白 蕤,李 寧,張 蕾,鐘曼茜,陳匯林,劉少軍,王 斌
(1.海南省氣象科學(xué)研究所/海南熱帶農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站,海南 ??凇?70203;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所,海南 ??凇?71101;3.國(guó)家氣象中心,北京 100081;4.海南大學(xué)園藝園林學(xué)院,海南 ??凇?70228)
氣象因子對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響
白 蕤1,李 寧2,張 蕾3,鐘曼茜4,陳匯林1,劉少軍1,王 斌1
(1.海南省氣象科學(xué)研究所/海南熱帶農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站,海南 海口570203;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所,海南 ???71101;3.國(guó)家氣象中心,北京100081;4.海南大學(xué)園藝園林學(xué)院,海南 海口570228)
基于1961—2010年海南18個(gè)氣象站點(diǎn)氣象資料、海南稻飛虱發(fā)生資料以及水稻種植面積等資料,采用相關(guān)分析方法、多元回歸方法對(duì)海南水稻稻飛虱發(fā)生面積與氣象因子的關(guān)系進(jìn)行研究,量化了氣象因子變化對(duì)稻飛虱發(fā)生的影響。結(jié)果表明:近50年來,海南稻飛虱發(fā)生面積以平均104hm2/10a的速度增長(zhǎng),其發(fā)生面積率距平與年平均溫度、年高溫日數(shù)、年降水量、年平均降水強(qiáng)度和年暴雨日數(shù)距平呈顯著正相關(guān);與年日照時(shí)數(shù)、年平均風(fēng)速、年平均相對(duì)濕度距平呈顯著負(fù)相關(guān)。與中國(guó)其他稻作地區(qū)相比,海南稻飛虱發(fā)生面積率與溫度的相關(guān)性較弱,與降水的相關(guān)性更強(qiáng)。
氣象因子;海南;稻飛虱;溫度;降水
白蕤,李寧,張蕾,等. 氣象因子對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,43(8):90-97.
據(jù)統(tǒng)計(jì),世界糧食產(chǎn)量每年因蟲害損失18%,因病害損失16%,其中水稻占37%[1]。水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一,年種植面積約為3×107hm2,占糧食作物種植面積近18%,水稻產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的34%。稻飛虱是我國(guó)水稻種植區(qū)普遍發(fā)生的蟲害之一,是制約水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的主要因素。20世紀(jì)50~60年代稻飛虱在我國(guó)長(zhǎng)江流域部分省份的早、中稻上間歇發(fā)生,進(jìn)入70年代以后稻飛虱的危害日益嚴(yán)重,80~90年代末,平均每3年有2年發(fā)生危害加重的現(xiàn)象。21世紀(jì)以后,稻飛虱占水稻病蟲害發(fā)生面積的18%,為發(fā)生面積最大的害蟲[2-3]。
稻飛虱的發(fā)生、消長(zhǎng)和成災(zāi),不僅與水稻的品種、耕作栽培制度和肥水管理有關(guān),還與氣象條件關(guān)系密切[4-7],尤其是受溫度、降水等基本氣象因子影響較大[8]。關(guān)于氣象因子對(duì)稻飛虱的研究主要集中在兩個(gè)方面:(1)基于全國(guó)病蟲害數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法研究,張蕾等[9]用1961—2010年全國(guó)農(nóng)區(qū)527個(gè)氣象站點(diǎn)氣象資料、全國(guó)病蟲害資料以及農(nóng)作物種植面積等資料,采用相關(guān)分析法分析了氣象要素變化對(duì)蟲害發(fā)生的影響;趙淼等[10]利用農(nóng)作物播種面積和病蟲害發(fā)生面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析我國(guó)近20年來農(nóng)作物病蟲害的時(shí)間變化趨勢(shì)和空間分布特征,同時(shí)探討農(nóng)作物病蟲害發(fā)生與氣候因素的關(guān)系。(2)基于區(qū)域稻飛虱的研究主要側(cè)重于其預(yù)測(cè),劉文棟等[11]利用其近20年來地面氣象觀測(cè)站氣候資料及賀州市八步區(qū)植保站相應(yīng)年份水稻病蟲害資料,通過統(tǒng)計(jì)方法分析幾大氣候因子歷年來變化對(duì)水稻病蟲害發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)影響;黃珍珠等[12]采用相關(guān)分析法對(duì)廣東1992—2009年水稻稻飛虱發(fā)生面積率與同期地面氣象因子進(jìn)行研究,采用兩段最小二乘法、曲線回歸方法分別建立6、9月份廣東省稻飛虱發(fā)生面積率長(zhǎng)期預(yù)測(cè)模型。
