作物病蟲害與氣象條件的關系及病蟲氣象條件預報

張福國 王軍 趙輝 王超

摘要：分析了作物病蟲害發生發展與大尺度氣候背景及小尺度氣象要素之間的關系，并簡單介紹了作物病蟲害氣象條件預報的分類、分級、預報方法，以及病蟲害氣象條件預報日常業務存在的幾個問題。

關鍵詞：作物病蟲害;氣象條件;氣象條件等級預報

1病蟲害發生發展與氣象條件的關系

1.1病蟲害發生發展與大尺度氣候背景的關系

作物病蟲害的發生流行與氣候背景具有一定的關聯性。據統計，幾乎所有大范圍流行性、爆發性、毀滅性的農作物病蟲害大流行都與氣象條件密切相關，或與氣象災害相伴而生。

厄爾尼諾 ?“厄爾尼諾”是指數年發生一次的整個赤道東太平洋海面溫度大范圍異常增暖（連續6個月以上高于常年O.5℃）的現象。它的出現常造成全球氣候異常并導致大范圍的氣象災害，從而加劇病蟲害的發生流行。如：在厄爾尼諾起始年至下一個厄爾尼諾起始年的前一年，冬小麥白粉病發病面積趨勢逐年增加，并在下一個厄爾尼諾超始年的前一年達最大值;在連續出現厄爾尼諾的年份，冬小麥白粉病發病面積趨勢逐年降低。

海溫變化 ?海溫變化是影響大氣環流一個非常重要的因子。太平洋海溫異常可造成全球天氣氣候變化，也可引起天氣氣候的異常，進而影響到作物病蟲害的發生與流行。如在南方濤動強烈異常的當年，我國褐飛虱將為大發生年。

大氣環流 ?大氣環流一般是指具有世界規模的、大范圍的大氣運行現象，是全球氣候特征、大范圍天氣形勢的主導因子，也是各種尺度天氣系統活動的背景。它的變化直接或間接影響著作物病蟲害發生流行的氣象條件的變化。如冬天氣候變暖可造成主要作物病蟲越冬基數增加、次年病蟲害發生加重;病蟲害發生期提前、危害加重;遷飛性蟲的遷入期提前、危害期延長;還可使病蟲危害的地理范圍擴大，程度加劇。

副熱帶高壓 ?副熱帶高壓它通常指活動在赤道以北，中緯度地區以南的高氣壓（在北半球）。夏半年位置偏北對對我國東部地區影響較大。如果副熱帶高壓長期控制一個地區，由于高壓中心及其附近地區的空氣下沉增溫作用，就會出現炎熱高溫干旱天氣。這個高壓在本地區以南活動加強時，在它西北邊緣的西南氣流常攜帶大量暖濕空氣北上，此時如與冷空氣相遇，常會造成陰雨天氣。我國水稻稻飛虱發生較重的年份大多出現在4～6月副高較強的年份。

1.2蟲害發生發展與小尺度氣象要素的關系

溫度、降水和濕度、光照、風等氣象要素均可影響害蟲的地區分布、遷移、生存時期、繁育與成活率;各氣象因子的綜合影響對于蟲害的發生發展有重要作用。影響蟲害的發生數量與危害程度的其他兩個因素：食物及其天敵，也直接或間接受到氣象條件的制約。

溫度 ?作物害蟲的活動需要一定的適宜的溫度范圍。一般在8～40"C。其中22～30℃為最適溫區、-10～8℃為停育低溫區、≤ -10 ℃為致死低溫區、40～45℃為停育高溫區、≥45℃為致死高溫區。溫度對發育速度的影響最為明顯，在適宜范圍內，害蟲的發育速度隨溫度升高呈直線性增長，害蟲的活動旺盛、壽命長、世代多。

濕度 ?包括降雨量和大氣的相對濕度，影響害蟲的成活率和繁殖力，影響程度因害蟲的種類不同而異，同一害蟲因年份之間雨量和濕度的變化而使發生程度也有很大差異。濕度低時可直接影響蟲卵的孵化、低齡幼蟲的成活和成蟲的產卵量。大雨對弱小的害蟲造成極械損傷，從而降低田間蟲口的密度。

