晚稻稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件分析與預(yù)測方法研究

駱麗楠 陳中赟 吳彬 盛瓊 陳建萍 張喜亮

摘 要：通過對湖州2001-2012年共12a水稻稻縱卷葉螟發(fā)生資料與氣象資料進(jìn)行對比分析，選擇影響湖州稻縱卷葉螟發(fā)生的氣象因子氣溫、降水、風(fēng)速、濕度、日照等， 考慮前期氣象條件和蟲源數(shù)， 通過統(tǒng)計分析方法， 建立了水稻縱卷葉螟的發(fā)生氣象條件等級預(yù)報模型。用本地氣象臺發(fā)布的未來10d天氣預(yù)報結(jié)論， 結(jié)合前期天氣實況和當(dāng)前蟲源數(shù)， 對未來10d稻縱卷葉螟的發(fā)生氣象條件等級進(jìn)行預(yù)報。預(yù)報模型緊密聯(lián)系預(yù)報產(chǎn)品特點和預(yù)報服務(wù)實際，實用性較強。

關(guān)鍵詞：稻縱卷葉螟；氣象條件；分析；預(yù)測

中圖分類號 S435 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）08-134-03

Analysis of Meteorological Condition and Forecast Method Research for Occurrence of Cnaphalocrocis medinalis Guenee

Luo Linan et al.

（Huzhou Meteorological Bureau，Huzhou 313000，China）

Abstract：We compare the occurrence rates of Cnaphalocrocis medinalis Guenee and their related meteorologic data in Huzhou district from 2001 to 2012. We identify an internal relation between Cnaphalocrocis medinalis Guenee （CMG） occurrence and meteorologic condition， by analyzing several crucial meteorologic factors， including temperature， rainfall， airspeed， humidity， sunshine， et al. We construct a powerful meteorologic forecast model to forecast CMG occurrence grades， which is easy and precise in forecasting CMG occurrence grades in the next 10 days by adding the parameters of weather report conclusion， current weather condition and CMG number into this model. This forecast model is powerful and practicable because it is close to characteristics of forecast products and application.

Key words：Cnaphalocrocis medinalis Guenee；Meteorological condition；Analysis；Forecast

稻縱卷葉螟俗稱白葉蟲，屬鱗翅目螟蛾科，是一種遷飛性害蟲，主要以幼蟲危害水稻葉片，藏身葉片縱褶，嚙食葉肉，水稻受害后空癟率增加，千粒重降低，一般可減產(chǎn)20%～30%，嚴(yán)重的可減產(chǎn)50%以上，大發(fā)生時稻田一片枯白，甚至顆粒無收。稻縱卷葉螟抗寒能力弱，無低溫滯育習(xí)性，在1月平均氣溫4℃等溫線（相當(dāng)于30°N附近）以北地區(qū)一般不能越冬。因此，湖州市初次蟲源主要來自嶺南北部地區(qū)，危害湖州市水稻的稻縱卷葉螟主要是四（2）、五（3）、六（4）代，主要影響時段是6月下旬至9月上旬。本文對2001-2012年湖州市稻縱卷葉螟發(fā)生情況和相應(yīng)時段的氣象條件進(jìn)行了分析，建立了稻縱卷葉螟的發(fā)生氣象條件等級預(yù)報模型，立足于氣象要素10d的滾動預(yù)報，考慮前期氣候特征和蟲源數(shù)高低，發(fā)布未來10d內(nèi)稻縱卷葉螟適宜發(fā)生氣象條件等級預(yù)報，以實現(xiàn)基于中期天氣預(yù)報的稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件等級預(yù)報。