海南位于中國(guó)的最南端,屬熱帶季風(fēng)性氣候,全年溫?zé)峤o稻飛虱提供良好的生存繁殖和越冬的氣候環(huán)境。1987年4月下旬,海南瓊海、陵水等地早稻局部田塊稻飛虱蟲口百叢密度達(dá)1 000~4 500頭,最高達(dá)1.5萬(wàn)頭,并有相當(dāng)多的田塊出現(xiàn)“穿頂”[13]。2006年8月中下旬,海南萬(wàn)寧、瓊海等地正處分蘗期的晚稻,稻飛虱蟲口百叢密度為500~4 000頭,最高達(dá)2萬(wàn)頭,稻株全部枯干倒伏,顆粒無收[14]。王月姣等[15]調(diào)查了文昌市稻飛虱的發(fā)生規(guī)律,并從蟲源、氣候、品種、肥水管理等方面分析了稻飛虱成災(zāi)發(fā)生的原因。肖彤斌等[14]分析了海南稻飛虱發(fā)生特點(diǎn)及成災(zāi)原因,并提出了相應(yīng)的防治措施。目前,海南稻飛虱的研究多是定性、機(jī)理性的描述,或是部分區(qū)域、站點(diǎn)的針對(duì)性研究,缺少大范圍、長(zhǎng)年代發(fā)生趨勢(shì)及氣象因子作用的系統(tǒng)性研究。本研究基于海南長(zhǎng)年代稻飛虱統(tǒng)計(jì)事實(shí),定量分析致使海南稻飛虱發(fā)生的關(guān)鍵氣象因子及其影響程度,探討二者的相關(guān)關(guān)系,并對(duì)海南稻飛虱發(fā)生面積率距平進(jìn)行預(yù)測(cè),加大對(duì)稻飛虱監(jiān)測(cè)、預(yù)警、防治的綜合治理提供參考依據(jù),以保證海南的糧食安全和生態(tài)安全。
1.1資料來源
氣象資料來自海南省氣象局,包括海南省18個(gè)地面氣象觀測(cè)站(不含西沙和珊瑚島站)1961—2010年日平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等的逐日資料。稻飛虱資料來自全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,包括1961—2010年海南省稻飛虱逐年的發(fā)生面積、導(dǎo)致的水稻損失等。水稻面積、產(chǎn)量資料來自于中國(guó)種植業(yè)信息網(wǎng),包括1961—2010年逐年的水稻種植面積、總產(chǎn)量等。
1.2試驗(yàn)方法
溫度、降水、日照時(shí)數(shù)等基本氣象因子可直接影響稻飛虱的生長(zhǎng)發(fā)育及其危害能力,是影響稻飛虱發(fā)生與災(zāi)變的主要環(huán)境因子。本研究選取的氣象因子主要有平均氣溫、高溫日數(shù)、降水總量、年平均降水強(qiáng)度(其值為年降水量/年降水日數(shù))[9]、暴雨日數(shù)、日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度。
對(duì)氣象因子分析時(shí)采用因子距平值,方便分析。計(jì)算方法如下:設(shè)x因子第i年表示為xi(i=1,2,...50),則第i年x因子的50年平均值為:
第i年x因子的距平(除溫度距平)為:
第i年x因子的溫度距平為:
為消除水稻種植面積對(duì)稻飛虱發(fā)生面積的影響,將稻飛虱發(fā)生面積轉(zhuǎn)化為稻飛虱發(fā)生面積率,即稻飛虱發(fā)生面積率=當(dāng)年稻飛虱發(fā)生面積/當(dāng)年水稻種植面積[9]。由此,得出歷年稻飛虱發(fā)生面積率距平序列。
在此基礎(chǔ)上,用相關(guān)分析法分析稻飛虱發(fā)生面積率與氣象因子的相關(guān)關(guān)系,得到不同氣象因子的距平與海南稻飛虱發(fā)生面積率距平之間的相關(guān)系數(shù):
式中,i=1,2,3,…n,n為樣本數(shù),n=50;rxy為x與y之間的相關(guān)系數(shù);x與y隨著研究的對(duì)象而定,、分別為相關(guān)系數(shù);xi、yi為歷史平均值。
圖1 海南稻飛虱發(fā)生面積及面積率時(shí)間序列
相關(guān)系數(shù)采用雙尾t檢驗(yàn),t檢驗(yàn)的計(jì)算公式為:
式中,r為相關(guān)系數(shù),n為統(tǒng)計(jì)樣本個(gè)數(shù)。
選取通過0.05顯著性檢驗(yàn)的氣象因子為預(yù)報(bào)因子,以海南稻飛虱發(fā)生面積率距平作為預(yù)測(cè)目標(biāo),建立多元回歸預(yù)測(cè)模式。使用統(tǒng)計(jì)量F對(duì)整個(gè)回歸方程的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.1海南稻飛虱發(fā)生面積率變化
近50年來,海南稻飛虱發(fā)生面積呈顯著上升趨勢(shì),以平均104hm2/10a的速度增長(zhǎng)。從稻飛虱發(fā)生面積及面積率年代際變化(圖1)來看,稻飛虱發(fā)生面積和面積率從20世紀(jì)60年代開始呈逐年緩慢增加趨勢(shì),1985、1991、1997年呈現(xiàn)不同程度的小高峰,21世紀(jì)后呈現(xiàn)顯著增加的趨勢(shì),到2009年達(dá)到最高值,稻飛虱的發(fā)生面積達(dá)到9.44×104hm2,較80年代以前增加近10倍。
