【摘要】：稻飛虱主要包括褐飛虱Nilaparvata lugens(Stal)和白背飛虱 Sogatella furcifera(Horvath),是對(duì)亞洲水稻危害極其嚴(yán)重的遷飛性害蟲。每年春季,大量稻飛虱從境外遷入我國(guó),遷入量的多少很大程度上決定了該年稻飛虱的發(fā)生為害程度,而遷入量不僅受到蟲源地基數(shù)的關(guān)鍵影響,還在遷入過程中受到大氣環(huán)流背景的極大影響。以往國(guó)內(nèi)外學(xué)者在短期大氣動(dòng)力過程和長(zhǎng)期氣候變化對(duì)稻飛虱遷飛的影響做了較多的探討,但對(duì)中期天氣變化以及10-90d大氣低頻振蕩對(duì)稻飛虱遷飛的研究知之甚少。本文從該角度出發(fā),詳細(xì)闡釋了準(zhǔn)雙周大氣低頻振蕩(10-20d)和準(zhǔn)雙月大氣低頻振蕩(30-60d)對(duì)稻飛虱遷入的影響。另外,針對(duì)稻飛虱的早期遷入,本研究揭示了早期遷入種群動(dòng)態(tài)變化特征以及蟲源地的分布,并闡明了 2012年白背飛虱早期遷入大暴發(fā)的原因。因此,本文不僅從氣象方面著手探討了低頻大氣環(huán)流對(duì)稻飛虱遷飛的影響,更緊扣種群本身,明確近年來種群遷飛規(guī)律以及暴發(fā)機(jī)制,為進(jìn)一步提高我國(guó)稻飛虱的災(zāi)變預(yù)警能力和保障水稻的安全生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下:1.稻飛虱前期遷入量的低頻特征研究我國(guó)東半部47個(gè)站點(diǎn)2007-2016年平均褐飛虱前期遷入量可知,兩廣南部稻區(qū)站點(diǎn)主要表現(xiàn)為10-20d低頻振蕩特征;南嶺稻區(qū)主要有10-20d或10-30d低頻振蕩周期;嶺北稻區(qū)也主要表現(xiàn)為10-20d低頻特征,但還有兩站存在30-60d低頻特征;沿江稻區(qū)主要存在10-20d、20-30d和30-60d的低頻振蕩周期。研究華南稻區(qū)20站2011-2016年平均白背飛虱前期遷入量低頻特征得出,華南稻區(qū)大多站點(diǎn)表現(xiàn)為10-20d的低頻振蕩特征,還有少量站點(diǎn)存在20-30d或30-50d的低頻振蕩周期。2.準(zhǔn)雙周大氣低頻振蕩對(duì)湘贛稻區(qū)褐飛虱遷入的影響2007-2016年4-6月湖南省和江西省褐飛虱遷入量主要存在10-20d的低頻振蕩特征,而與低頻蟲量顯著相關(guān)的850hPa大氣環(huán)流量場(chǎng)為低頻風(fēng)場(chǎng)和低頻位勢(shì)高度場(chǎng)。在褐飛虱遷入高峰時(shí)期,低頻風(fēng)場(chǎng)盛行西南風(fēng)和西風(fēng),這有利于褐飛虱的北遷;低頻位勢(shì)高度場(chǎng)形勢(shì)位于脊前槽后,產(chǎn)生的下沉氣流有利于褐飛虱遷入至研究區(qū)�？傊�,準(zhǔn)雙周大氣低頻振蕩從動(dòng)力方面影響了褐飛虱的北遷過程。3.準(zhǔn)雙周大氣低頻振蕩對(duì)華南白背飛虱遷入的影響2011-2016年3-5月華南稻區(qū)白背飛虱遷入蟲量的主要低頻周期為10-20d和20-30d,其中10-20d振蕩周期更顯著,各低頻大氣環(huán)流要素場(chǎng)中低頻緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)、位勢(shì)高度場(chǎng)與低頻蟲量之間有顯著正相關(guān)。