2019年山東省草地貪夜蛾遷飛過程及氣象背景場(chǎng)分析

陳 輝，黃 樂，格桑玉珍，德吉卓瑪，朱軍生，胡 高，陳法軍，趙婧妤，萬貴鈞*

(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，南京 210095；2. 山東省植物保護(hù)總站，濟(jì)南 250100)

草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda原產(chǎn)于美洲熱帶亞熱帶地區(qū)，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織全球預(yù)警的重大跨境遷飛性害蟲，其遷飛擴(kuò)散能力強(qiáng)(Luginbill, 1928; Todd, 1980)。自2016年首次在西非發(fā)現(xiàn)以來(Goergenetal., 2016)，已入侵非洲、亞洲及大洋洲多個(gè)國家并呈現(xiàn)快速擴(kuò)張態(tài)勢(shì)(Sharanabasappaetal., 2016; FAO, 2017; IPPC, 2018; FAO, 2019a; FAO, 2019b)，對(duì)全球糧食生產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。2019年1月，草地貪夜蛾首次入侵我國云南(陳輝等, 2020a)，已被列入我國一類農(nóng)作物病蟲害名錄(姜玉英等, 2019; 吳孔明, 2020; Wuetal., 2021)。

雖然草地貪夜蛾是雜食性動(dòng)物，可以為害包括玉米、棉花等在內(nèi)的353余種植物(Montezanoetal., 2018)，但是玉米是草地貪夜蛾主要為害作物，嚴(yán)重時(shí)可造成玉米15%～73%的產(chǎn)量損失(Casmuzetal., 2010)。自2019年入侵我國后，草地貪夜蛾在我國的發(fā)生面積、發(fā)生量都呈現(xiàn)持續(xù)增加趨勢(shì)。2019年，22個(gè)省份查實(shí)玉米上幼蟲發(fā)生面積106.5萬hm2，占其總糧食為害面積98.6%(姜玉英等, 2019)。我國作為世界第二玉米生產(chǎn)大國，草地貪夜蛾在我國的發(fā)生勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重威脅我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和糧食作物安全。

草地貪夜蛾的入侵對(duì)山東省的玉米生產(chǎn)構(gòu)成巨大的威脅。玉米是山東省三大主要糧食作物之一，山東省玉米產(chǎn)量每年約占全國玉米產(chǎn)量的10%，玉米生產(chǎn)很大程度上影響著山東省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而，山東同樣也是許多遷飛性害蟲北遷南回的重要通道(胡國文, 1988; 姜玉英等, 2018)，這其中包括草地貪夜蛾(Lietal., 2020)。目前已有研究表明草地貪夜蛾北遷的東線途經(jīng)山東省(陳輝等, 2020b)，并在2019年6月20日就發(fā)現(xiàn)其成蟲(張晴晴等, 2021)，這勢(shì)必會(huì)對(duì)山東省玉米糧食生產(chǎn)造成影響。因此，明確遷入山東省草地貪夜蛾的蟲源地、后續(xù)遷出路線和總體遷飛路徑等科學(xué)問題對(duì)山東省玉米作物生產(chǎn)、草地貪夜蛾防控以及遷入的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)有重大意義。

為了明確山東省2019年遷入草地貪夜蛾的蟲源地分布、遷入遷出路徑及天氣背景場(chǎng)，本研究根據(jù)拉格朗日混合單粒子軌道模型(HYSPLIT)模擬山東省草地貪夜蛾遷入遷出的遷飛路徑，再用R軟件對(duì)順推落點(diǎn)概率和回推落點(diǎn)概率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。并用GrADS氣象圖形軟件，模擬山東省草地貪夜蛾遷入遷出時(shí)間段的天氣背景場(chǎng)，進(jìn)一步推測(cè)草地貪夜蛾可能遷入時(shí)間、遷入遷出路徑以及關(guān)鍵的氣象因子，以期為山東省草地貪夜蛾的監(jiān)測(cè)預(yù)警及應(yīng)急防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 草地貪夜蛾蟲情數(shù)據(jù)

