灰飞虱的起飞扩散行为与田间时空动态分析

论文摘要

灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallén）作为近年来严重危害水稻的害虫，发生以短距离扩散为主，有远距离迁飞的迹象。其在田间的飞行扩散行为和时空动态对于其发生和传毒危害至关重要，2005年、2006年分别在扬州和通州对此进行了研究。2005年7月初至9月底，在扬州市邗江区通过田间观察、罩笼试验以及卵巢解剖，初步研究了灰飞虱的起飞行为及其与长翅型密度、天气条件、光照强度、卵巢发育等因素的关系。发现灰飞虱的起飞时段多在日落之后，起飞存在一定的密度阈值和最适光照强度范围，而且在一定程度上表现出“卵子发生-飞行共轭”效应。灰飞虱的麦田一代是其虫量扩增并向水稻迁移的重要时期，也是防治的重点时期之一。为了更有效地对其进行治理，深入了解其种群时空动态，利用地统计方法分析了麦田一代灰飞虱若虫在时间序列上的空间结构。拟合这一时期灰飞虱各龄若虫密度的变差函数模型，球状模型和高斯模型符合大多数的情况，仅有很少的数据符合空穴模型和指数模型。得出了空间结构的各项属性与虫口密度或环境因素的关系：长、短变程与密度无关，保持相对稳定；块金常数与密度成正相关（比例效应的存在），随机性强度与密度成三次多项式曲线相关；各向异性主要由于麦田行株距的差别所决定。并用一般克立金方法作出预测表面图，按时间顺序排列，将灰飞虱若虫在田间的时空分布情况直观地显示出来进行比较分析，得出灰飞虱若虫具有比较稳定的时空分布，认为食料充足、生境孤立、自身行动力较弱是形成这种情况的主要原因，此外包括天敌在内的一些次要因素也对其种群分布产生影响。2005年7月20日到9月25日在扬州市邗江区一块50m×105m的稻田，2006年7月16日到9月29日在通州市一块40 m×60 m的稻田分别做网格取样调查，利用地统计方法初步分析了灰飞虱成若虫的时空动态。扬州14次调查低龄若虫、高龄若虫和长翅成虫拟合得到的变差函数模型中，符合球状模型、指数模型和高斯模型的分别有20个、13个和9个；通州16次调查长翅成虫符合相应模型的分别有7个、5个、4个。大多数数据各向异性显著，且方向与水稻行方向密切相关，与若虫相比成虫的各向异性表现很无规律；大部分数据的空间结构性中等或较弱，其中低龄若虫的空间结构受成虫产卵行为影响而表现无规律，高龄若虫的随机性强度与密度成负对数曲线相关，长翅成虫则随机性一直很强；对其时间序列上的克立金插值图分析得出：施药对飞虱田间分布的影响显著，若虫的分布情况相对稳定，长翅成虫则在高峰期有扩散的现象。成若虫在空间结构和田间分布上的特点主要是由其自身行动能力所决定，而成虫产卵和施药等也是其影响因素。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 文献综述
• 1 灰飞虱的田间迁移、消长规律概述
• 1.1 灰飞虱的世代历期及产卵等习性
• 1.1.1 世代历期
• 1.1.2 产卵、栖息、活动与趋性
• 1.2 田间发生与迁移
• 2 地统计学方法及其在昆虫生态学中的应用
• 2.1 地统计学（Geostatistics，又译为地理统计学、地质统计学、地学统计学等）的历史背景
• 2.2 地统计学方法的基本原理与技术实现手段
• 2.2.1 地统计学的理论体系
• 2.2.1.1 区域化变量理论
• 2.2.1.2 变异函数
• 2.2.1.2.1 变异函数基础
• 2.2.1.2.2 套合结构、各向异性及比例效应
• 2.2.1.2.3 变差函数的拟合、检验与结构分析
• 2.2.1.3 克立格插值法
• 2.2.1.4 随机模拟法
• 2.2.2 地统计学软件概述及地统计分析在软件中的实现步骤
• 2.3 地统计方法在昆虫生态学中的应用
• 2.3.1 国内外应用举例
• 2.3.2 地统计学与经典统计学的比较及其应用前景
• 参考文献
• 第一章 灰飞虱的起飞和扩散行为的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 田间起飞观察
• 1.2 罩笼观察及卵巢解剖
• 2 结果与分析
• 2.1 田间起飞观察
• 2.1.1 起飞与密度的关系
• 2.1.2 傍晚起飞的时间段及天气状况对起飞的影响
• 2.2 罩笼试验和卵巢解剖
• 2.2.1 起飞仰角及与卵巢发育的关系
• 2.2.2 起飞水平方向及与光强度关系
• 2.2.3 罩笼与大田起飞时间段差异
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第二章 麦田一代灰飞虱若虫的时空分布
• 1 材料与方法
• 1.1 试验田块与调查方法
• 1.2 地统计及其他数据统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 ESDA（探索性空间数据分析）及原始数据处理
• 2.1.1 数据分布检验及趋势分析
• 2.1.2 异常值及空间结构探索
• 2.2 灰飞虱若虫的空间结构分析
• 2.2.1 各向异性变差函数
• 2.2.2 空间结构各属性与灰飞虱密度的关系
• 2.3 灰飞虱若虫空间分布的时间动态
• 2.3.1 各龄若虫时空分布比较
• 2.3.2 其他因素对若虫分布的影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 第三章 稻田灰飞虱的时空动态分析
• 1 材料与方法
• 1.1 试验田块与调查方法
• 1.2 分析方法
• 1.2.1 地统计方法简介
• 1.2.2 数据分析的相关说明
• 2 结果与分析
• 2.1 ESDA（探索性空间数据分析）
• 2.1.1 数据的分布检验及数据转换
• 2.1.2 异常值、趋势及空间结构探索
• 2.2 灰飞虱的空间结构分析
• 2.2.1 变差函数模型拟合
• 2.2.2 不同龄期的灰飞虱空间结构的比较
• 2.2.2.1 空间结构的各向异性比较
• 2.2.2.2 空间结构的随机性强度及其与密度关系比较
• 2.3 空间分布及其影响因素
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第四章 全文总结
• 1.结论
• 2 讨论
• 致谢