2.2溫度變化對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響
2.2.1年平均溫度變化對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響 近50年來,海南年平均氣溫達(dá)到24.17℃。從年平均溫度的變化(圖2A)來看,整體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),以平均0.23℃/10a的速度增長(zhǎng)。20世紀(jì)60年代初到80年代末,年平均溫度距平基本呈現(xiàn)負(fù)值,1987年后年平均溫度整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),1998年達(dá)到最高點(diǎn)。
稻飛虱是變溫動(dòng)物,它的體溫基本上取決于周圍的環(huán)境溫度,其生殖活動(dòng)、遷飛行為、種群數(shù)量、存活率、壽命等在很大程度上受外界溫度所支配[16]。從圖2B可以看出,海南稻飛虱發(fā)生面積率距平與年平均溫度距平之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.48,通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的年平均溫度每增加1℃,稻飛虱發(fā)生面積增加4.4×103hm2。
2.2.2年高溫日數(shù)變化對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響 近50年來,海南年平均高溫(最高溫度≥35℃)日數(shù)為17.65 d。從年高溫日數(shù)的變化(圖2C)來看,整體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),以平均3.42 d/10a的速度增長(zhǎng)。20世紀(jì)60年代初到70年代末,年高溫日數(shù)距平基本呈現(xiàn)負(fù)值,80~90年代末,年高溫日數(shù)距平上下波動(dòng),21世紀(jì)后年高溫日數(shù)距平呈現(xiàn)正值,2010年達(dá)到最高點(diǎn)。
在溫帶地區(qū),當(dāng)溫度達(dá)到35℃時(shí),稻飛虱孵化率下降,若蟲陸續(xù)死亡[5]。由于海南地處熱帶地區(qū),海南稻飛虱可能對(duì)高溫的有一定的適應(yīng)性,因此考慮高溫日數(shù)與稻飛虱發(fā)生面積率的關(guān)系有一定的意義。從圖2D可以看出,海南稻飛虱發(fā)生面積率距平與年高溫日數(shù)距平之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.4,通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的年高溫日數(shù)每增加1 d,稻飛虱發(fā)生面積增加193.33 hm2。
圖2 海南1961—2010年平均溫度和高溫日數(shù)距平時(shí)間序列及兩者與稻飛虱發(fā)生面積率距平關(guān)系
2.3年降水變化對(duì)稻飛虱發(fā)生的影響
2.3.1年降水量變化對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響 近50年來,海南年平均降水量為1 786.48 mm,從年降水量的變化(圖3A)來看,盡管年降水量波動(dòng)較大,但整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),以平均46.54 mm/10a的速度增長(zhǎng)。
降水影響稻飛虱的遷飛能力、體重變化、蟲口數(shù)量、存活率及發(fā)生程度等,有利時(shí)起到加速促進(jìn)作用,不利時(shí)則產(chǎn)生抑制作用[17]。從圖3B可以看出,海南稻飛虱發(fā)生面積率距平與年降水量距平的關(guān)系較明顯,相關(guān)系數(shù)為0.27,通過了0.05顯著性檢驗(yàn)。海南年降水量每增加1 mm,海南稻飛虱發(fā)生面積增加4 hm2。
2.3.2年平均降水強(qiáng)度的變化對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響 從年平均降水強(qiáng)度的變化(圖3C)來看,近50年來,整體呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì),以平均0.67 mm/d·10a的速度增長(zhǎng)。20世紀(jì)60~70年代末年平均降水強(qiáng)度距平呈現(xiàn)負(fù)值,80年代末開始降水強(qiáng)度呈現(xiàn)上升趨勢(shì),其距平為正。
降水有利于稻飛虱的降落,尤其是強(qiáng)下沉氣流,可使稻飛虱種群大量降落[8]。但降水強(qiáng)度大,部分田間害蟲的死亡率明顯增加,導(dǎo)致蟲口密度顯著降低[18]。從圖3D可以看出,稻飛虱發(fā)生面積率距平與年平均降水強(qiáng)度距平呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.45,且通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的年平均降水強(qiáng)度每增加1 mm/d,海南稻飛虱發(fā)生面積增加76 hm2。
