我国草地螟对气候变暖的响应

【摘要】：草地螟Loxostege sticticalis L.(鳞翅目:螟蛾科)是我国华北、东北和西北(三北)地区农牧业生产的重大害虫,自新中国成立以来已经3次暴发成灾,给三北地区的农牧业生产带来了巨大的经济损失。尤其是自1996年第3大发生周期开始以来,草地螟有大发生年份越来越多、发生危害面积越来越大、危害程度越来越重、发生危害场所向高纬度、高海拔转移的趋势。为了更好地阐明草地螟的发生危害规律,为改善和提高草地螟的测报和防治技术水平提供科学依据,本文应用生态学的原理与方法,结合近30年来草地螟虫情以及气温变化的数据分析,揭示了草地螟主要发生危害区的温度变化特征,草地螟成虫始见期、终见期以及全年发生期的变化与气候变暖的关系,比较了草地螟种群数量动态及越冬虫源和区划的变化与气候变暖的关系,取得了一些新的研究结果,主要的为: 研究阐明了我国草地螟发生危害区是全国气候变暖趋势最明显的地区。对全国604个气象站1979至2010年气温变化的情况进行分析的结果表明,我国草地螟发生危害区(年等温线12℃以北地区)是全国气候变暖最显著的地区。其中春、夏、秋、冬四季的平均气温的递增量为0.06℃/a左右,是国内其它地区气温上升量的1.5-3倍,而全年平均气温上升的趋势也十分明显,平均达0.07℃/a,明显高于国内尤其是南方地区。这些结果与国内外的研究结果相一致。 研究揭示了我国草地螟成虫始见期有逐年提前,成虫发生期逐年延长,以及成虫终见期有逐年推迟的趋势:经研究发现我国河北康保(114.60°E,41.80°N),山西大同(113.20°E,40.06°N)和内蒙古四子王旗(111.41°E,41.32°N)三地草地螟成虫的始见期在1979-2008年间存在显著的提前趋势,平均为每年分别提前0.40 d,0.47 d和0.74 d。康保,大同和四子王旗三地草地螟成虫始盛期,高峰期和盛末期在1979-2008年间没有检测出明显的提前或者延后的趋势。康保,大同和四子王旗三地草地螟成虫终见期在1979-2008年间存在显著的延后趋势(大同除外),平均为每年分别延后1.69 d,1.02 d和0.83 d。康保,大同和四子王旗三地草地螟的成虫发生期在1979-2008年间有显著的延长趋势,平均为每年分别延长2.09 d,1.49 d和1.49 d。 明确了我国草地螟成虫物候期变化是对气候变暖的响应:应用相关分析方法对大同,康保和四子王旗近30年草地螟成虫始见期、终见期和发生期与当地不同时间段的气温变化情况进行分析的结果表明:1)草地螟成虫始见期的提前和当地春季气温升高有关,但大同的成虫始见期提前与TMar.-May(3-5月均温)升高关系最密切,而康保和四子王旗的成虫始见期提前分别与TApr.-May(4-5月均温)以及TMar.-Apr.(3-4月均温)升高关系最密切;2)草地螟成虫终见期的延后和当地秋季气候变暖相关,但同样会因地理位置的不同而异,大同,康保和四子王旗三地草地螟成虫终见期的延后分别与TAug.(8月均温),TJul.-Sep.(7-9月均温)和TAug.-Sep.(8-9月均温)变化关系最密切;3)草地螟成虫发生期的延长和当地春季到秋季的气候变暖相关。大同,康保和四子王旗三地草地螟成虫发生期的延长分别与TMar.-Aug.(3-8月均温),TApr.-Sep.(4-9月均温)和TApr.-Sep.(4-9月均温)上升相关性最密切。这些结果表明气候变暖是导致草地螟成虫物候期发生变化的主要原因之一,但其与气温变化的关系会因所在地区的不同而异,为进一步改善和提高草地螟的预测预报技术提供了重要的科学依据。 研究明确了草地螟成虫种群数量及幼虫危害面积对气候变暖的响应:对康保、大同以及四子王旗历年灯下诱蛾数量进行分析的结果表明,对于纬度较低、气温较高的大同(海拔约1000 m),年诱蛾量随气候的逐年变暖而减少;而对于纬度和海拔较高、气温较低的康保和四子王旗(海拔1400 m),年诱蛾量则随气候的逐年变暖而增加。这些结果表明草地螟的发生有随气候的变暖而向高纬度和高海拔地区转移的趋势。通过对1953-2008我国草地螟幼虫危害面积以及草地螟主要发生区气候变暖的分析表明,我国草地螟幼虫的危害面积呈逐年增加的趋势,平均每10年增加57.1万公顷,这与我国草地螟主要发生危害区TMay-Aug.(5-8月均温)每10年上升0.25℃显著相关。 研究明确了我国草地螟越冬规律对气候变暖的响应:1)研究了我国草地螟第2、3大发生周期幼虫越冬面积、范围与气候变暖的关系。与第2周期相比,第3周期的幼虫越冬面积更大,越冬区北界更北,纬度最高的10个调查点的平均纬度比第2大发生周期的高5.29°,而这与第3大发生周期的气温更高有关;2)在研究明确了康保1956-1959年以及1982-1984年田间一代幼虫滞育率和6月中旬至7月下旬的气温变化为显著的负相关关系的同时,明确了当地1956-2009年6月中旬至7月下旬的均温增量为0.026℃/a,可能是第3大发生周期草地螟一代幼虫滞育率下降的原因之一。3)研究分析了四子王旗越冬幼虫存活率与气温变化的关系,对当地1996年以来的草地螟越冬幼虫存活率和当地的冬季均温进行分析的结果表明,越冬幼虫的存活率与当地冬季均温呈显著的正相关关系,即冬季均温越高,越冬幼虫的存活率越高。 【关键词】：草地螟 气候变暖 成虫物候学 成虫数量 幼虫危害面积 越冬规律