山東省草地貪夜蛾蟲情調(diào)查數(shù)據(jù)，由山東省植物保護(hù)總站提供。該數(shù)據(jù)共由39個(gè)站點(diǎn)組成，結(jié)合草地貪夜蛾性誘裝置以及大田普查的方法，每日分別對(duì)草地貪夜蛾成蟲和幼蟲進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)。

1.2 草地貪夜蛾軌跡模擬

為了探索及計(jì)算草地貪夜蛾可能的遷入時(shí)間及遷入遷出路徑，本文采用了一種基于拉格朗日混合單粒子軌道模型(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model, HYSPLIT)(https://www.ready.noaa.gov/HYSPLIT.php)的軌跡分析方法。相較于基于WRF模式的昆蟲三維軌跡模型，該模型無需下載大量氣象數(shù)據(jù)，可直接線上操作。進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置頁以后，確定以下參數(shù)即可：軌跡方向(trajectory direction)(回推/順推(backward/forward))、起始時(shí)間(start time)、持續(xù)時(shí)間(duration)、經(jīng)度(longitude)、緯度(latitude)、高度(height)。提交參數(shù)后便可得到軌跡計(jì)算的結(jié)果。該模型已成功應(yīng)用于包括草地貪夜蛾在內(nèi)的多種昆蟲在各個(gè)地區(qū)的遷飛和擴(kuò)散的研究中(宋國晶, 2011; 郁振興, 2011; 陳燕婷, 2015; Westbrooketal., 2016; 包云軒等, 2016)。

1.3 模型參數(shù)設(shè)定

1.3.1草地貪夜蛾生物學(xué)特性參數(shù)設(shè)置

草地貪夜蛾飛行軌跡模擬中主要草地貪夜蛾遷飛行為參數(shù)與陳輝等人(2020a)和Lietal.(2020)研究基本一致：1)草地貪夜蛾屬夜蛾類，傍晚起飛，次日凌晨降落，根據(jù)2019年6-9月山東省日出日落時(shí)間，設(shè)置起飛時(shí)刻為18∶00(BJT)，降落時(shí)刻為04∶00(BJT)，飛行持續(xù)時(shí)間10 h，飛3個(gè)夜晚(陳輝等, 2020a)，并以前一夜晚的軌跡終點(diǎn)作為次日起飛的起點(diǎn)(Lietal., 2020; 陳輝等, 2020a)；2)草地貪夜蛾在高空飛行定向行為尚未可知，本研究將設(shè)定草地貪夜蛾在高空順風(fēng)遷移；3)雷達(dá)觀測(cè)表明蛾類昆蟲的飛行高度通常在風(fēng)速>10 m/s的低空急流高度(Johnson, 1987; Wolf, 1990; Westbrooketal., 2016)，并結(jié)合已有的草地貪夜蛾的軌跡分析結(jié)果，本研究設(shè)定了草地貪夜蛾飛行高度距海平面高度1 500 m(齊國君等, 2019; Lietal., 2020)；4)根據(jù)草地貪夜蛾成蟲生存低溫閾值13.8℃(Hoggetal., 1982)，本研究將去除計(jì)算高空溫度低于該溫度時(shí)的軌跡。

1.3.2草地貪夜蛾模擬軌跡篩選及降落區(qū)概率統(tǒng)計(jì)

利用ArcGIS(10.6版)和R語言(3.6版，https://www.r-project.org/)計(jì)算并繪制有效軌跡終點(diǎn)的空間頻率分布，計(jì)算步驟如下：首先，將整個(gè)空間劃分為1°×1°的單元網(wǎng)格，在ArcGIS中計(jì)算位于每個(gè)單元網(wǎng)格中的軌跡終點(diǎn)數(shù)，去掉落于海面上的無效軌跡落點(diǎn)，并結(jié)合草地貪夜蛾的發(fā)生情況去除草地貪夜蛾未發(fā)生區(qū)域的軌跡落點(diǎn)(姜玉英等, 2019)。其次，將單元格終點(diǎn)數(shù)從小到大排列，計(jì)算累計(jì)概率。最后，根據(jù)累計(jì)概率利用R語言繪制軌跡落點(diǎn)的空間分布。