1 2001-2012年湖州市稻縱卷葉螟發(fā)生情況

2001-2012年湖州單季晚稻種植面積一直維持在8.53萬～9.87萬hm2，種植模式由原來的以插秧為主，逐漸轉(zhuǎn)換為直播為主。稻縱卷葉螟一直是湖州單季晚稻主要病蟲害之一，自2003-2012年發(fā)生等級一直為中偏重以上，有5a達(dá)到大發(fā)生，尤其是2004年和2007年達(dá)到大發(fā)生，局部特大發(fā)生的程度。2004年自6月25日前后出現(xiàn)4代遷入蛾峰后，前后共發(fā)生3個為害世代，即四（2）代、五（3）代和六（4）代；2007年四（2）代蛾量大，持續(xù)時間長，發(fā)生危害超歷史，6月25日起出現(xiàn)蛾峰，至7月11日前后，持續(xù)長達(dá)16d左右，五（3）代大發(fā)生，局部特大發(fā)生，是近年來發(fā)生最重的1a，市站測區(qū)7月23日高達(dá)1 293只/667m2，7月28日高達(dá)3 251只/667m2，卷葉為害嚴(yán)重，市站測區(qū)防治田卷葉率3.2%，未防治田卷葉率33.1%，稻縱卷葉螟對湖州水稻生長造成影響，產(chǎn)量有所減少，市本級水稻減產(chǎn)約800t。2001-2012年稻縱卷葉螟發(fā)生等級、發(fā)病面積比例、產(chǎn)量損失比例和田間最大趕蛾量對比情況見圖1。

[最大蛾量（百只）和發(fā)病面積比][120

100

80

60

40

20

0][7

6

5

4

3

2

1

0][發(fā)病比例

最大蛾量

級別

蛾類比例][2001][2002][2003][2004][2005][2006][2007][2008][2009][2010][2011][2012][年份]

圖1 2001～2012年稻縱卷葉螟發(fā)生等級、最大蛾量、

發(fā)病面積比、產(chǎn)量損失比

2 資料來源及處理

2.1 數(shù)據(jù)來源 （1）稻縱卷葉螟病蟲數(shù)據(jù)：2001-2012年晚稻稻縱卷葉螟田間趕蛾量、卵量、蟲量、發(fā)生等級數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于湖州市植保檢疫站。（2）氣象數(shù)據(jù)：2001-2012年逐日平均氣溫、最高氣溫、平均相對濕度、最小相對濕度、雨日、降水量、日照時數(shù)、風(fēng)力，數(shù)據(jù)來源于湖州國家基本觀測站觀測數(shù)據(jù)。

2.2 資料處理 （1）稻縱卷葉螟病蟲數(shù)據(jù)：整理四（2）～六（4）代總等級，整理四（2）代、五（3）代、六（4）代各代等級、田間蛾量、卵量、蟲量數(shù)據(jù)，定義蛾蟲比為田間蛾量與蛾產(chǎn)卵并發(fā)育成蟲的蟲量之比，計算各代蛾量與蟲量的比值，簡稱蛾蟲比。（2）氣象數(shù)據(jù)：根據(jù)晚稻縱卷葉螟各代的時間劃分，把氣象數(shù)據(jù)按照稻縱卷葉螟代次時間進(jìn)行分段統(tǒng)計，按照四（2）～六（4）代以及四（2）代、五（3）代、六（4）代，對氣溫、濕度、雨量、日照、風(fēng)力等數(shù)據(jù)按照以上分段進(jìn)行統(tǒng)計，形成雨量、雨日、平均氣溫低于23℃的天數(shù)、平均氣溫處于23～24℃的天數(shù)、平均氣溫處于24～26℃的天數(shù)、平均氣溫高于26℃的天數(shù)、平均氣溫高于28℃的天數(shù)、平均氣溫高于30℃的天數(shù)、最高氣溫≥35℃的天數(shù)、最高氣溫≥33℃的天數(shù)、最高氣溫≥30℃的天數(shù)、平均相對濕度>90%的天數(shù)、平均相對濕度在80%～90%的天數(shù)、平均相對濕度在75%～90%的天數(shù)、平均相對濕度<75%的天數(shù)、最小相對濕度≥80%的天數(shù)、最小相對濕度≥75%的天數(shù)、最小相對濕度≥70%的天數(shù)、日照≤2h的天數(shù)、日照≤5h的天數(shù)、日照≥10h的天數(shù)、時段內(nèi)最大風(fēng)、最大風(fēng)速≥8m/s的天數(shù)、最大風(fēng)速≥5.5m/s的天數(shù)、平均溫度、平均相對濕度和平均日照時數(shù)等27個氣象因子。