光照 ?主要從光波、光強、光周期三個方面影響害蟲的活動節律及行為。光波與害蟲的趨光性關系密切。光強主要影響害蟲的取食和棲息、交尾、產卵等晝夜節奏行為;與害蟲體色、趨集程度也有一定關系。光周期對害蟲的滯育和休眠起著信號作用，自然界短光普照射會刺激害蟲引起休眠。

風 ?影響害蟲的取食、迂飛等活動。一般弱風能刺激起飛，遷飛速度方向基本與風速、風向一致。但風太大又可以阻礙一些害蟲搬的遷飛和傳播。風力大時也影響害蟲的田間分布。

1.3 ?病害的發生發展與小尺度氣象要素的關系

作物病害分為浸染性病害（由病原微生物如細菌、真菌、病毒等所致）與非侵染性病害（由非生物因子如高溫、低溫、旱澇、污染等引起兩類。患浸染性病害的植株，對外界不利條件的抵抗力下降，也很容易患非侵染性病害。對非侵染性病害，無論是高溫、低溫，干旱還是洪澇，甚至某些污染，與氣象條件的關系顯顯而易見。病害流行的主導因素，從年際的波動看，主要是氣象條件與病原物的變異;從歷史發展看，與品種、耕作栽培條件有很大關系。氣象因子可通過病原物和寄主，也可同時對雙方施加影響導致病害流行。耐耕作栽培條件，在很大程度上也是由于改變了田間生態環境和小氣候，從而影晌到病原物的越冬傳播及傳病昆蟲的繁殖和活動。

溫度 ?影響病菌的越冬繁殖和萌發速度。大多病原菌要求的適宜溫度為25～30"C，高于或低于最適宜溫度的時間越長，病菌孢子的萌芽時間也就越長。少數病原菌要求的溫度較低。溫暖和潮濕的天氣，適宜于病害的產生和侵染;高溫多雨，利于病菌的繁殖和傳播。

降水和濕度 ?降雨伴隨著相對濕度的增大，直接降低了植株的抵抗力，是導致作物病害發生蔓延的重要影響因素之一。雨日、濕度和溫度可左右病菌孢子產生的快慢和早晚，直接影響著病害發生的遲早和嚴重程度。連陰雨、雨日多、高濕寡照的氣象條件能誘發病癥（病源物在寄主受害部位表現出來的特征）的產生，使病害流行速率加快，病情加重。相對濕度<70%，病菌的生育和繁殖往往受抑制。

光照 ?光照強可阻止病菌孢子的萌發。田間蔭蔽，光照減少或不足，有利于病菌孢子的萌發和侵入生長。

風 ?是病原孢子傳播三大自然動力（還有水力和昆蟲）中最主要的一種動力。風力輸送病菌的遠近取決于孢子的數量、體積、比重、形狀和風的速度等。大風常伴隨大雨，植株葉片相互摩擦沖擊容易破傷感染病菌，另外病菌隨風雨一起飛散或隨水流動而傳染。

2作物病蟲害發生發展的氣象條件預報

2.1作物病蟲害發生發展的氣象預報分類

據預報時效分：作物病蟲害發生流行趨勢的長期預報（一年或一個生長季節的預測）、中期預報（一個月或數個月的預報）和短期預報（幾天或幾旬的預報）。據預報內容分：作物病蟲害的發生期、流行期預測（預報作物病蟲害發生或流行的時間或時段）;據預測范圍分：發生量、發生程度、分區預測（預測密度、速度、危害程度、發生區、可能損失等）;據預測對象分：糧食作物、經濟作物、水果、蔬菜等。

2.2作物病蟲害發生發展的氣象條件分級

將對病蟲害發生發展的氣象條件按難易程度劃分為五個等級，氣象條件級別越高，病蟲害發生發展的可能性就越大：l級：為氣象條件極不宜于病蟲害的發生發展;2級：為氣象條件不宜于病蟲害的發生發展;3級：為氣象條件適宜于病蟲害的發生發展;4級：為氣象條件較適宜于病蟲害的發生發展;;5級：為氣象條件極適宜于病蟲害的發生發展。