1.4 草地貪夜蛾遷入遷出相關(guān)的大氣環(huán)流背景場(chǎng)分析

本文利用全球再分析氣象數(shù)據(jù)(分析所使用的氣象數(shù)據(jù)為每6 h1次、1°×1°時(shí)空分辨率的FNL氣象數(shù)據(jù))。在GrADS 2.1中繪制2019年6-8月份每晚(18時(shí)至次日04時(shí)時(shí)間段)850 hPa(大約距離地面1 500 m)的候(每5日)平均風(fēng)場(chǎng)、每晚5 860 gpm位勢(shì)高度侯平均等位線、每晚5 880 gpm位勢(shì)高度侯平均等位線；8-9月份每晚850 hPa的旬(每10日)平均風(fēng)場(chǎng)、每晚5 860 gpm位勢(shì)高度旬平均等位線、每晚5 880 gpm位勢(shì)高度旬平均等位線；結(jié)合軌跡落點(diǎn)，進(jìn)一步分析草地貪夜蛾蟲源地分布情況及可能遷入時(shí)間段，遷入遷出路徑。

1.5 草地貪夜蛾有效積溫模型

基于山東省各個(gè)發(fā)現(xiàn)地的日均溫度，根據(jù)草地貪夜蛾幼蟲各齡期所需的有效積溫(卵期及幼蟲各齡期分別為35.72、47.14、26.86、21.58、24.78、28.53、32.57日度)(Schlemmer, 2018)，結(jié)合草地貪夜蛾發(fā)現(xiàn)的時(shí)間、發(fā)現(xiàn)蟲態(tài)(成蟲、幼蟲、卵塊)，計(jì)算各齡期的發(fā)生所需時(shí)間，進(jìn)而推測(cè)草地貪夜蛾遷入遷出時(shí)間段。本研究從FNL氣象數(shù)據(jù)中提取2∶00、14∶00兩個(gè)時(shí)刻距地面2 m的溫度，來代表地面每日最低溫度和最高溫度，進(jìn)而計(jì)算每日和累計(jì)有效積溫來模擬草地貪夜蛾的發(fā)育進(jìn)度。此外，由于為山東省首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾，并無本地蟲源，因此本文將發(fā)現(xiàn)成蟲地區(qū)的發(fā)現(xiàn)當(dāng)日設(shè)為推測(cè)遷入時(shí)間。

另外，山東省草地貪夜蛾的遷出時(shí)間段推測(cè)分為兩個(gè)部分：1)草地貪夜蛾遷入當(dāng)代的遷出時(shí)間段推測(cè)。根據(jù)山東省各地區(qū)草地貪夜蛾遷入時(shí)所發(fā)現(xiàn)的幼蟲齡期，結(jié)合有效積溫模型推測(cè)其羽化為成蟲的時(shí)間段，即為當(dāng)代遷出時(shí)間段；2)草地貪夜蛾遷入再繁殖一代后的遷出時(shí)間推測(cè)。根據(jù)1)中當(dāng)代遷出時(shí)間段，再結(jié)合有效積溫模型推測(cè)繁殖一代后，下一代的遷出時(shí)間段，即為繁殖一代后遷出時(shí)間段。