3 稻縱卷葉螟發(fā)生等級與各氣象因子相關(guān)分析

3.1 各代發(fā)生等級與各氣象因子距平的關(guān)系分析 筆者對各代發(fā)生等級與對應(yīng)時段雨量、雨日、平均氣溫、平均相對濕度和日照時數(shù)等5個要素的距平值進(jìn)行了對比分析，發(fā)現(xiàn)：四（2）代等級高的年份，雨日比常年同期偏多，相對濕度比常年同期偏高，日照比常年同期偏少；五（3）代等級高的年份，雨日比常年偏多，日照比常年偏少；六（4）代等級高的年份，雨日比常年同期偏多，日照比常年同期偏少。由此可見，各代發(fā)生等級與雨量、雨日、平均相對濕度、日照時數(shù)關(guān)系較密切，而與時段平均氣溫關(guān)系不大。

3.2 各代發(fā)生等級與氣象因子的相關(guān)性分析 通過上述分析，筆者進(jìn)一步將時段內(nèi)氣象要素分類整理，并計算其與各代發(fā)生等級的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如下：與四（2）代發(fā)生等級呈正相關(guān)的氣象因子有雨量、最小相對濕度>80%的天數(shù)；與五（3）代發(fā)生等級呈正相關(guān)的氣象因子有相對濕度大于90%的天數(shù)、平均氣溫>26℃的天數(shù)、最小相對濕度>80%的天數(shù)、平均氣溫、日照時數(shù)<5h的天數(shù)，與發(fā)生等級呈反相關(guān)的氣象因子有平均氣溫<23℃天數(shù)、平均氣溫23～24℃天數(shù)、日照、日照時數(shù)>10h的天數(shù)；與六（4）代發(fā)生等級呈正相關(guān)的氣象因子有日照時數(shù)<5h的天數(shù)、日照時數(shù)<2h的天數(shù)、最小相對濕度>75%的天數(shù)，與發(fā)生等級呈反相關(guān)的氣象因子有最大風(fēng)速>8m/s的天數(shù)、平均氣溫23～24℃天數(shù)。由此可以得出，降水、相對濕度、氣溫、日照和風(fēng)速是除蟲源之外影響各代稻縱卷葉螟發(fā)生等級的主要氣象因素。

3.3 各代蛾蟲比與氣象因子的相關(guān)性分析 蛾蟲比是表征蛾產(chǎn)卵、卵順利發(fā)育成蟲的量，通過分析蛾蟲比與同時段氣象要素的關(guān)系，探討氣象要素對蛾產(chǎn)卵及卵孵化的影響。通過分析蛾蟲比與相應(yīng)時段27個氣象因子的相關(guān)性，可以看出雨量、最大風(fēng)速>8m/s的天數(shù)與蛾蟲比關(guān)系較密切。通過進(jìn)一步分析各代蛾蟲比與氣象因子的關(guān)系可知：與四（2）代蛾蟲比呈正相關(guān)的氣象因子有相對濕度<75%的天數(shù)、日照時數(shù)>10h的天數(shù)，與蛾蟲比呈反相關(guān)的氣象因子有相對濕度75%～90%的天數(shù)；與五（3）代蛾蟲比呈正相關(guān)的氣象因子有平均氣溫>28℃天數(shù)、日照時數(shù)>10h的天數(shù)、最大風(fēng)速>8m/s的天數(shù)，與蛾蟲比呈反相關(guān)的氣象因子有雨量；六（4）代因蛾蟲比數(shù)據(jù)不全，不作統(tǒng)計。由此可以得出，高溫、低濕、充足日照、8m/s以上大風(fēng)天數(shù)是影響蛾蟲比的主要氣象因子。

4 稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件等級預(yù)測模型及檢驗

4.1 模型建立 本文通過設(shè)置各氣象要素的權(quán)重系數(shù)，建立稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件等級預(yù)報模型。通過上述相關(guān)分析，確定了日平均氣溫TA，日最高氣溫TG、日照時數(shù)S、相對濕度RH、雨日RA、大風(fēng)F等6個要素作為氣象條件等級指標(biāo)，選取預(yù)報日前5d的要素實況值和預(yù)報日后10d的各要素預(yù)報值。公式如下：

