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基于两种轨迹模型的褐飞虱迁飞轨迹比较研究 被引量：14
1
作者 包云轩 孙梦秋 +2 位作者 严明良 陆明红 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第19期6122-6138,共17页
异地预测是迁飞性害虫发生预测的重要内容,迁飞轨迹模拟和预测是能较好地反映害虫迁飞时空动态的一种异地预测方法。褐飞虱作为我国水稻生产上的一种重要迁飞性害虫,其迁飞轨迹的准确预报,可为其灾变预警和有效防控提供科学依据。为了... 异地预测是迁飞性害虫发生预测的重要内容,迁飞轨迹模拟和预测是能较好地反映害虫迁飞时空动态的一种异地预测方法。褐飞虱作为我国水稻生产上的一种重要迁飞性害虫,其迁飞轨迹的准确预报,可为其灾变预警和有效防控提供科学依据。为了比较选择一些准确性好、分辨率高、易于推广应用的害虫迁飞轨迹模型,选取2006年7月初发生在湖南省洪江市的一次褐飞虱重大北迁过程作为典型个例,运用中尺度天气研究和预报模式WRF,结合NCEP气象再分析数据,利用HYSPLIT和FLEXPART两种轨迹计算模式对褐飞虱迁飞轨迹进行模拟,并验证模型模拟和计算的准确度和精确度。研究结果表明:(1)WRF-HYSPLIT和WRF-FLEXPART两种轨迹计算模式在虫源地、迁飞路径(迁飞方位角和走向)、迁飞高度、迁飞速率和迁飞距离计算上总体趋势一致,但存在一定的差异,后者的起伏变化大于前者。(2)尽管两种耦合模式在调用WRF模式输出的预报场物理变量方面有很多相同之处,但WRF-FLEXPART耦合模式在运行计算过程中比WRF-HYSPLIT耦合模式多考虑了对流参数、地表胁迫和各种地形参数,因而能更全面地反映中尺度天气过程(特别是对流性天气过程)对昆虫起飞、空中飞行和降落的动力作用,也能更真实地反映地表物理过程、大气湍流结构和地形起伏对褐飞虱种群迁飞的影响。(3)从褐飞虱种群对生境和取食条件选择上看,两种模式模拟的各高度迁入种群的虫源区、迁飞路径和降落地都是合理的、准确的。但从褐飞虱迁出、空中飞行和降落所处的三维流场来看,WRF-FLEXPART模式轨迹走向与盛行气流方向的吻合度要明显高于WRF-HYSPLIT模式。(4)两种模式均可作为业务工具在迁飞性害虫测报中推广应用。 展开更多
关键词 褐飞虱 迁飞轨迹 WRF-HYSPLIT模型 WRF-FLEXPART模型 比较分析
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转Bt基因抗虫棉对棉蚜的杀虫剂敏感性及解毒酶系的影响 被引量：9
2
作者 张炬红 郭建英 +1 位作者 万方浩 夏敬源 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期938-943,共6页
采用浸叶法,以亲本常规棉作对照,室内测定了吡虫啉和辛硫磷对在转Bt基因棉上取食不同世代棉蚜Aphisgossypii Glover的毒力,并用酶标仪测定了转Bt基因棉对棉蚜酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活力的影响。结果表明,棉蚜对吡虫啉和辛硫磷的... 采用浸叶法,以亲本常规棉作对照,室内测定了吡虫啉和辛硫磷对在转Bt基因棉上取食不同世代棉蚜Aphisgossypii Glover的毒力,并用酶标仪测定了转Bt基因棉对棉蚜酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活力的影响。结果表明,棉蚜对吡虫啉和辛硫磷的敏感性并未受Bt棉的影响,2种杀虫剂对分别取食Bt棉1代和多代(60代以上)的棉蚜与取食亲本常规棉棉蚜的LC50值之间均无显著差异。在抗虫棉GK12上取食1代和21代的棉蚜,其酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力与取食亲本常规棉的棉蚜之间差异不显著。可见,转Bt基因棉对棉蚜的杀虫剂敏感性和解毒酶活力无显著影响。 展开更多