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S433
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 气候变暖研究现状16-18
• 1.1.1 全球气候变暖16-17
• 1.1.2 我国气候变暖17-18
• 1.2 昆虫对气候变暖的响应18-20
• 1.2.1 昆虫的物候对气候变暖的响应18-19
• 1.2.2 昆虫的分布区对气候变暖的响应19
• 1.2.3 昆虫的生长发育及繁殖对气候变暖的响应19-20
• 1.3 草地螟发生危害研究现状20-23
• 1.3.1 温度对草地螟影响研究现状20-21
• 1.3.2 草地螟物候学研究21-22
• 1.3.3 草地螟分布区研究22-23
• 1.3.4 草地螟危害规律研究23
• 1.4 草地螟发生危害对气候变暖的响应23-24
• 1.5 研究的目的和意义24-26
• 1.5.1 研究的目的24-25
• 1.5.2 研究的意义25-26
• 第二章 材料与方法26-29
• 2.1 气象资料与虫情资料的来源及处理26-27
• 2.1.1 我国草地螟成虫物候数据26
• 2.1.2 我国草地螟越冬区数据26
• 2.1.3 幼虫危害面积数据26
• 2.1.4 气象数据26-27
• 2.2 我国草地螟发生危害区气候变暖情况的确定27
• 2.3 我国草地螟成虫物候期对气候变暖的响应27
• 2.4 我国草地螟种群数量对气候变暖的响应27-28
• 2.4.1 全年灯下诱蛾量及性比对气候变暖的响应27
• 2.4.2 我国草地螟幼虫危害面积对气候变暖的响应27-28
• 2.5 我国草地螟越冬虫源对气候变暖的响应28
• 2.5.1 一代草地螟幼虫滞育率对气候变暖的响应28
• 2.5.2 我国草地螟越冬区对气候变暖的响应28
• 2.5.3 草地螟幼虫越冬存活率对气候变暖的响应28
• 2.6 数据分析28-29
• 第三章 结果与分析29-63
• 3.1 我国草地螟发生危害区的气温变化特点29-35
• 3.1.1 我国年平均气温变化29-30
• 3.1.2 我国春季平均气温变化30-31
• 3.1.3 我国夏季平均气温变化31-32
• 3.1.4 我国秋季平均气温变化32-33
• 3.1.5 冬季平均气温变化33-34
• 3.1.6 小结与讨论34-35
• 3.2 我国草地螟物候期变化35-45
• 3.2.1 成虫始见期35-37
• 3.2.2 成虫始盛期37-38
• 3.2.3 成虫高峰期38-39
• 3.2.4 成虫盛末期39-40
• 3.2.5 成虫终见期40-42
• 3.2.6 成虫发生期42-44
• 3.2.7 小结与讨论44-45
• 3.3 草地螟成虫物候期对气候变暖的响应45-50
• 3.3.1 草地螟成虫始见期对气候变暖的响应45-46
• 3.3.2 草地螟成虫终见期对气候变暖的响应46-48
• 3.3.3 草地螟全年成虫发生期对气候变暖的响应48-50
• 3.3.4 小结与讨论50
• 3.4 我国草地螟种群数量对气候变暖的响应50-55
• 3.4.1 全年灯下诱蛾量及性比对气候变暖的响应50-54
• 3.4.2 我国草地螟幼虫危害面积对气候变暖的响应54
• 3.4.3 小结与讨论54-55
• 3.5 我国草地螟越冬虫源对气候变暖的响应55-63
• 3.5.1 草地螟一代幼虫滞育率对气候变暖的响应56
• 3.5.2 我国草地螟越冬区对气候变暖的响应56-60
• 3.5.3 我国草地螟越冬幼虫存活率对气候变暖的响应60-61
• 3.5.4 小结与讨论61-63
• 第四章 全文结论63-66
• 4.1 我国草地螟发生危害区的气温变化特点63
• 4.2 我国草地螟成虫物候期的变化特点63
• 4.3 气候变暖是我国草地螟成虫物候期发生变化的主要原因63
• 4.4 我国草地螟种群数量对气候变暖的响应63-64
• 4.5 我国草地螟越冬虫源对气候变暖的响应64
• 4.6 草地螟发生危害形势的展望64-66
• 参考文献66-74
• 致谢74-75
• 作者简历75-76

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