金山區褐飛虱蟲源地分析

朱建文 蘆 芳 王赟萍 裴義瑋 馬春風 王 赟

（1 上海市金山區農業技術推廣中心 201599；2 上海市農業技術推廣服務中心，上海市閔行區 201103；3 南京農業大學植物保護學院昆蟲學系，江蘇省南京市 210095；4 上海市金山區呂巷鎮農業技術推廣服務站 201517；5 上海市金山區金山衛鎮農業技術推廣服務站 201515）

褐飛虱[Nilaparvata lugens(Stal)]是我國水稻上的一種重要遷飛性害蟲，對水稻有明顯的專食性，其種群規模大小對我國水稻生產有著至關重要的影響。褐飛虱喜溫暖，抗寒能力弱，沒有真正的休眠越冬特性，每年在東南亞和東亞地區進行季節性的南北往返遷飛。每年4月末，褐飛虱隨西南氣流由中南半島進入我國，隨后逐步向北擴展，最終到達淮河流域；8月末起，由于季風的轉變，褐飛虱由我國江淮地區開始向南遷飛，并最終回到海南島及中南半島等安全越冬區域[1-2]。

褐飛虱在上海地區全年可發生4～5代，常年于6 月上、中旬始見長翅型成蟲遷入，6 月中下旬至7月初大量遷入，并在7 月上中旬先后有幾次遷入高峰，此時段西南氣流加強，江淮流域正為雨季，褐飛虱隨西南氣流遷入并遇雨降落。8月下旬開始，風向開始轉變，9月以后，850 hPa高空黃淮一帶受大陸冷性高壓控制，長江以南地區氣流開始轉變，以北風、東北風或東風為優勢風向，褐飛虱從沿淮及淮北的“早春”田或早熟中稻田首次回遷，主降至沿江稻區[1，3]。金山區位于上海市西南部，是上海市水稻主產區之一，也是遷飛性害蟲進入上海的南大門。20世紀80年代后期開始，金山區單季稻種植面積逐漸增加，90年代全區水稻種植面積為2.67×104hm2，隨后逐漸下降，目前穩定在1.4×104hm2。褐飛虱是金山區水稻生產上的主要害蟲之一，觀測圃每年因褐飛虱造成的枯死面積平均約占20%，每667 m2產量損失高達99.51 kg。為此，筆者依據金山區1991—2016年褐飛虱燈誘資料，對不同代次褐飛虱蟲源地進行分析，以期為褐飛虱的精細化異地預測預報和科學防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 燈誘資料

本研究根據金山區褐飛虱歷史燈誘數據的代表性和連續性，選取位于金山區北部的朱涇鎮和南部的張堰鎮于1991—2016年6月—9月逐日燈誘資料，分別對朱涇鎮215 個高峰日和張堰鎮159 個高峰日進行褐飛虱燈誘種群蟲源地分析。代次劃分標準：以6 月20 日以前上燈蟲為第1 代成蟲，6 月21 日—7 月 20 日為第 2 代成蟲，7 月 21 日— 8 月 20 日為第3 代成蟲，8 月 21 日— 9 月 20 日為第 4 代成蟲。

峰日選擇標準：根據燈誘結果，從出現褐飛虱成蟲量突增日到高峰后突減日為止，為1個峰期，峰期中蟲量最多的日期為高峰日；前一峰的突減日和后一峰的突增日之間相距3 d以內(含3 d)的，則計入同一個峰期。除每個峰期內最高蟲峰日外，同時選擇其它蟲量接近高峰日的峰日，以增加峰日數，提高蟲源地分析的準確性。所選峰日蟲量均大于10頭。

1.2 蟲源地分析及參數設定

軌跡分析是通過美國國家海洋和大氣管理局研發的大氣質點軌跡分析平臺HYSPLIT(https://ready.arl.noaa.gov/HYSPLIT_traj.php)?；赝栖壽E以降蟲區為起點，在上燈峰日晚間（當日19:00至次日5:00）每隔2 h 回推至褐飛虱起飛時刻（傍晚19:00）；在此討論的是褐飛虱長距離北遷，飛行時長設為24 h 以上，即24、26、28、30、32、34 h；8 月20 日以前回推軌跡起始高度分別為1 200、1 600、2 000 m，8 月 21 日— 9 月 20 日回推軌跡高度分別為800、1 200、1 600 m；若溫度低于16.5℃，則停止計算?；赝栖壽E終點所在區域須有適宜生育期的水稻，即水稻正處于黃熟期。

利用Visual Foxpro 軟件將回推軌跡的終點組建數據庫，采用ArcGIS地理信息系統對各蟲源地的概率進行Spline 插值運算。

1.3 蟲源地蟲情相關分析

利用統計軟件SAS 9.2，將金山區各觀測點的的各代褐飛虱平均燈誘蟲量進行對數轉換后與發生程度做相關性分析，分析與金山區本地褐飛虱發生程度密切的蟲源地。褐飛虱燈誘高峰數同樣以全區各觀測點的平均燈誘蟲量進行劃分。

