复杂大气背景下物理胁迫对褐飞虱区域性灾变的影响

褐飞虱是我国稻区常见的、为害严重的头号害虫，褐飞虱灾变由于受复杂大气背景影响，不仅具有显著的季节性和区域性特征，而且其种群分布亦因一系列物理胁迫造成的生境改变而易发生时空变异，从而加剧危害。导致褐飞虱灾变的物理机制除地理胁迫外，最重要的是大气胁迫（包括动力、热力和水分三大胁迫）。国内外学者对褐飞虱灾变的物理机制虽有过一些初步研究，但较为零散，缺乏系统性，特别是针对复杂大气背景下多种物理胁迫的综合影响研究尚未见报道。申请者拟在近年来研究大气动力胁迫对褐飞虱灾变影响的基础上，以MatLab和GIS为平台，以WRF模式为研究工具，以多普勒昆虫雷达观测资料为验证手段，利用全国200多个测报站的相关资料，系统分析褐飞虱区域性灾变的规律，深入研究复杂大气背景下各种大气胁迫和地理胁迫对我国稻区褐飞虱灾变的综合影响，以期阐明褐飞虱区域性灾变的物理机制，为我国迁飞性害虫的灾变预警提供科学依据。

本项目在近年来研究大气动力胁迫对褐飞虱灾变影响的基础上，以MatLab和GIS为平台，以WRF模式为研究工具，以多种观测资料为验证手段，利用全国200多个测报站的相关资料，系统分析了褐飞虱区域性灾变的规律，深入研究了复杂大气背景下各种大气胁迫和地形胁迫对我国稻区褐飞虱灾变的综合影响。项目通过三年研究，较好地完成了预定的各项任务，取得了一些具学科前沿性和原创性的成果。主要体现在以下几个方面：（1）通过1979-2008年登陆我国的强热带气旋与我国褐飞虱灾变性迁入关系的统计规律和典型发生个例的机理分析，揭示了登陆STC在时空上对我国褐飞虱灾变的影响。（2）利用近30年NCEP/NCAR 逐日气象再分析资料及中国褐飞虱逐侯灯诱数据，分析了季风指数与褐飞虱迁入量的时空关系，探明了季风进退和转换对我国褐飞虱迁入的影响，建立了根据季风指数预报褐飞虱迁入时空特征量的预报方程。（3）通过对近30年来太平洋海温场、南方涛动、降水和温度异常与我国不同区域褐飞虱发生程度之间关系的研究，探讨了气候异常对我国褐飞虱季节性和区域性灾变的影响。（4）通过1977-2003年西太平洋副高特征指数（面积、强度、脊线、西伸脊点、北界）变化与我国南方各稻区年际和年内不同时期不同区域褐飞虱迁入量之间关系的定性分析和历史上典型大发生年副高短期振荡对褐飞虱灾变性迁入影响的数值模拟研究，阐释了副高对东亚褐飞虱爆发的激发机制。（5）根据1983~2010年我国褐飞虱灯诱资料和实测气象资料分析了我国代表性病虫测报站的褐飞虱迁入量与前一年1月至当年6月太平洋海温场、前一年12月至当年6月中南半岛近地表气温场、前一年7月至当年6月北半球大气环流特征量及迁入期内气候要素之间的相关关系，选取关键影响因子，建立了一系列褐飞虱迁入量的中长期预测预报方程，在业务应用中取得了的实用效果。（6）根据1979-2008年全国褐飞虱逐日灯诱资料，在ArcGIS9.3的支持下，对我国褐飞虱的地域分布规律进行了分析，结合我国地形分布和害虫区域灾变特征，探讨了褐飞虱灾变重发区地形起伏对其降落的影响。