2.3作物病蟲害發生發展的氣象條件預報方法

長期預報：一般通過病蟲害與大氣環流、副熱帶高壓、厄爾尼諾、海溫、冬季溫度、南方濤動等大尺度因子的相關分析及耦合機制研究，進行其流行前期的氣候背景分析。根據前兆的氣候背景指標，構建包括氣象指標的作物病蟲害趨勢的氣象預報模式來進行的長期趨勢預報。

中期預報：多用數理統計模式，預測作物病蟲害發生流行面積和發生流行程度，如最大墑譜、灰色拓撲、海溫、環流指數等預測模式，還有指示植物法、有效積溫法、形態指標法、相關性分析法等。

短期預報：通過作物病蟲害與氣象條件的相關性研究，分析整理溫度、降水、濕度、日照、風等氣象要素資料，篩選影響作物病蟲害流行的關鍵期與關鍵氣候因子，找出當時、當地影響作物病蟲害發生發展流行的主要因子，再找出與其它因子共同影響的定量關系，確定指標，建立數學模式（模型），據此進行短期預報，其中一些方法與中期預報方法相同，但預報因子的時效更貼近，更確切。

目前，病蟲害的氣象預測從以經驗為基礎的綜合分析法進入到以多種統計分析方法并舉的階段，并向著數字模式化方向發展，同時還向著利用區域氣候模式的輸出結果，建立不同氣候區的病蟲害長期數值預報模式、包括明顯的氣候背景指示及藕合機制的長期統計預報模式及其綜合集成預報方向發展。

3問題與思考

（1）無論用何種時效和何種方法對病蟲害的預測預報都須建立在長時間序列準確及時的作物病蟲及其相關信息的觀測基礎上，即一份好的預報產品離不開準確、客觀、大量的觀測資料。但不管是歷史病蟲害資料，還是病蟲害實況監測資料都很難從自身獲取、獲全，氣象部門只有與農業植保部門加強科研與業務合作，聯合開展作物病蟲害預報和氣象條件等級預報，服務才會收到事半功倍的效果。

（2）氣象部門發布的病蟲害發生發展的氣象條件等級預報與農業植保部門發布的病蟲監測預報不問，在時效上、具體數值上往往存在有明顯的差異。因為氣象部門發布的只是僅當其它要素具備時，預報病蟲害可能發生發展流行的氣象條件等級。病蟲害能否發生發展，除受自身生物學特性、氣象條件影響外，還受作物品種、耕作栽培制度、種植結構、施肥與灌溉水平、防治效果、蟲情基數、菌源情況等多種因素的影響和制約。

（3）氣象部門開展病蟲害監測預測預報服務，重點應是利用部門優勢，采取地質災害氣象預報、森林火險氣象等級預報等類似辦法來開展作物病蟲害發生發展的氣象條件等級預報。由于對作物病蟲發生流行的氣候背景及其影響機制尚不十分清楚，模式預報因子的篩選受限，現有預報技術的準確性和可靠性離實際生產的要求尚有較大距離。

（4）目前，農業結構、經營方式、和產品供求等都發生重大變化或調整，作物病蟲害的種群格局、空間格局、時間格局明顯變動。加上每一種病害或蟲害與氣象條件的關系又有諸多的不同，病蟲害的發生發展與氣象條件的關系十分復雜，本文只從氣象條件的角度粗略地進行了定性分析。

（5）加強作物病蟲害預測業務能力建設，研制作物主要病蟲害的氣候預報模型，建立作物病蟲害的氣候系統以及與農業氣象災害相結合的監測、預測、預警業務系統。

（6）以人為本，在充實完善現有的農業病蟲害服務模式的基礎上，逐步提升我縣農業氣象服務的質量和效益，更加重視農業氣象業務和氣象為農服務;引進人才，充實人才，培養和留住現有人才，努力提高農氣預報人員的綜合素質;保持農氣業務服務隊伍的相對穩定，從而確保病蟲害氣象條件等級預報業務的開展和服務應有的效果（效益），有效推進和提升基層臺站的氣象綜合服務能力。

參考文獻

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