湖南白背飞虱中小尺度虫源分析及降落机制

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近年来白背飞虱(Sogatella furcifera(Horvath))连续暴发已造成我国水稻产业重大损失,而湖南是我国水稻主产区之一,是白背飞虱南北往返的必经之路,更是白背飞虱迁飞事件的频发区和主要繁殖区。目前对于湖南稻区白背飞虱中小尺度虫源地的研究较少,同时白背飞虱地域性降落机制的研究尚未得到精细化规律的结论。因此,明确该地区白背飞虱前期迁入种群的中小尺度虫源地和降落机制,对实现精细化异地预测至关重要。本论文总结了湖南稻区13年白背飞虱前期迁入规律,明确了该省中小尺度虫源地分布,并重点就其迁飞过程进行了多因素的时空动态分析。1.湖南稻区2000-2012年白背飞虱的前期迁入通过研究湖南稻区湘阴、湘乡、桂阳、临澧、洪江5个站点13年白背飞虱前期灯诱种群规律,结果表明:(1)湘北平均始见期比湘南迟10-20d;(2)2000-2005年大部分站点始见期推迟35d以内,2006年以后湖南站点白背飞虱始见期均相应有所提前,其中2007年全国大发生时5个站点提前10-25d。(3)湖南稻区白背飞虱前期迁入种群主要沿湘西武陵山至湘南雪峰山一带以及“湘桂走廊”东端分布。(4)每年4月我国南海和东南亚地区由于受副热带高压控制盛行西南气流,湘东南位置偏东,加之南岭山脉的阻挡,该区迁入峰次与迁入量较湘西较少。2.湖南稻区白背飞虱中小尺度虫源地分析使用WRF模式以及轨迹程序对湖南2000-2012年3-6月白背飞虱中小尺度虫源地进行了模拟,并就其始见期、前期灯诱虫量分别与中南半岛北部与我国南部稻区(100°E-114°E;18°N-23.25°N)1-3月温度之间的关系进行了相关分析。结果表明:(1)湖南白背飞虱3-6月小尺度虫源地因地理位置存在显著差异。湘西迁入虫源主要来自越南北部、广西西南部;湘东南、湘中迁入虫源主要来自广东南部、广西东南部。(2)全省尺度来看:3月份仅湘西南出现虫峰,云南东南部为其主要虫源地,部分来自老挝与越南北部稻区;4月虫源地主要分布在广西西南部,其次为自越南北部,其中云南南部与老挝北部也提供了少量虫源;5月广西西南部稻区仍是湖南各站点的主要虫源地,广东南部次之,同时也有部分虫源仍然来自越南北部稻区;6月湖南稻区省外虫源地已发展为广西北部与广州北部甚至贵州南部。3.湖南稻区白背飞虱前期迁入种群的降落机制基于WRF模式输出的高分辨率大气动力背景场分析了2005、2009、2011以及2012年13个夜间单灯或多灯灯诱高峰(诱虫量达几千乃至上万头),其中以2012年4月20日至5月20日整个前期迁入过程为重点,确定了白背飞虱北迁种群在该区域的降落机制。结果表明:(1)低空急流为白背飞虱的北迁提供了运载气流,锋面气旋与切变线等天气尺度系统以及强烈上升气流带来的降水、低温屏障与下沉气流是该区域白背飞虱迁飞种群集中迫降的三个直接因素。(2)地形是导致湘西降虫发生频率高、迁入量大的主要因素。由于山体阻塞与地面摩擦形成的小型垂直环流、夜间山风的作用及山谷间的峡谷风可导致白背飞虱集中降落,较大的灯诱峰次主要位于谷地或者是山体的迎风坡。
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