Y=[∑]A=ATA+ATG+AS+ARH+ARA+AF

其中：ATA為日平均氣溫TA的權(quán)重系數(shù)，取預(yù)報日前5d平均氣溫實況值和未來10d平均氣溫預(yù)報值，根據(jù)日平均氣溫落在24～28℃的天數(shù)確定不同權(quán)重系數(shù)；ATG為日最高氣溫TG的權(quán)重系數(shù)，取未來10d最高氣溫預(yù)報值，根據(jù)日最高氣溫高于35℃的天數(shù)確定不同權(quán)重系數(shù)；AS為日照S的權(quán)重系數(shù)，取未來10d云量預(yù)報值，根據(jù)云量70%以上的天數(shù)確定不同權(quán)重系數(shù)；ATH為相對濕度TH的權(quán)重系數(shù)，取未來10d相對濕度預(yù)報值，根據(jù)相對濕度80%以上的天數(shù)確定不同權(quán)重系數(shù)；ARA為雨日RA的權(quán)重系數(shù)，取未來10d降雨預(yù)報值，根據(jù)雨日的天數(shù)確定不同權(quán)重系數(shù)；AF為最大風(fēng)力F的權(quán)重系數(shù)，取未來10d風(fēng)力預(yù)報值，根據(jù)最大風(fēng)力6級以上的天數(shù)確定不同權(quán)重系數(shù)。

計算各氣象要素權(quán)重系數(shù)A，根據(jù)權(quán)重系數(shù)之和Y（見表1）判斷天氣條件對稻縱卷葉螟發(fā)生是否有利，將稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件等級劃分為5個級別。

表1 權(quán)重系數(shù)與稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件等級劃分

[權(quán)重系數(shù)和Y＼&Y≥8＼&5≤Y<8＼&1≤Y<5＼&-3≤Y<1＼&Y<-3＼&氣象條件等級＼&1級，有利＼&2級，較有利＼&3級，一般＼&4級，較不利＼&5級，不利＼&]

4.2 模型檢驗 湖州市2014年8月多雨寡照，天氣涼爽，高溫日數(shù)少，8月7～20日出現(xiàn)了持續(xù)近15d的歷史罕見的盛夏多雨寡照涼爽天氣，9月上中旬雨量雨日偏多，日照明顯偏少，天氣條件對稻縱卷葉螟的發(fā)生較有利，本文運用2014年7～9月天氣實況對稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件預(yù)測模型進(jìn)行檢驗，8月5～29日天氣條件對稻縱卷葉螟的發(fā)生較有利，氣象條件等級為2級，8月20日至9月18日天氣條件對稻縱卷葉螟的發(fā)生有利，氣象條件等級為1級。湖州市植保檢疫站在7月31日發(fā)布的病蟲情報第5期中指出要切實抓好三代卷葉螟的病蟲害防治，三代稻縱卷葉螟在7月28日出現(xiàn)蛾峰，在8月15日前后再次出現(xiàn)蛾峰，蛾峰持續(xù)時間長，發(fā)生程度達(dá)中偏重，局部大發(fā)生，與模型結(jié)果較相符。

5 結(jié)論

（1）通過分析2001-2012年稻縱卷葉螟各代發(fā)生等級與相應(yīng)時段各氣象因子的相關(guān)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)稻縱卷葉螟發(fā)生等級與雨量、相對濕度大于90%的天數(shù)、平均氣溫>26℃的天數(shù)、最小相對濕度>80%的天數(shù)、平均氣溫、日照時數(shù)<5h的天數(shù)等呈正相關(guān)，而與平均氣溫<23℃天數(shù)、平均氣溫23～24℃天數(shù)、日照、日照時數(shù)>10h的天數(shù)、最大風(fēng)速>8m/s的天數(shù)呈反相關(guān)。

（2）通過分析稻縱卷葉螟各代蛾蟲比與相應(yīng)時段各氣象因子的相關(guān)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)蛾蟲比與相對濕度<75%的天數(shù)、日照時數(shù)>10h的天數(shù)、平均氣溫>28℃的天數(shù)、最大風(fēng)速>8m/s的天數(shù)呈正相關(guān)，而與相對濕度75%～90%的天數(shù)、雨量呈反相關(guān)。

（3）運用預(yù)報日前5d和未來10d的平均氣溫、未來10d最高氣溫、日照、相對濕度、雨日、風(fēng)等6個要素預(yù)報值，通過給定不同權(quán)重系數(shù)，建立稻縱卷葉螟發(fā)生氣象條件等級預(yù)測模型，并運用2014年7～9月氣象因子進(jìn)行了模型檢驗，檢驗效果較好。

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（責(zé)編：張宏民）