2 結果與分析

2.1 上海市水稻種植面積變化

根據《上海農業志》和農業農村部作物數據庫(http://zzys.agri.gov.cn/)提供的資料可知，自1949 年以來，上海市水稻種植面積逐漸擴大，單產提高，總產增加，1955年上海郊區水稻種植面積擴大至2.05×105hm2，單雙季稻混栽，單季中晚稻種植面積占70%以上。1965 年開始，上海市開始壓縮單季中、晚稻種植面積，擴大早稻和后季稻種植面積，并保持到1984年。1985年開始，上海郊區糧食生產任務松動，在種植業結構調整中，逐步將糧田一年三熟制調整為一年兩熟制，壓縮早稻、后季稻種植面積，擴大單季晚稻種植面積。20世紀90年代以來，隨著城市的大規模開發，水稻種植面積逐年下降，2016 年水稻種植面積為9.51×104hm2。見圖1。

圖1 上海市水稻種植面積變化

2.2 金山區褐飛虱蟲源地分析

分析朱涇鎮和張堰鎮的褐飛虱蟲源地可知，6月20日以前第1代褐飛虱的遷入蟲源主要來自N 23°～26°的南嶺雙季稻區，包括廣西東部、廣東北部、湖南、江西和福建南部。6 月21 日—7 月20日為褐飛虱第2代，此時南方早稻成熟區域擴大，早熟中稻將于8月收割，均可為金山區提供遷入蟲源，蟲源地以湖南中東部、江西中北部為主，少量來自廣東北部和福建中西部，即N26°～30°區域的雙季早稻和早熟中稻為金山區第2代褐飛虱提供了蟲源。7月21日—8 月20 日為褐飛虱第3 代，蟲源地與第2 代蟲源地相比整體向東北偏移，以江西中北部、福建北部和浙江西部為主，少量來自皖南地區，此時沿江稻區晚熟早稻田接近收割，早熟中稻田進入成熟期，褐飛虱可主降至沿江區北部及淮北稻區，但若遇合適氣流，則可為金山區第3 代褐飛虱提供主要蟲源。8月21 日—9 月20 日為褐飛虱第4 代，蟲源以來自金山區本地和周邊省份的單季稻為主，包括浙江北部、江蘇南部、安徽南部和江西東北部等。見圖2、圖3。

圖2 朱涇鎮1991～2016年各代褐飛虱蟲源地分布

圖3 張堰鎮1991～2016年各代褐飛虱蟲源地分布

2.3 相關性分析

將褐飛虱的始見期、各代燈誘蟲量、前4代燈誘蟲量、高峰數與發生程度做相關性分析，由表1 可知，褐飛虱第3代蟲量與發生程度有顯著正相關，即第3代燈誘蟲量越多，后期發生程度越重，其它指標與發生程度無顯著性相關。

表1 褐飛虱燈誘數據與發生程度相關性分析

3 結論與討論

本研究結果表明，金山區褐飛虱蟲源地前期以南嶺地區和嶺北地區的雙季早稻為主；對于第2代和第3代褐飛虱，與20世紀70年代研究結果略有不同，除嶺北地區和沿江地區的雙季早稻可提供褐飛虱蟲源以外，蟲源還有可能來自該區域內的早熟中稻，形成了峰期增多、蟲源地范圍擴大的復雜形勢。從種植制度來看，20世紀70年代我國大部分稻區以雙季稻種植為主，每年春夏季褐飛虱覆瓦式地自南向北逐代遷飛。20世紀90年代以來，江南稻區北部不同程度地開展了雙季稻改單季稻的水稻種植制度調整。例如1976 年至2016 年，湖南省中稻種植面積由4.24×105hm2上升至1.21×106hm2，安徽省中稻種植面積由7.28×105hm2上升至1.88×106hm2，從南到北中稻收割時間可從8 月延續至9 月，且中稻在此時已積累大量前期遷入后繁殖的蟲源，如遇合適天氣條件即可成為遷入上海地區的第2 代和第3代蟲源[1，4]。

本研究的相關性分析結果表明，僅褐飛虱第3代燈誘蟲量與后期發生程度有顯著相關性，其它代次的關系不明顯，這說明褐飛虱暴發與遷入蟲量有一定的相關性，這也與前人的研究結果一致。在褐飛虱遷入種群數量多的年份，褐飛虱暴發概率較高，例如，HU[5]等通過分析長三角地區2003—2010 年褐飛虱暴發次數和是否有遷入之間的關系發現，在有褐飛虱遷入的情況下，褐飛虱大發生的頻率占暴發總次數的64%；ZHANG[6]等分析了江西省近10 年間早稻稻飛虱暴發的主要原因后發現，早稻白背飛虱的暴發往往是由稻飛虱大量遷入引起的；褐飛虱暴發除遷入蟲量大外，還會受適宜氣候因素的共同作用，程遐年[7]、祝樹德[8]等研究表明，夏季高溫可能對褐飛虱種群的增長產生一定的抑制作用，但并不是決定性作用，反而秋季溫暖才是導致褐飛虱大暴發的主要因素[2，7-8]。

本研究僅對金山區稻田褐飛虱的蟲源地進行了初步分析，在今后的預測預報工作中，應在關注蟲源地的水稻生育期和蟲情動態的同時，結合金山區當時的氣候情況和田間蟲量，制定科學有效的防治方案。