关键词 转BT基因棉 棉蚜 杀虫剂敏感性 解毒酶 乙酰胆碱酯酶
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中南半岛前期异常气候条件对中国南方稻区褐飞虱灾变性迁入的影响及其预测模型 被引量：9
3
作者 包云轩 唐辟如 +3 位作者 孙思思 陆明红 谢晓金 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2934-2947,共14页
近30多年来,气候变化对中国褐飞虱的灾变性迁入带来了明显的影响,为了进一步了解虫源地的异常气候变化对我国褐飞虱迁入量的影响,利用1980—2016年中国各植保站提供的褐飞虱虫情资料及同期美国国家环境预测中心(NCEP)提供的全球气象再... 近30多年来,气候变化对中国褐飞虱的灾变性迁入带来了明显的影响,为了进一步了解虫源地的异常气候变化对我国褐飞虱迁入量的影响,利用1980—2016年中国各植保站提供的褐飞虱虫情资料及同期美国国家环境预测中心(NCEP)提供的全球气象再分析资料,分析了中国褐飞虱境外主要虫源地中南半岛前期异常气候条件对中国南方稻区褐飞虱发生程度的影响,并对褐飞虱发生等级与影响其迁飞的气象因子进行了相关性分析,筛选出关键预报因子,分别应用支持向量机(SVM)、BP神经网络和多元回归分析3种方法对代表站点褐飞虱年发生等级进行了预测,并比较了3种预测模型的优劣。结果表明:(1)中南半岛气候异常区主要分布在北部,异常气候的发生次数在中南半岛呈现出北高南低的特征,并从北向南呈环状递减。(2)中南半岛前期温度偏高(暖冬、暖春)、相对湿度偏大(湿冬、湿春),易引起褐飞虱在中国南方稻区的偏重以上发生;若中南半岛前期气候偏冷(冷冬、冷春)、偏干(干冬、干春),则常导致褐飞虱在中国南方稻区的偏轻以下发生。(3)通过比较3种模型的历史回代率和预测准确率,发现3种模型对褐飞虱的发生程度均有一定的预测能力,其中SVM模型的预测效果最好,BP神经网络次之,多元线性回归模型最差,表明SVM更加适用于生产实际中的褐飞虱发生程度预测。 展开更多
关键词 褐飞虱 迁入 气候因子 中南半岛 预测模型
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云南省褐飞虱早期迁入虫源及其发生大气背景分析 被引量：8
4
作者 包云轩 尚洁 +3 位作者 孙思思 谢晓金 陆明红 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第16期5621-5635,共15页
为了探明我国西南稻区褐飞虱早期迁入种群的虫源地,为后期预测和防治提供依据,通过对2007—2016年云南植保站4—5月份褐飞虱虫情进行分析,选取出云南省勐海、芒市、江城、师宗、麻栗坡、广南6个代表性站点,利用WRF-FlexPart耦合模式对2... 为了探明我国西南稻区褐飞虱早期迁入种群的虫源地,为后期预测和防治提供依据,通过对2007—2016年云南植保站4—5月份褐飞虱虫情进行分析,选取出云南省勐海、芒市、江城、师宗、麻栗坡、广南6个代表性站点,利用WRF-FlexPart耦合模式对2013年、2015年和2016年这些站点的早期迁入峰进行了数值模拟,得到近年来云南省褐飞虱早期迁入虫源的虫源地。选取了2013年褐飞虱早期迁入量较大的迁入峰进行了大气背景分析,结合峰期影响褐飞虱迁飞的大气动力场、温度场和相对湿度场,探讨了影响云南省褐飞虱早期迁入的大气背景。研究结果表明:(1)近年来云南省褐飞虱迁入的虫源主要来自缅甸,部分来自老挝和泰国,少数来自越南,还有极少量来自孟加拉国。(2)这一时期,当释放高度分别为1500、2000 m时,褐飞虱的迁飞高度分别集中在2216 m和2489 m,平均迁飞高度分别是2167、2454 m,从不同释放高度回推的褐飞虱迁飞高度的起伏趋势具有较好的一致性,表明模式能较好地反映系统性垂直气流和下垫面起伏对其上层三维流场和种群迁飞的影响。