2.3.3年暴雨日數(shù)的變化對(duì)海南稻飛虱發(fā)生的影響 近50年來,海南的年平均暴雨日數(shù)為8.51 d,從年暴雨日數(shù)的變化(圖3E)來看,整體呈現(xiàn)波動(dòng)的上升趨勢(shì),以平均0.57 d/10a的速度增長(zhǎng)。
隨著年暴雨日數(shù)的增加,有利于稻飛虱的遷入、種群數(shù)量的增長(zhǎng)、為害程度加重[13],稻飛虱的發(fā)生面積率呈一定的上升趨勢(shì)。從圖3F可以看出,海南稻飛虱發(fā)生面積率距平與年暴雨日數(shù)距平呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.32,通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的年暴雨日數(shù)每增加1 d,海南稻飛虱發(fā)生面積增加684 hm2。
圖3 海南1961—2010年降水量、降水強(qiáng)度和暴雨日數(shù)距平時(shí)間序列及三者與稻飛虱發(fā)生面積率距平關(guān)系
2.4年日照時(shí)數(shù)的變化對(duì)稻飛虱發(fā)生的影響
近5 0年來,海南年平均日照時(shí)數(shù)為2 080.89 h。從年日照時(shí)數(shù)的變化(圖4A)來看,年日照時(shí)數(shù)整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),以平均48 h/10a的速度下降。20世紀(jì)60年代開始逐年減少,距平由正轉(zhuǎn)負(fù)發(fā)生在90年代初。
光照對(duì)稻飛虱的取食、棲息、交尾、產(chǎn)卵等行為有關(guān)[5]。從圖4B可以看出,稻飛虱發(fā)生面積率距平與年日照時(shí)數(shù)距平呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.43,且通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的年日照時(shí)數(shù)每增加1 h,海南稻飛虱發(fā)生面積減少1.8×103hm2。
2.5年平均風(fēng)速的變化對(duì)稻飛虱發(fā)生的影響
海南為熱帶季風(fēng)海洋性氣候,臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻繁,為稻飛虱的遷入創(chuàng)造了有利的條件,旋轉(zhuǎn)氣流將各地的稻飛虱蟲源不斷卷入臺(tái)風(fēng)環(huán)流中,并由上升氣流送往高空,跟隨臺(tái)風(fēng)移動(dòng)而遷移,再由云中降水及下沉氣流遷入發(fā)生地,加之遷入峰次頻繁,遷入量高,造成田間稻飛虱的蟲量猛增[14]。故考慮最大風(fēng)速,研究發(fā)現(xiàn)最大風(fēng)速距平與稻飛虱發(fā)生面積率距平的關(guān)系不明顯。
由于風(fēng)是影響稻飛虱遷移擴(kuò)散的重要因子[5],因而考慮平均風(fēng)速。近50年來,海南年平均風(fēng)速為2.18 m/s,從年平均風(fēng)速的變化(圖4C)來看,年平均風(fēng)速整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),以平均0.18 m/s·10a的速度下降。20世紀(jì)80年代中期,年平均風(fēng)速距平由正轉(zhuǎn)負(fù)。稻飛虱發(fā)生面積率距平與年平均風(fēng)速距平呈顯著負(fù)相關(guān)(圖4D),相關(guān)系數(shù)為-0.45,且通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的年平均風(fēng)速每增加1 m/s,海南稻飛虱發(fā)生面積減少2.5×103hm2。
2.6年平均相對(duì)濕度的變化對(duì)稻飛虱發(fā)生的影響
近5 0年來,海南年平均相對(duì)濕度為82.49%,從年平均相對(duì)濕度的變化(圖4E)來看,年平均相對(duì)濕度整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),以平均0.6%/10a的速度下降。年平均相對(duì)濕度距平從21世紀(jì)初期由正轉(zhuǎn)負(fù)。
濕度影響著稻飛虱的存活率、數(shù)量、甚至體重的變化[5]。從圖4F可以看出,稻飛虱發(fā)生面積率距平與年平均相對(duì)濕度距平呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.6,且通過了0.01顯著性檢驗(yàn)。海南的平均相對(duì)濕度每增加1%,海南稻飛虱發(fā)生面積減少210.67 hm2。
2.7海南稻飛虱發(fā)生面積率距平的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)模式的建立