2 結(jié)果與分析

2.1 2019年山東省蟲情資料及遷入時(shí)間分析

2019年山東省有97.44%草地貪夜蛾在玉米上發(fā)現(xiàn)，2.56%在稻茬麥田上發(fā)現(xiàn)，表明玉米是山東省草地貪夜蛾的主要寄主作物(表1)。此外，39個(gè)草地貪夜蛾發(fā)生地區(qū)中有4個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)成蟲(占10.26%)，其余地區(qū)發(fā)現(xiàn)均為幼蟲(占89.74%)，意味著山東省草地貪夜蛾成蟲遷入時(shí)間普遍要比發(fā)現(xiàn)時(shí)間早。各月份進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，6月 20日，山東南部的臨沂市郯城縣最早發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾成蟲。7月份，山東省發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾區(qū)縣有8個(gè)(占總發(fā)生地區(qū)個(gè)數(shù)20.51%)，主要分布于南部省界一帶，多為4～5齡的高齡幼蟲，其中5個(gè)地區(qū)推測(cè)遷入時(shí)間為7月4-6候(每5日為1候)，3個(gè)地區(qū)為7月1-3候。8月份，發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾的地區(qū)數(shù)量急劇增多，新增地區(qū)7市29個(gè)區(qū)縣(占總發(fā)生地區(qū)74.36%)，分布緯度范圍更靠北，最遠(yuǎn)緯度地區(qū)可達(dá)37.82°N，主要為3～5齡幼蟲(圖1，表1)，推測(cè)其遷入時(shí)間主要為7月4-6候。

圖1 2019年6-8月山東省草地貪夜蛾發(fā)生地區(qū)(縣、市)匯總Fig.1 Summary of the areas(counties and cities)where Spodoptera frugiperda was found in Shandong Province from June to August, 2019

總的來說，草地貪夜蛾入侵山東的規(guī)律呈現(xiàn)“自西向東，從南到北”的發(fā)展趨勢(shì)，且各地區(qū)草地貪夜蛾發(fā)生的時(shí)間集中在8月，推測(cè)其遷入時(shí)間主要為7月(占總發(fā)生地區(qū)個(gè)數(shù)61.54%)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，除了青島市城陽區(qū)、日照市嵐山區(qū)和棗莊市滕州市3個(gè)地區(qū)之外，其余遷入時(shí)間為7月的地區(qū)推測(cè)入侵時(shí)間均在7月4-6候(即20190716-20190731)范圍之內(nèi)(表1)。

2.2 2019年山東省草地貪夜蛾回推軌跡落點(diǎn)概率及氣象分析

對(duì)回推軌跡進(jìn)行分析，6月山東省草地貪夜蛾遷入種群的回推軌跡落點(diǎn)分布在江蘇北部、安徽北部及山東省周邊地區(qū)(圖2)。山東省南部850 hPa高空平均風(fēng)場(chǎng)在6月第3候時(shí)有合適的南風(fēng)供江蘇北部、安徽北部的草地貪夜蛾遷入山東南部(圖3)。7月，山東省草地貪夜蛾遷入種群的回推軌跡落點(diǎn)涵蓋了湖南北部、湖北省、河南省南部、安徽省、江蘇省及山東省周邊地區(qū)，主要分布在江蘇北部、安徽北部、魯蘇皖交界處(圖2)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，7月第1-3候，有 2～3個(gè)站點(diǎn)的草地貪夜蛾推測(cè)遷入時(shí)間在此時(shí)間段內(nèi)，此時(shí)山東南部850 hPa高空有合適的西南風(fēng)，但風(fēng)速較小且不穩(wěn)定(圖3)。值得注意的是7月第4-6候，5 860 gpm和5 880 gpm等位線北跳，意味著西太平洋副熱帶高壓(簡(jiǎn)稱副高)北跳，控制山東省地區(qū)的風(fēng)場(chǎng)，其850 hPa高空可形成持續(xù)穩(wěn)定的西風(fēng)或西南風(fēng)，風(fēng)速可達(dá)8～16 m/s，并且該時(shí)間段也是山東省草地貪夜蛾的推測(cè)遷入高峰期(共有22個(gè)站)。這說明此時(shí)合適穩(wěn)定的西南氣流為山東省西南部各省市(如湖南省北部、湖北省、河南省南部、安徽省等)地區(qū)的草地貪夜蛾遷入山東省提供合適的氣象條件(圖2、圖3)。相較于7月，8月山東省草地貪夜蛾遷入種群的回推軌跡落點(diǎn)分布趨勢(shì)較為分散，結(jié)合2019年草地貪夜蛾發(fā)生情況，去除了遼寧省、內(nèi)蒙古東部、河北省等山東以北區(qū)域的軌跡落點(diǎn)，此時(shí)軌跡落點(diǎn)主要聚集在江浙一帶(圖2、圖3)。8月第1-2候，山東地區(qū)850 hPa高空的風(fēng)場(chǎng)風(fēng)向轉(zhuǎn)為東南風(fēng)或南風(fēng)，風(fēng)速較大且穩(wěn)定(4～8 m/s)適合江浙一帶蟲源遷入山東省。8月3-6候的風(fēng)向不穩(wěn)定且風(fēng)速較小，不適合草地貪夜蛾遷入山東省。綜上所述，江蘇省、安徽省、河南省東南部、湖北省為山東省遷入草地貪夜蛾的主要蟲源地；草地貪夜蛾推測(cè)入侵時(shí)間集中在7月第4-6候(表1)，而西太平洋副高北跳發(fā)生在7月下旬(圖3)，兩者時(shí)間也高度吻合。這意味著此時(shí)副高控制下產(chǎn)生穩(wěn)定持續(xù)的西南氣流，可為草地貪夜蛾入侵山東提供運(yùn)載氣流。