(3)选取2013年5月22—26日发生在云南勐海、麻栗坡和广南的一次典型褐飞虱迁入过程,分析了大气背景场对褐飞虱迁飞的影响,结果显示:受印缅低压控制或影响,高空从境外虫源区至云南降虫区有西南水平气流作为种群输送动力;温场在降虫区东北侧有"低温屏障墙"存在,阻止了种群的继续北迁;垂直速度场上虫源区有上升气流促使种群起飞迁出,降虫区有下沉气流促使种群降落;弱降水形成的拖曳下沉气流对降虫也十分有利;相对湿度场对此次迁飞过程不形成任何胁迫。 展开更多
关键词 褐飞虱 虫源地 WRF-Flexpart耦合模式 迁飞轨迹 大气背景分析
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基于卡尔曼滤波算法的稻纵卷叶螟短期预测模型 被引量：6
5
作者 包云轩 陈心怡 +2 位作者 谢晓金 王琳 陆明红 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2016年第5期578-586,共9页
利用1994-2014年中国南方四大稻区(华南、西南、江岭和江淮稻区)代表性病虫测报站的稻纵卷叶螟逐候田间赶蛾量资料,筛选出影响各站稻纵卷叶螟发生量的关键气象因子,应用卡尔曼滤波方法分别对各站建立稻纵卷叶螟迁入期候发生量的卡尔曼... 利用1994-2014年中国南方四大稻区(华南、西南、江岭和江淮稻区)代表性病虫测报站的稻纵卷叶螟逐候田间赶蛾量资料,筛选出影响各站稻纵卷叶螟发生量的关键气象因子,应用卡尔曼滤波方法分别对各站建立稻纵卷叶螟迁入期候发生量的卡尔曼短期预测模型,并计算模型的准确率、误差大小和稳定性。结果表明:(1)稻纵卷叶螟发生量与前一候和前两候的田间蛾量呈极显著正相关(P<0.01),与前一候的近地面最低气温、平均气温和最高气温呈极显著正相关(P<0.01),与前一候的地面气压呈极显著负相关(P<0.01)。(2)经1994-2011年的回检拟合和2012-2014年试报检验,卡尔曼模型的发生量预测综合平均误差为-88.63,平均绝对误差为217.72,均方根误差为605.04。发生量预测综合准确率为84.33%,平均历史拟合率为83.33%,各站卡尔曼模型的预报结果与实测值基本吻合,表明模型可以应用于稻纵卷叶螟候发生量的预测。 展开更多
关键词 稻纵卷叶螟 气象因子 卡尔曼滤波算法 候发生量预报模型 准确率
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奇异交叉谱分析方法在中国南方稻纵卷叶螟发生预测中的应用 被引量：4
6
作者 高文婷 陈心怡 +3 位作者 包云轩 王琳 谢晓金 陆明红 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第9期583-596,共14页
利用奇异交叉谱分析方法(SCSA),对中国南方水稻主产区中广西全州、重庆秀山、湖南湘阴和江苏张家港4个代表站点1994-2014年稻纵卷叶螟田间逐日赶蛾量资料和与4站虫量相关性最显著的环流因子进行耦合周期分析,通过重建耦合分量序列(RCCS... 利用奇异交叉谱分析方法(SCSA),对中国南方水稻主产区中广西全州、重庆秀山、湖南湘阴和江苏张家港4个代表站点1994-2014年稻纵卷叶螟田间逐日赶蛾量资料和与4站虫量相关性最显著的环流因子进行耦合周期分析,通过重建耦合分量序列(RCCS)对分量序列的时间变化特征进行探讨,并采用SCSA-AR方法对稻纵卷叶螟发生量进行外推预测。结果表明:预测结果与实际情况基本吻合。对预测平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)及预测值与实况值的符号相关率(RSC)进行计算,4站综合平均的ME为-0.071、MAE为0.349、RMSE为0.446、RSC为0.75,表明预测误差较小,预测序列较稳定,预报精度较高,可将此方法推广应用于中国南方稻区稻纵卷叶螟的发生趋势预测。 展开更多
