宁夏巨膜长蝽扩散规律及暴发机制研究

近年来，巨膜长蝽在宁夏及周边地区暴发成灾，对宁夏中部地区压砂瓜产业造成了极大威胁，但其由荒漠昆虫演变为成灾性害虫的灾变机理和暴发机制尚无相关研究，使巨膜长蝽的监测和防控工作处于被动局面。本项目拟以昆虫生态学理论与3S技术相结合，以宁夏中部环香山区域为重点研究区域，通过对害虫种群、天敌群落及景观因子等的田间系统调查，利用遥感技术获取空间环境数据，在地理信息系统上开发空间模型分析功能，综合分析荒漠区植被类型、生物量、温湿度、土壤类型及农业景观格局变化与过程对巨膜长蝽种群与天敌群落组成、多样性及种群序列变化的影响，探讨自然生态因子与人类活动因子对巨膜长蝽分布的影响，揭示巨膜长蝽主要越冬区域与危害区域关系及其扩散规律，明确暴发危害的生态诱因，以阐明巨膜长蝽的暴发机制，为其早期预警提供科学的依据和技术手段。

巨膜长蝽[Jakowleffia setulosa (Jakovlev)]主要分布于宁夏、内蒙古、甘肃、新疆等荒漠草原和草原荒漠化区域，长期以来为荒漠草原稳定昆虫种群，研究仅限于分类及分布的简单记载；1997年和2007年巨膜长蝽分别在内蒙古阿拉善右旗、宁夏中部荒漠草原上突然暴发成灾，才引起了关注。本项目以宁夏中部干旱区为研究区域，系统开展了巨膜长蝽生物学、生态学特性、扩散规律及其与环境因子的相关性研究。通过室内饲养和野外观察，准确描述了各虫态的形态特征，明确了生活史、生物学习性、发生消长规律及主要寄主植物和天敌种类。在不同温度梯度下观察了巨膜长蝽的生长、发育及繁殖情况。结果表明，温度对巨膜长蝽的生长发育影响显著，发育起点温度为8.30℃，有效积温555.77日•度，在宁夏发生世代数为2代；巨膜长蝽的发育历期随温度的升高而逐渐缩短；世代存活率在33℃时最高，为35.44%；28℃～37℃间单雌产卵量最多，雌虫产卵量最适温度为34.59℃，产卵量理论最高可达16.73粒/雌。通过组建不同温度下巨膜长蝽实验种群繁殖特征生命表，其种群趋势指数在13℃为零，18℃～23℃小于1，种群呈负增长，28℃～37℃大于1，33℃最高为2.77；净增殖率、内禀增长率及周限增长率均在37℃时最高，28℃～35℃是巨膜长蝽生长和繁殖的适宜温度，其种群增长指数和繁殖力较高。通过组建巨膜长蝽自然种群生命表，自然状态下巨膜长蝽的两代种群趋势指数均小于1，影响巨膜长蝽生长发育的关键制约因子为气温、降雨量和风力等气候因子。采用标记回捕的方法，分析了影响巨膜长蝽扩散的相关因子，成虫的扩散密度随距离和时间的增加而减少，扩散格局主要受风向影响，但与风速、温度和相对湿度关系不密切。揭示了巨膜长蝽的爆发主要受气候因子的影响，地表土壤湿度和环境湿度均对其种群数量影响较大，随着环境湿度的下降和地表温度的升高，巨膜长蝽种群数量下降；明确了在自然状态下主要食物来源于白茎盐生草种子，巨膜长蝽种群数量与食物量成正比。两项数据库系统软件申报登记成功，分别是《宁夏草原昆虫数据库系统V1.0版》登记号2013SR123738，《宁夏草原昆虫与植被数据库系统V1.0版》登记号2013SR128871，一项软件《重大虫害监测预警平台》1.0 版本已申报登记。通过以上研究，为进一步探讨巨膜长蝽的暴发机制及监测预警提供基础性依据。