分析準(zhǔn)雙周低頻風(fēng)場(chǎng)可知,遷入量上升期,華南主要受盛行的偏南風(fēng)控制,隨后西南風(fēng)逐漸增強(qiáng),直到遷入量峰期時(shí)達(dá)到最強(qiáng),表明西南風(fēng)有利于種群的北遷并對(duì)遷入起到關(guān)鍵作用;準(zhǔn)雙周低頻高度場(chǎng)上可以發(fā)現(xiàn),在研究區(qū)處于低頻高度場(chǎng)正異常的形勢(shì)下,容易產(chǎn)生下沉氣流,有利于白背飛虱的遷入和降落;而當(dāng)研究區(qū)處于負(fù)異常的形勢(shì)下,整個(gè)環(huán)流形勢(shì)不利于白背飛虱遷入,遷入量減少。4.準(zhǔn)雙月大氣低頻振蕩對(duì)江嶺稻區(qū)褐飛虱遷入的影響利用2007年江嶺稻區(qū)13站褐飛虱逐日燈誘資料為個(gè)例分析了準(zhǔn)雙月大氣低頻振蕩對(duì)我國(guó)江嶺地區(qū)褐飛虱遷入量的影響,結(jié)果表明:(1)2007年夏季(6-8月)江嶺稻區(qū)褐飛虱遷入蟲量有10-20d和30-60d兩種低頻振蕩周期,其中30-60d準(zhǔn)雙月大氣低頻振蕩更為顯著。(2)影響30-60d褐飛虱遷入蟲量低頻振蕩的關(guān)鍵因素是同頻域850hPa風(fēng)場(chǎng)和高度場(chǎng)的低頻振蕩。(3)北半球準(zhǔn)雙月低頻振蕩在經(jīng)向上有從低緯度熱帶向中高緯地區(qū)傳播的特征,而緯向上的自東向西傳播加強(qiáng)其北傳,有利于華南稻區(qū)的褐飛虱向江嶺地區(qū)北遷,繼而導(dǎo)致7月中下旬江嶺稻區(qū)褐飛虱的大量遷入。(4)分析各個(gè)位相的低頻大氣環(huán)流形勢(shì)后發(fā)現(xiàn),2007年夏初,控制或影響我國(guó)東半部的西風(fēng)帶低壓槽東移減弱,西太平洋副熱帶高壓逐漸北移西伸增強(qiáng),此時(shí),我國(guó)東南部地區(qū)處于槽前脊后,來自南海地區(qū)的偏南暖濕氣流不斷加強(qiáng)并向江嶺地區(qū)輸送,非常有利于褐飛虱種群從華南稻區(qū)向江嶺稻區(qū)的遷入。(5)對(duì)遷入江嶺地區(qū)的褐飛虱作回推軌跡分析,振蕩高峰期褐飛虱借助此時(shí)強(qiáng)勁的西南風(fēng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離北遷,蟲源地主要分布在兩廣南部和湖南中南部,與低頻環(huán)流形勢(shì)相對(duì)應(yīng)。5.兩廣南部褐飛虱早期遷入及蟲源地分析選取了兩廣南部褐飛虱有代表性的8站2007-2016年3-5月逐日燈誘數(shù)據(jù)分析其種群早期遷入的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和蟲源地分布可知:(1)兩廣南部大部分站點(diǎn)褐飛虱的平均始見期都在3月下旬到4月上旬之間.(2)近年來兩廣南部遷入量較早年有所回落,一般3月開始有遷入發(fā)生,4月時(shí)遷入峰次較少,到5月時(shí)峰次逐漸增多,5月是主要遷入時(shí)期。(3)兩廣南部早期遷入的境外蟲源地主要都分布在越南中部、老撾中部,以及少量來自泰國(guó)東北部,而國(guó)內(nèi)的蟲源地最主要在海南島還有兩廣最南端部分地區(qū)。蟲源地3-5月常年盛行西南風(fēng),特別在主遷入期5月西南風(fēng)十分穩(wěn)定,穩(wěn)定的西南風(fēng)有利于中南半島的褐飛虱北遷進(jìn)入我國(guó)。6.華南白背飛虱早期遷入蟲源地及2012年大暴發(fā)原因分析白背飛虱早期遷入種群的規(guī)模是影響我國(guó)暴發(fā)成災(zāi)的一個(gè)重要原因。早期遷入中國(guó)華南的白背飛虱種群量具有顯著的年際波動(dòng),特別是2012年春季華南出現(xiàn)大范圍同期突增且規(guī)模宏大,降蟲峰次之多范圍之廣遷入量之大歷史罕見。