关键词 大气环流因子 耦合振荡 重建耦合分量序列 自回归分析 虫量发生预测
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转Bt基因抗虫棉对棉蚜消化酶的风险评价 被引量：12
7
作者 张炬红 郭建英 +1 位作者 万方浩 夏敬源 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2008年第B06期238-242,共5页
棉蚜是转Bt基因抗虫棉(简称Bt棉)上的非目标害虫,也是Bt棉上危害较严重的害虫之一。用酶标仪在室内测定了取食Bt棉GK12不同世代棉蚜中肠消化酶系的活力和比活力,包括蛋白酶、蔗糖酶、海藻糖酶和淀粉酶,并与取食亲本常规棉泗棉3号的棉蚜... 棉蚜是转Bt基因抗虫棉(简称Bt棉)上的非目标害虫,也是Bt棉上危害较严重的害虫之一。用酶标仪在室内测定了取食Bt棉GK12不同世代棉蚜中肠消化酶系的活力和比活力,包括蛋白酶、蔗糖酶、海藻糖酶和淀粉酶,并与取食亲本常规棉泗棉3号的棉蚜比较,以研究Bt棉对棉蚜中肠消化酶的短期影响和长期效应。结果发现,取食Bt棉1代、2代、3代和60代以上的棉蚜,与取食常规棉棉蚜的这4种消化酶的活力和比活力之间均无显著差异,在Bt棉上取食不同世代棉蚜的消化酶活力也无显著差异。表明无论从短期影响还是长期效应来看,Bt棉对棉蚜的中肠消化酶系均无显著影响。 展开更多
关键词 转BT基因抗虫棉 棉蚜 消化酶
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转基因抗虫棉对棉蚜生长发育和繁殖的影响 被引量：7
8
作者 张炬红 郭建英 +1 位作者 万方浩 夏敬源 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期163-168,共6页
以常规棉泗棉3号上饲养10代的棉蚜作为虫源,以其亲本为对照,在室内分别研究了转单、双价基因抗虫棉对棉蚜的短期影响,及单价抗虫棉对棉蚜的长期效应。结果发现,单价抗虫棉GK12和双价抗虫棉SGK321在短期内对棉蚜生长发育、繁殖和生命表... 以常规棉泗棉3号上饲养10代的棉蚜作为虫源,以其亲本为对照,在室内分别研究了转单、双价基因抗虫棉对棉蚜的短期影响,及单价抗虫棉对棉蚜的长期效应。结果发现,单价抗虫棉GK12和双价抗虫棉SGK321在短期内对棉蚜生长发育、繁殖和生命表参数无显著影响。在抗虫棉上取食1代的棉蚜,各龄发育历期、成虫寿命、产仔数和产仔历期、内禀增长率、净增长率、平均发育历期等和取食亲本的棉蚜之间均无显著差异。在GK12上取食37代的棉蚜与取食亲本常规棉泗棉3号和在GK12上取食1代的棉蚜之间以上各指标也无显著差异。可见,单价抗虫棉GK12和双价抗虫棉SGK321在短期内对棉蚜的生长发育和繁殖均无显著影响,GK12在长期内对棉蚜也未产生显著影响。 展开更多
关键词 转基因抗虫棉 非目标害虫 棉蚜 生长发育 繁殖
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东亚夏季风进退对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟发生的影响 被引量：6
9
作者 包云轩 王明飞 +2 位作者 陈粲 陆明红 刘万才 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第24期9351-9364,共14页
