等起着决定性的作用。有关研究表明,冬季气温、副热带高压、大气环流等气候条件对中国稻飞虱的迁飞、降落及为害有极大影响。大尺度天气系统的变化通常与稻飞虱的迁入、迁出密切相关,稻飞虱的繁殖速度与繁殖世代在不同的温度条件下变化明显[14]。白背飞虱的迁出期不完全受水稻生育期的限制,各代均有一定量的成虫迁出,迁入峰次较频繁[15];而杂交稻种植面积的扩大又加重了白背飞虱的大发生[16];特别是近年来,由于境外虫源地和国内的水稻栽培制度和品种变化及抗药性等因素[17],造成我国稻区白背飞虱连年发生严重,局部地区几乎年年 大发生,从而给我国水稻生产带来巨大损失。全球气候变化背景下现行耕作栽培制度的变革对白背飞虱的种群暴发影响如何,其种群暴发危害的程度怎样,都直接关系到我国的粮食安全。因此,现行耕作栽培制度和全球气候背景下我国白背飞虱种群的发生机制值得研究和探讨。同时,川贵渝稻区由于地理位置、地势、气候、迁入气流和水稻种植制度等与我国其他稻区相比,有一定区别,白背飞虱在各时期的优势种群,迁飞和发生情况也有一些不同的特点。因此,本研究通过虫量监测,对2018年川贵渝稻区稻飞虱的发生进行动态分析,探究2018年川贵渝稻区稻飞虱大发生机制,为稻飞虱的预测预报提供理论依据。 参考文献 [1]沈君辉,尚金梅,刘光杰. 中国的白背飞虱研究概况. 中国水稻科学,2003,17(增刊): 7-22. [2]汤金仪,胡伯海,王建强. 我国水稻迁飞性害虫猖獗成因及其治理对策建议. 生态学报, 1996,16(2): 167-173. [3]高保立.灰飞虱抗药性及其机理研究[D].南京:南京农业大学,2008. [4]丁建云, 王文瑶, 余盛华, 张永安. 高空捕虫网在白背飞虱监测中的应用. 植物保护, 1997, 23 (5) : 28-30. [5] 华红霞, 邓望喜, 张宏宇, 郑华. 长江中游稻区夏季飞机航捕迁入白背飞虱的轨迹分析. 华中农业大学学报, 2003, 22(4): 325-330. [6]胡国文.我国西南稻区白背飞虱、稻褐虱的迁飞和发生特点.植物保护,1982,9(8):179-186. [7] Wang L H, Zhang Y L, Han Z J.Cross-resistance and possible mebhanisms of chlorpyrifos resistance inLaodelphax striatellus (Fallén). Pest Management Science, 2010, 66(10):1096-1110. [8]胡国文,谢明霞,汪毓才.对我国白背飞虱的划分意见.昆虫学报,1988,31(1):42-59. [9]芦芳,翟保平,胡高.昆虫迁飞研究中的轨迹分析方法.应用昆虫学报,2013,50(3):853-862. [10]赖仲廉.贵州省水稻主要病虫害的种类和分布.贵州农业科学报,1987,4(3):62-68. [11]毕建春,陈星燎,彭晓明,封传红,马利,蒋春先,李庆,王海建,杨群芳.四川叙永白背飞虱早期迁入种群虫源地分布与降落机制探究.中国水稻科学.2014(05). [12]胥 瑞,何 娟. 白背飞虱的爆发原因和发生规律. 农技服务,2007,24(2):42-43. [13]霍治国,陈林, 叶彩玲等. 气候条件对中国水稻稻飞虱为害规律的影响[J]. 自然灾害学报,2002,11(1): 97~102.
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2. 研究的基本内容和问题
1. 研究目标
本实验研究目标为展示2018年川贵渝稻区稻飞虱发生情况,分析2018年稻飞虱发生呈现西部稻区多东部稻区少的原因。
2. 研究内容
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
虫量监测,在夏季稻飞虱发生期,使用自动分时段自动诱虫高空探照灯(专利授权号ZL 2011 2 0265335.8)对稻飞虱进行诱捕,识别并记录稻飞虱数量,了解灯诱监测的原理。
2.技术路线
4. 研究创新点
2018年稻飞虱整体发生较轻,且与以往不同,东部稻区发生轻,而虫量高峰出现在了四川、重庆、云南、贵州等地,对2018年川贵渝稻区稻飞虱的发生模式进行分析,可以完善对稻飞虱发生格局的认知。
5. 研究计划与进展
2018.07-2018.09 对灯诱数据进行记录,学习相关软件GrADS、ArcGIS、等;
2018.10-2019.01检索和阅读相关文献,收集历史虫情、气象资料,整理数据;
2019.02-2019.03 对2018年东西部稻区的稻飞虱数据进行分析;
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