云南草地贪夜蛾监测体系建设

2024-01-05 18:39李永萍徐全元吕建平
关键词:夜蛾草地种群

叶 辉,李永萍,冯 丹,徐全元,吕建平

(1.云南大学 生态与环境学院,云南 昆明 650500;2.云南大学 农学院,云南 昆明 650500;3.云南大学 国际河流与生态安全研究院,云南 昆明 650500;4.云南省林业和草原科学院,云南 昆明 650201;5.西南林业大学 大数据与智能工程学院,云南 昆明 650224;6.云南省植保植检站,云南 昆明 650034)

草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是近几十年来入侵中国威胁危害最大的玉米害虫[1-2].该虫2019 年初经由缅甸进入云南,当年7 月迁移扩散至全国24 省区,发生面积达100 万hm2[1,3].在不到1 a 的时间,草地贪夜蛾在迁移扩散速度和发生危害面积上,刷新了中国入侵玉米害虫的最高纪录,对中国南方地区玉米虫害防控产生了重大且深远的影响[1-4].

草地贪夜蛾现已成为中国玉米的重要害虫,每年冬季发生于广东、广西、福建、云南等气候温暖的地区,春夏季随气温回升向北方迁移扩散,由此造成大范围散布,形成跨区域危害[5-8].针对草地贪夜蛾季节性区域性迁移危害特征,我们提出了区域生态防控的思想,采取迁移扩散防控策略,控制草地贪夜蛾发生区,实现对玉米的区域性保护[9].

草地贪夜蛾种群监测是开展草地贪夜蛾区域生态防控的关键前提,只有掌握草地贪夜蛾发生发展过程,明确草地贪夜蛾迁移扩散走向,草地贪夜蛾区域防控才具有可能.

云南是中国草地贪夜蛾的重灾区,草地贪夜蛾发生面积和危害程度均居全国首位[10-11];云南既是境外草地贪夜蛾入侵中国的首站,又是西南边陲草地贪夜蛾深入中国内陆地区的重要虫源地[7,12-13].构建云南草地贪夜蛾监测体系,是云南草地贪夜蛾区域生态防控的现实需求,对于全国草地贪夜蛾防控具有重要的战略意义.

本文提出构建云南草地贪夜蛾监测体系的指导思想、基本原则,分析讨论了草地贪夜蛾监测的信息要素、监测区域划分、重点监测区域类型等监测体系建设的若干重要问题,提出了建设三位一体、三级联动的监测管理体系的构想,为构建云南草地贪夜蛾监测体系提供理论基础和建设方案.

1 指导思想

1.1 遵循草地贪夜蛾发生成灾规律,科学规划草地贪夜蛾监测点布设云南山地占国土面积95%以上,生态环境条件复杂,玉米种植制度多样,草地贪夜蛾发生规律特点鲜明[4,9,14].云南草地贪夜蛾发生规律主要包括境外草地贪夜蛾跨境入侵规律、季节性发生规律、区域性分布规律和通道迁移规律等[11-13,15].草地贪夜蛾发生规律展现了云南草地贪夜蛾迁移扩散过程,反映了云南草地贪夜蛾发生与灾害形成的基本特征,是我们开展草地贪夜蛾监测的主要依据.遵循云南草地贪夜蛾发生危害规律,科学规划草地贪夜蛾监测网点,监测跟踪草地贪夜蛾全时空动态过程,是构建云南草地贪夜蛾监测体系的基本遵循.

1.2 遵循区域生态防控思想,构建全省统一的草地贪夜蛾监测体系目前草地贪夜蛾监测工作主要依托县级植保部门组织进行,受县域行政区域、监测网点布设、监测信息汇集等多方面因素影响,县域监测信息的质量和数量存在较大局限性,难以真实反映全省草地贪夜蛾发生全景与动态过程.云南草地贪夜蛾防控是县域防控,更是全省防控.故应遵循区域生态防控思想,从云南草地贪夜蛾防控全局出发,打破县域行政界线,按照草地贪夜蛾发生规律和全省联防联控要求,对全省监测点布设加以顶层设计,构建全省统一草地贪夜蛾监测网络,不仅为各地区,且为全省草地贪夜蛾防控提供信息支持.