因此,本研究以2011-2016年華南和越南稻區(qū)的燈誘數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過軌跡模擬可知華南早期遷入白背飛虱的蟲源主要來自于越南中北部、老撾及泰國(guó)東北部。對(duì)種群生長(zhǎng)、遷飛過程和相關(guān)氣象因子的分析,揭示了早期遷入種群大暴發(fā)的原因:(1)蟲源地的擴(kuò)大可作為一個(gè)前提條件(2)秋季回遷種群規(guī)模的巨大和越南南部和老撾冬季溫度的偏高增加了初始蟲源基數(shù);(3)在種群主遷期時(shí),連續(xù)盛行的西南氣流有利于種群的北遷。因此,2012年白背飛虱早期遷入種群的大發(fā)生是其周期性遷飛過程中各個(gè)環(huán)節(jié)綜合作用的結(jié)果。
【圖文】：

邐１２０°Ｅ邐１２３°Ｅ逡逑圖２．１中國(guó)東半部褐飛虱燈誘站點(diǎn)分布逡逑注：１－雷州，２－防城港，３－合浦，４－陽(yáng)春，５－博白，６－龍州，７－信宜，８－靈山，９－柳江，１０－梅縣，，逡逑１１－龍海，１２－宜州，１３－曲江，１４－新羅，１５－安遠(yuǎn)，１６－信豐，１７－仙游，１８－福清，１９－桂陽(yáng)，２０－全州，逡逑２１－常寧，２２－萬安，２３－攸縣，２４－洪江，２５－湘鄉(xiāng)，２６－臨川，２７－溫州，２８－宜豐，２９－湘陰，３０－沅江，逡逑３１－龍游，３２－修水，３３－龍山，３４－東陽(yáng)，３５－象山，３６－監(jiān)利，３７－徽州，３８－宣恩，３９－東至，４０－蕭山，逡逑４１－湖州，４２－奉賢，４３－桐城，４４－蕪湖，４５－宜興，４６－宜城，４７－張家港逡逑１２逡逑

２．２．３位相合成分析逡逑為了研究稻飛槰遷入過程中不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的低頻大氣環(huán)流要素場(chǎng)的形勢(shì)變化，在逡逑一次完整的遷入過程中選�。�?jìng)�(gè)位相進(jìn)行分析［１１０，１１１］，如圖２．１所示位相１為開始位相，逡逑振蕩由不活躍轉(zhuǎn)為活躍（即為遷入開始時(shí)）；位相２對(duì)應(yīng)低頻振蕩逐漸活躍階段，振幅逡逑為峰值一半的時(shí)刻（即為遷入量上升期）；位相３對(duì)應(yīng)活躍階段，振蕩達(dá)到峰值的時(shí)刻逡逑（即為遷入高峰期）；位相４對(duì)應(yīng)振蕩從峰值開始下降階段（即遷入下降期）；位相５逡逑為振蕩由活躍階段轉(zhuǎn)向中斷階段的過渡位相，恰與位相１相反；位相７則對(duì)應(yīng)中斷階逡逑段振蕩達(dá)到谷值的時(shí)刻（即為遷入量降至低谷時(shí)＞。位相６、８對(duì)應(yīng)低頻不活躍階段振逡逑幅為谷值振幅一半的時(shí)刻。位相８結(jié)束后又重新回到位相１，表示一個(gè)低頻振蕩過程逡逑結(jié)束，新的低頻振蕩過程開始。位相１－８依次反應(yīng)了稻飛虱的遷入的開始－旺盛－減弱－逡逑結(jié)束期大氣環(huán)流場(chǎng)的演變特征■＝逡逑對(duì)于多年的時(shí)間序列，可將各年遷入低頻振蕩過程的各位相所對(duì)應(yīng)的日期挑選出，逡逑隨后將各位相的大氣環(huán)流要素場(chǎng)進(jìn)行合成平均，可得到多年平均氣候態(tài)。逡逑１５逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.112.3

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本文編號(hào)：2665180