圖2 2019年6-8月山東省草地貪夜蛾回推軌跡落點(diǎn)分布Fig.2 Distribution of endpoints of FAW backward migration trajectories in Shandong and its surrounding areas from June to August

圖3 2019年6-8月850 hPa高空每5日夜間平均風(fēng)場(chǎng)Fig.3 Average wind field of every 5 night at 850 hPa from June to August, 2019注：青色實(shí)線為山東省省界；藍(lán)色實(shí)線代表5 860 gpm位勢(shì)高度等位線，藍(lán)色虛線代表5 880 gpm位勢(shì)高度等位線。Note: Cyan solid line was the provincial boundary of Shandong Province; Blue solid line represented the 5 860 gpm, Blue dotted line represented the 5 880 gpm.

2.3 2019年山東省草地貪夜蛾順推軌跡概率及氣象分析

針對(duì)山東省草地貪夜蛾的遷出預(yù)測(cè)，本文分為兩個(gè)部分預(yù)測(cè)，即草地貪夜蛾遷入當(dāng)代的遷出時(shí)間和草地貪夜蛾遷入再繁殖一代后的遷出時(shí)間。發(fā)現(xiàn)有24個(gè)區(qū)市草地貪夜蛾遷入當(dāng)代羽化時(shí)間在8月，意味著草地貪夜蛾遷入當(dāng)代的遷出時(shí)間集中在8月。順推落點(diǎn)概率進(jìn)一步表明，8月上旬，由于副高東移的影響，山東南部的風(fēng)場(chǎng)方向主要為東北風(fēng)(圖6-A)，3個(gè)地區(qū)(青島市黃島區(qū)、日照市東港區(qū)、日照市嵐山區(qū))的順推落點(diǎn)位于山東省西南方向，包括河南省東部、安徽省西南部、江蘇南部、上海北部，且落點(diǎn)概率都小于25%(圖4)。共有17個(gè)站點(diǎn)的草地貪夜蛾遷入當(dāng)代的遷出時(shí)間在8月中旬，此時(shí)山東省850 hPa高空出現(xiàn)氣旋(圖6-B)，不但可提供南風(fēng)供山東省草地貪夜蛾向北遷入河北、天津、遼寧北部(落點(diǎn)概率都小于25%)(圖4)，而且可以提供北風(fēng)使草地貪夜蛾的大部分落點(diǎn)落在山東與江西交界處(大于50%)以及江蘇中北部(<25%)。隨著風(fēng)場(chǎng)轉(zhuǎn)為北風(fēng)(圖6-C)，8月下旬共13個(gè)站點(diǎn)的草地貪夜蛾開始回遷，落點(diǎn)概率表明草地貪夜蛾可向南回遷至河南(<50%)、安徽北部(<50%)、江蘇北部(<75%)。

圖4 2019年8月山東省當(dāng)代草地貪夜蛾順推軌跡落點(diǎn)分布Fig.4 Distribution of endpoints of FAW forward migration trajectories in Shandong and its surrounding area in August,2019

