降雨对中国南方稻区褐飞虱迁飞的影响研究

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褐飞虱是一种喜温喜湿的远距离迁飞性害虫,尤其受温度和降雨影响较大。我国南方稻区是褐飞虱的主要危害区域,研究降雨对中国南方稻区褐飞虱迁入的影响,可为褐飞虱迁入的气象条件预报及进一步提高褐飞虱灾变预警水平提供科学依据。本文根据2006-2016年中国南方稻区105个植物保护站的褐飞虱灯诱数据和720个地面常规气象观测台站的逐日降雨资料,挑选出15个代表性病虫测报站点,利用ArcGIS空间分析工具及SPSS统计学软件对降雨影响褐飞虱迁入的特征进行了一系列分析,并筛选出特殊降雨类型下的迁入峰个例,通过NCL软件分析其天气发生背景,并结合WRF模式,分析降雨对褐飞虱迁入影响的机制,主要研究结论如下:(1)迁飞发生季内,中国南方稻区褐飞虱的迁入虫量与降雨量的空间分布有较好的一致性,降雨日数和降雨量的增加有利于褐飞虱重大迁入过程的发生。因虫源区虫口基数、大气环流背景、降虫区生态环境等多因素影响的复杂性,个别虫害大发生年或个别降雨涝年两者变化会出现不一致的特征。(2)从迁飞季内虫量和降雨量的年际变化序列上看,各稻区历年迁入该稻区虫量与降雨量起伏变化基本一致,但北迁过程中受降雨的影响褐飞虱迁入量的变化不稳定。这是由于夏季为我国降雨多发期,且强对流天气较多,往往出现短时强降雨天气,因降雨量分布的时空不均一性而导致降虫分布的时空不均一性。在褐飞虱向南回迁过程中四个稻区的迁入虫量与降雨量的年际变化趋势较吻合。最大迁入峰前的降雨很大程度上促进了降雨区褐飞虱种群的迁入,两者吻合的概率高达70%以上,其中小雨强度的降雨过程最有利于褐飞虱种群的迁入。(3)中国南方稻区15个代表站2006-2016年中褐飞虱最大迁入峰当天因受低压系统、高空槽或锋面天气系统影响而出现降雨的概率达60%以上,其中最主要的原因是这些系统产生的西南暖湿气流为褐飞虱的迁入提供了有利的动力和热力条件。在上述天气系统影响下的降雨带来的高湿环境与拖曳下沉气流均对褐飞虱的集中降落产生有利的影响,继而出现迁入峰。(4)利用WRF模式模拟了2013年8月28日-30日的个例,分析了逐小时降雨量和850hPa高度上的风场,发现此次褐飞虱迁入峰前12小时,降雨区范围分布最广,降雨量也最大,随着降雨区逐渐缩小,降雨量的慢慢减少,迁入峰出现;且850hPa上的西南风和平直西风气流非常有利于褐飞虱的大规模迁入。
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