1.3 构建农户参与、共建共享的草地贪夜蛾监测新格局云南省玉米种植户数量众多,分布于全省90%以上的县(区),他们直接参与玉米种植管理,对当地草地贪夜蛾发生和危害情况最熟悉,拥有草地贪夜蛾虫情第一手信息.同时,玉米种植户对草地贪夜蛾监测防控有切身的利益需求,可作为草地贪夜蛾监测的关键群体和中坚力量,发挥田间地头第一监测信息源的作用.将玉米种植户纳入到草地贪夜蛾监测体系建设中,把玉米种植户、县级、州(市)和省级植保植检部门有机结合,发挥各自的优势与长处,将不同层面信息有效链接,三位一体、共建共享,构建独具特色的云南草地贪夜蛾监测新格局.

2 全要素监测

草地贪夜蛾监测是对草地贪夜蛾发生发展过程的监测,监测的目的是为明确草地贪夜蛾是否会造成危害、危害程度如何,以及草地贪夜蛾危害趋势,为制定草地贪夜蛾区域防控提供综合信息.一直以来,草地贪夜蛾监测较多地关注于草地贪夜蛾种群数量变动,这是必要的,但不够充分[16-19].

概括而言,造成草地贪夜蛾危害的因素应包括:①草地贪夜蛾种群的种群结构、种群数量和种群分布;②寄主玉米的种植制度、种植规模和生长期;③环境要素包括气温、气流、降水、害虫防治和田间管理等[20-21].草地贪夜蛾监测信息理应涉及这3类要素.

在实际监测中,考虑到监测成本与效益,可以将全要素监测与草地贪夜蛾种群监测结合起来,将线上提供的气象信息与实地监测的气象信息相结合,通过不同来源和不同类型信息的有效组合,满足对全要素监测信息的要求.例如,在云南的坝区河谷,因其气候生态条件、耕作制度大致相同,可以选择在局部典型地点进行全要素监测,而在更多地点开展草地贪夜蛾种群数量监测,利用线上气象信息及监测平台分析技术,降低监测成本,提高监测效益.

3 监测区域规划

监测的目的是防控.根据云南草地贪夜蛾区域性发生规律和区域生态防控要求,我们将云南划分出7 个草地贪夜蛾监测区[9],即①滇南及滇西南边境监测区:涵盖德宏、保山、临沧、普洱、版纳、红河,以及文山等地州市或其部分区域.该区域为云南边境地区和热区,境外草地贪夜蛾向该区域跨境迁入,区域内草地贪夜蛾周年发生并向内地迁移扩散.②纵向岭谷监测区:位于云南西部纵向岭谷区,主要涉及怒江、澜沧江及金沙江部分河谷区.草地贪夜蛾在该区域南部部分地区周年发生,春夏季沿河谷扩散迁移,在北部大部区域形成季节发生.③滇西北监测区:包括大理、丽江、楚雄的部分地区及香格里拉大部分地区,平均海拔为1 600~2 900 m.该区域草地贪夜蛾部分源于其南部的周年发生区及东部的金沙江河谷区,春夏季总体上由南向北、从东向西继代迁移,造成草地贪夜蛾迁移扩散危害.④金沙江河谷监测区:涉及永胜、华坪、元谋、东川、巧家等地.域内草地贪夜蛾周年发生,是云南北部草地贪夜蛾灾害的重要虫源.⑤滇东南-中山季节监测区:主要指除南部边境一带的文山州大部地区,其山区、半山区占总土地面积97%,平均海拔在1 000~1 800 m.草地贪夜蛾种群规模较小,发生期较短,多限于当地危害.⑥滇中东高原监测区:包括昆明、曲靖、及元江以北的玉溪和红河大部分地区,拥有开远坝、蒙自坝、陆良坝、沾益坝等云南主要大型坝区.该区域是云南主要玉米种植区,草地贪夜蛾季节发生,种群规模较大.⑦滇东北山地监测区:包括除金沙江河谷的巧家县外昭通大部分地区.该区地理环境相对封闭,季节发生与沿河谷山谷迁移散布是草地贪夜蛾主要的发生特征.