为了探明东亚季风对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的影响,为中短期预警提供科学依据,利用2000—2016年中国稻纵卷叶螟赶蛾量数据,结合NECP气象再分析资料,分析了东亚夏季风进退与我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的关系,结果表明:... 为了探明东亚季风对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的影响,为中短期预警提供科学依据,利用2000—2016年中国稻纵卷叶螟赶蛾量数据,结合NECP气象再分析资料,分析了东亚夏季风进退与我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的关系,结果表明:(1)稻纵卷叶螟的初始迁入与东亚夏季风的向北推进密切相关,除华南稻区稻纵卷叶螟迁入始期提前于东亚夏季风北界经过该区的时间外,在其他稻区两者基本同步;东亚夏季风北边界在不同稻区首次和二次出现的早晚对该稻区稻纵卷叶螟的向北迁入的始期具有一定的指示意义。(2)各稻区北迁的高峰期一般都发生在东亚夏季风控制范围内,其中6月中旬—8月上旬东亚夏季风活动范围到达30°N以北地区,此时是我国南方稻区稻纵卷叶螟北迁峰次最多、迁入量最集中的时期;东亚夏季风北界在本30°N以北地区持续时间的长短与稻纵卷叶螟年发生程度呈显著的正相关。(3)8月中下旬是东亚冬、夏季风的转换期,也是稻纵卷叶螟种群的“混合迁”发生期,此时,西南稻区和江淮稻区北部迎来初次南迁峰;9月后东亚夏季风开始南撤,东北冬季风快速南下,稻纵卷叶螟种群也随之不断向南迁飞。(4)2007年稻纵卷叶螟在江淮稻区特大爆发的大气背景是:6月末—7月的强西南季风使沿江稻区迁入虫量比常年显著增加,也为7月下旬至8月下旬稻纵卷叶螟大规模向江淮稻区迁入奠定了虫源基础;7月份江南、华南地区的降水异常偏少使喜湿的稻纵卷叶螟种群进一步向沿江和江淮地区聚集;8月份东亚夏季风的回撤偏晚以及9月份华北地区和江淮地区北部的相对偏暖,使江淮稻区稻纵卷叶螟种群在当地滞留时间偏长、南迁起始期和高峰期异常偏晚。 展开更多
关键词 稻纵卷叶螟 东亚夏季风 迁飞 始期 高峰期
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准双周大气低频振荡对江岭稻区褐飞虱迁入的影响 被引量：2
10
作者 刁家敏 孙思思 +2 位作者 包云轩 陆明红 谢晓金 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2017年第3期181-195,共15页
探明准双周大气低频振荡对中国褐飞虱迁入的影响,可为褐飞虱的延伸期预报提供重要的参考依据。根据1979-2015年中国105个植物保护站的逐日褐飞虱灯诱资料、同期NCEP/NCAR全球逐日气象再分析资料,筛选出具有典型褐飞虱偏重以上发生特征... 探明准双周大气低频振荡对中国褐飞虱迁入的影响,可为褐飞虱的延伸期预报提供重要的参考依据。根据1979-2015年中国105个植物保护站的逐日褐飞虱灯诱资料、同期NCEP/NCAR全球逐日气象再分析资料,筛选出具有典型褐飞虱偏重以上发生特征的年份(2010年),分析江岭稻区褐飞虱迁入量与准双周低频大气振荡之间的关系;利用HYSPLIT轨迹计算模型对迁入典型站点的褐飞虱种群作后向轨迹分析,探讨大气低频流场对褐飞虱迁飞路径和虫源地的影响。结果表明:(1)2010年8-9月江岭稻区褐飞虱迁入量存在显著的10~20d振荡周期;(2)同期850h Pa和925h Pa两个高度的风场、位势高度场及垂直速度场均存在10~20d的显著低频周期,且褐飞虱迁入量的低频振荡与这些大气物理量的低频振荡呈显著相关;(3)前期江岭稻区主要受低频西南风的影响,褐飞虱种群随西南风由西南稻区向江岭稻区输送,后期部分褐飞虱种群随东北风由江淮稻区向江岭稻区输送;(4)褐飞虱种群的后向轨迹模拟计算结果,进一步验证了迁入江岭稻区的褐飞虱的轨迹和虫源地与低频风场的盛行基本一致。 展开更多
关键词 褐飞虱 小波分析 低频流场 迁飞轨迹 虫源地
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