隨著全球氣候變化,影響海南的氣象因子也在變化,海南稻飛虱發(fā)生面積不斷增加,危害加重。為此,本研究使用1961—2010年相關(guān)性較好的8個(gè)氣象因子(平均溫度、高溫日數(shù)、降水量、降水強(qiáng)度、暴雨日數(shù)、日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度)的距平和1961—2010年海南稻飛虱發(fā)生面積率距平,建立海南稻飛虱發(fā)生面積率距平的多元回歸預(yù)報(bào)模式:
圖4 海南1961—2010年日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速和相對(duì)濕度距平時(shí)間序列及三者與稻飛虱發(fā)生面積率距平關(guān)系
式中,y為海南稻飛虱發(fā)生面積率距平,x1為平均溫度距平,x2為高溫日數(shù)距平,x3為降水量距平,x4為降水強(qiáng)度距平,x5為暴雨日數(shù)距平,x6為日照時(shí)數(shù)距平,x7為平均風(fēng)速距平,x8為相對(duì)濕度距平。所建模式均通過了0.001顯著性檢驗(yàn)。
本研究運(yùn)用1961—2010年海南氣象數(shù)據(jù)和稻飛虱發(fā)生面積等數(shù)據(jù),分析了平均溫度、高溫日數(shù)、降水量、降水強(qiáng)度、暴雨日數(shù)、日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度8個(gè)基本氣象因子與海南稻飛虱發(fā)生面積的關(guān)系,提出了海南稻飛虱發(fā)生與各氣象因子的關(guān)系,并使用相關(guān)性較好的8個(gè)氣象因子(平均溫度、高溫日數(shù)、降水量、降水強(qiáng)度、暴雨日數(shù)、日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度)的距平和海南稻飛虱發(fā)生面積率距平,建立海南稻飛虱發(fā)生面積率距平的多元回歸預(yù)報(bào)模式,得到了這些氣象因子的變化對(duì)海南稻飛虱的發(fā)生影響的量化事實(shí)。近50年來,海南稻飛虱發(fā)生面積呈顯著上升趨勢(shì),以平均 104hm2/10a的速度增長(zhǎng);平均溫度以0.23℃/10a的速度增長(zhǎng),高溫日數(shù)以平均3.42 d/10a的速度增長(zhǎng),降水量以46.54 mm/10a的速度增長(zhǎng),降水強(qiáng)度以0.67 mm/d·10a的速度增長(zhǎng),暴雨日數(shù)以平均0.57 d/10a的速度增長(zhǎng),日照時(shí)數(shù)以48 h/10a的速度下降,平均風(fēng)速以0.18 m/s·10a的速度下降,相對(duì)濕度以0.6%/10a的速度下降。稻飛虱發(fā)生面積與年平均溫度、年高溫日數(shù)、年降水量、年平均降水強(qiáng)度、年暴雨日數(shù)呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.48、0.4、0.26、0.45、0.32;與年日照時(shí)數(shù)、年平均風(fēng)速、年平均相對(duì)濕度呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.43、-0.45、-0.6。年平均溫度、年高溫日數(shù)、年降水量、年平均降水強(qiáng)度、年暴雨日數(shù)每增加1℃、1 d、1 mm、1 mm/d、1 d,海南稻飛虱發(fā)生面積增加4.4×103、193.33、4、76、684 hm2;年日照時(shí)數(shù)、年平均風(fēng)速、年平均相對(duì)濕度每減少1 h、1 m/s、1%,海南稻飛虱發(fā)生面積增加1.8×103、2.5×103、210.67 hm2。
本研究結(jié)果是基于海南稻飛虱發(fā)生面積與氣象因子的統(tǒng)計(jì)相關(guān)關(guān)系得出,主要考慮年平均溫度、年降水量、年平均降水強(qiáng)度、年日照時(shí)數(shù)、年平均風(fēng)速、年平均相對(duì)濕度8個(gè)氣象要素變化對(duì)海南稻飛虱的影響?;诓煌h(huán)境要素的變化,尤其是不同氣象因子變化時(shí)候,對(duì)海南水稻的影響比較復(fù)雜,因此本研究?jī)H考慮單一氣象因子的變化,未綜合兩個(gè)及其以上的基本氣象因子進(jìn)行分析,如呂芬等[19]提到的溫雨日數(shù)和晴雨日數(shù)等復(fù)合因子。由于各區(qū)域稻飛虱的發(fā)生、發(fā)展、流行的要求不盡相同,因此氣象環(huán)境的影響程度也不同,這可能導(dǎo)致結(jié)果與部分研究結(jié)論與前人的研究存在一定差異。
張蕾等[12]近50年全國(guó)農(nóng)作物病蟲害發(fā)生面積率與年平均溫度、日照時(shí)數(shù)、降水量等氣象因子的正負(fù)相關(guān)性的研究結(jié)果與本研究結(jié)果一致,但是相關(guān)系數(shù)的值存在差異,全國(guó)農(nóng)作物病蟲害發(fā)生面積率距平與年平均溫度和年日照時(shí)數(shù)的距平相關(guān)系數(shù)分別為0.82和0.8,較本研究的值0.48和0.43高;與年降水量距平的相關(guān)系數(shù)值接近0,較本研究的值0.26低。由于海南地處在熱帶,光熱充足、降水充沛,受氣候環(huán)境的影響,溫度和日照時(shí)數(shù)對(duì)稻飛虱發(fā)生的影響沒有中國(guó)其他稻作區(qū)(特別是溫帶省份)那么明顯,降水量對(duì)稻飛虱發(fā)生面積的影響反而更顯著。