草地貪夜蛾繁殖一代后遷出時(shí)間段集中羽化時(shí)間為9月，有20個(gè)區(qū)市，另外11個(gè)市區(qū)由于氣溫太低無法繼續(xù)繁殖一代并羽化。9月份風(fēng)場(chǎng)較為統(tǒng)一，盛行北風(fēng)和東北風(fēng)(圖6-D、E、F)，有利于山東省草地貪夜蛾向南遷飛。并且9月份上、中、下三旬的落點(diǎn)分布較為簡(jiǎn)單，軌跡落點(diǎn)主要位于山東省西南方向，范圍覆蓋河南中東部、安徽北部、江蘇北部、湖北北部等地區(qū)(圖5)。

圖5 2019年9月山東省繁殖一代草地貪夜蛾順推軌跡落點(diǎn)分布Fig.5 Distribution of endpoints of the first generation FAW forward migration trajectories in Shandong and its surrounding area in September 2019

圖6 2019年8-9月850 hPa高空夜間平均風(fēng)場(chǎng)Fig.6 Average wind field of night at 850 hPa in August and September, 2019注：(A)表示8月上旬(8月1-10日)；(B)表示8月中旬(8月11-20日)；(C)表示8月下旬(8月21-31日)；(D)表示9月上旬(9月1-10日)；(E)表示9月中旬(9月11-20日)；(F)表示9月下旬(9月21-30日)。Note:(A)represented the first ten days of August(Aug 1-Aug 10);(B)represented the middle of August(Aug 11-Aug 20);(C)represented the last ten days of August(Aug 21-Aug 31);(D)represented the first ten days of September(Sep 1-Sep 10);(E)represented the middle of September(Sep 11-Sep 20);(F)represented the last ten days of September(Sep 21-Sep 30).

3 結(jié)論與討論

HYSPLIT作為主流的軌跡分析平臺(tái)之一，已運(yùn)用在多種昆蟲上，包括研究草地貪夜蛾在北美洲的遷飛(Westbrooketal., 2016)。本文結(jié)合草地貪夜蛾有效積溫模型和HYSPLIT軌跡分析模型，探索草地貪夜蛾的落點(diǎn)軌跡概率。關(guān)于草地貪夜蛾的遷飛軌跡，亦有較多研究基于WRF模式下的昆蟲三維軌跡分析(陳輝等, 2020a; Lietal., 2020)。兩種軌跡方法各有優(yōu)勢(shì)：HYSPLIT方法簡(jiǎn)單快速，可以高效便捷地通過交互界面生成順推軌跡或者回推軌跡，無需下載大量的氣象資料，十分適用于基層預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；基于WRF模式的軌跡方法有高時(shí)空分辨率，軌跡較為精確，但需一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)且設(shè)備要求較高。另外，相較于HYSPLIT軌跡方法，基于WRF模式的昆蟲三維軌跡模型還可以添加昆蟲自身的飛行速度(Maetal., 2019; 陳輝等, 2020b)，然而草地貪夜蛾的自身飛行速度為2.69 km/h(～0.75 m/s)(葛世帥等, 2019)，遠(yuǎn)小于同體型其他昆蟲(如東方黏蟲Mythimnaseparata(Walker)約為3.5 m/s；棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)約為2.5 m/s)(Minteretal., 2018)，且本文采用1°×1°的經(jīng)緯度進(jìn)行落點(diǎn)概率統(tǒng)計(jì)，故HYSPLIT軌跡方法同樣適合對(duì)草地貪夜蛾遷飛軌跡的分析研究。對(duì)于利用兩種軌跡分析模型模擬草地貪夜蛾遷飛軌跡的差異情況仍需開展進(jìn)一步研究。