海南各地水稻種植時(shí)間不一致,差異較大,但周年均有水稻種植,因此,本研究以年為時(shí)間單位,分析得到海南稻飛虱發(fā)生面積與不同氣象因子存在顯著的相關(guān)性,一定程度上反映稻飛虱的發(fā)生范圍有擴(kuò)大的趨勢(shì)。但是,沒有考慮人類生產(chǎn)活動(dòng)造成的影響,如耕作栽培制度、肥水管理等,以及稻飛虱的遷移路徑等一系列問題有待進(jìn)一步研究。
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(責(zé)任編輯 楊賢智)
Influences of meteorological factors on rice planthopper occurrence in Hainan province
BAI Rui1,LI Ning2,ZHANG Lei3,ZHONG Man-xi4,CHEN Hui-lin1,LIU Shao-jun1,WANG Bin1
(1.Hainan Institute of Meteorological Science /Hainan Tropical Agrometeorological Experimental Station,Haikou 570203,China;2.Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 571101,China;3.National Meteorological Center,Beijing 100081,China;4.College of Horticulture and Landscape Architecture,Hainan University,Haikou 570228,China)
Based on the observation data of 18 meteorological stations,as well as the diseases and rice planthopper data and planted rice areas data in Hainan in 1961-2010,by the method of correlation analysis and the multiple regression,this paper analyzed the effects of meteorological factors changes on occurrence of rice planthopper. The results showed that the rice planthopper occurrence area had an average increase of 104hm2every 10 years in Hainan in recent 50 years. There were significant positive correlations between the rate anomaly of rice planthopper occurrence area and that of mean annual air temperature,high temperature days,precipitation,precipitation intensity and rainstorm days. The rate anomaly of rice planthopper occurrence area had significant negative correlations with that of annual sunshine hours,average speed of wind and relative humidity.Compared with other rice cropping regions in China,the temperature presented a weak correlation,while the precipitation presented a strong correlation with the ratio of rice planthopper occurrence area in Hainan.The risk zoning result in the research is basically consistent with the actual production in tropical regions.
meteorological factor ;Hainan;rice planthopper;temperature;precipitation
S435.112+.3
A
1004-874X(2016)09-0090-08
2016-06-16
國(guó)家公益性行業(yè)(氣象)科研專項(xiàng)(GYHY201206019);國(guó)家自然科學(xué)基金 (41465005,41265007) ;海南省氣象局青年基金 (HNQXQN201504)
白蕤(1991-),女,碩士,助理工程師,E-mail:br118@sina.com