本文明確了2019年山東省草地貪夜蛾遷入的時(shí)間主要在7月，其蟲源地分布在江蘇省、安徽省、湖北省等山東南部鄰省及山東周邊地區(qū)。已有研究表明草地貪夜蛾在我國的東線路徑為：兩廣地區(qū)-長江中下游地區(qū)-華北平原-東北平原(Lietal., 2020)，意味著長江中下游地區(qū)是華北平原前一站，與本文長江中下游省市是山東省草地貪夜蛾的蟲源地相呼應(yīng)。并且長江中下游部分地區(qū)早在5月已有發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾入侵的報(bào)道(姜玉英，2019b)，按照其發(fā)育積溫推算，極有可能在繁殖一代后，為山東省提供草地貪夜蛾入侵蟲源。另外，本文也初步推測(cè)了山東省草地貪夜蛾的回遷時(shí)空特征，8月下旬開始回遷，9月為大規(guī)模的回遷過程，可向南回遷至河南、安徽、江蘇、湖北?；剡w時(shí)間與褐飛虱Nilaparvatalugens(St?l)(謝家楠等, 2011)和白背飛虱Sogatellafurcifera(Horváth)(胡國文等, 1988)回遷時(shí)間相似，這可能意味著草地貪夜蛾遷飛規(guī)律與褐飛虱、白背飛虱相似。但本文結(jié)果只是基于2019年的推論，還需收集更多年份的草地貪夜蛾發(fā)生數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。

遷飛性昆蟲主要為風(fēng)載遷飛，西太平洋副高影響下產(chǎn)生的風(fēng)場(chǎng)對(duì)草地貪夜蛾的遷飛影響顯著(Wainwrightetal., 2016; Chenetal., 2019)。本研究發(fā)現(xiàn)2019年副高北跳發(fā)生時(shí)間與山東省草地貪夜蛾推測(cè)的集中入侵時(shí)間相吻合，都為7月下旬。因此本文判斷由副高控制下，山東省850 hPa高空產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的西南氣流是草地貪夜蛾遷入山東省的關(guān)鍵因子。該結(jié)果與Chen等人(Chenetal., 2019)發(fā)現(xiàn)白背飛虱以及Lu等人(Luetal., 2019)發(fā)現(xiàn)褐飛虱都在7月下旬副高第二次北跳之后遷入江淮流域的結(jié)果相似，這同時(shí)表明副高很有可能是我國華北平原地區(qū)遷飛性昆蟲遷入的關(guān)鍵因子。但是副高如何對(duì)草地貪夜蛾遷入山東省進(jìn)行調(diào)控(副高各指數(shù)如副高強(qiáng)度、副高脊線等如何調(diào)控)還需進(jìn)一步研究。另外，本研究在模擬草地貪夜蛾遷飛高度時(shí)，選擇了1 500 m高度作為草地貪夜蛾的遷飛高度。羅舉等人(2020)對(duì)首次入侵浙江省的草地貪夜蛾軌跡分析后最終篩選得到的有效軌跡飛行高度在1 250～1 750 m之間；齊國君等人(齊國君等, 2020)對(duì)首次入侵廣東省的草地貪夜蛾軌跡分析后認(rèn)為1 500 m高度是草地貪夜蛾遷飛較為合理的飛行高度，并且浙江、廣東、山東各地區(qū)地勢(shì)較為相似。據(jù)此，本文設(shè)定該高度為草地貪夜蛾飛行模擬高度較為合理。

草地貪夜蛾已在亞洲東部地區(qū)形成季節(jié)性往返的遷飛態(tài)勢(shì)，其在中南半島及我國南部地區(qū)終年繁殖，每年春季隨西南氣流向北遷飛，并且秋季向南回遷(姜玉英等, 2019; 江幸福等, 2019)。山東省作為我國玉米糧食主要生產(chǎn)大省，也是草地貪夜蛾“北遷南往”過程中重要的“中轉(zhuǎn)站”，對(duì)我國草地貪夜蛾監(jiān)測(cè)預(yù)警及玉米糧食生產(chǎn)有重大的戰(zhàn)略意義。據(jù)此，本文初步闡明了首次入侵山東的草地貪夜蛾的蟲源地分布和遷入遷出時(shí)間，并發(fā)現(xiàn)西太平洋副高可能是草地貪夜蛾遷入山東省的關(guān)鍵因子，其結(jié)果為山東省玉米糧食生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警和科學(xué)防控提供了依據(jù)，也進(jìn)一步厘清了草地貪夜蛾在我國華北地區(qū)的遷飛規(guī)律。