监测区规划是对全省草地贪夜蛾监测空间的划分.在各区域内,应按照草地贪夜蛾区域性发生危害规律,结合区域生态防控目标和任务,统筹规划,形成具有明确针对性的区域监测布设.

各区域监测信息将在省级层面上加以整合,形成全省草地贪夜蛾发生的全景信息,不仅为开展全省草地贪夜蛾发生趋势预测提供关键信息,并为各地草地贪夜蛾防控提供咨询与指导.

4 重点监测区与类型

重点监测区是指对草地贪夜蛾需要重点关注监测的区域,可以理解为是监测区内的特定监测区域.这些区域所在位置特殊,地形条件典型,草地贪夜蛾危害较重,对草地贪夜蛾区域发生影响较大,如玉米集中种植区、草地贪夜蛾迁移通道区等[12,22-24].

在云南,草地贪夜蛾重点监测区可分为4 类,即:边境地区、虫源地区、通道地区和玉米主要种植区.

4.1 边境地区云南西南部边境地区是外来草地贪夜蛾跨境入侵的主要降落区,草地贪夜蛾入侵迁移,对边境地区草地贪夜蛾发生危害规律影响很大[12].同时,边境地区草地贪夜蛾种群随气流季节性向云南内地迁移,对全省玉米种植区的危害也有重要影响[6,13].边境区监测重点关注境外草地贪夜蛾入侵时间、规模及发生区域,为边境地区草地贪夜蛾发生预测与危害评估提供虫情信息.根据前期研究,边境区监测区域包括德宏、临沧、普洱及版纳等地靠近边境的地方.监测时间涵盖全年12 个月,重点监测时段为春夏两季.监测信息是开展草地贪夜蛾边境区域防控的主要依据[1,16].

4.2 虫源地区虫源地是指草地贪夜蛾种群的来源地,大体有两种情况.其一,虫源地是相对确定的,如越冬区.越冬种群是草地贪夜蛾春季种群的来源,越冬区即是草地贪夜蛾春季种群的来源地[25-26].越冬区草地贪夜蛾迁出时间、规模及迁移区域,直接决定了迁入区草地贪夜蛾发生与危害[27-30].越冬种群迁移信息是开展草地贪夜蛾春季防控的主要依据[30-32].虫源监测点应布设于越冬区及其外围地带,以及时掌握草地贪夜蛾种群迁移动态.其二,虫源地是动态出现的.草地贪夜蛾迁移为继代迁移,迁移—繁殖—再迁移,代代相传.在这种情况下,上代种群的迁入地也即是下一代种群的迁出地,虫源地即随种群迁移进程而出现[8-9].该类虫源地出现于草地贪夜蛾季节发生区,而季节发生区面积远大于周年发生区,因此,虫源监测对于全省草地贪夜蛾防控具有非常重要的意义.

虫源监测是草地贪夜蛾迁移始端监测,可为草地贪夜蛾迁移初期防控提供决策信息,也使得开展草地贪夜蛾迁移阻截防控成为可能.

4.3 通道地区通道在这里是指草地贪夜蛾的迁移通道.在云南,众多河谷、山谷及盆地、坝子是草地贪夜蛾向北发展的迁移通道[14,33].云南体量较大的河谷有怒江河谷、澜沧江河谷、红河河谷、南盘江河谷、金沙江河谷等,这些河谷分布于草地贪夜蛾各主要发生区,是草地贪夜蛾迁移扩散的主要路径[24,34].

通道地区地形相对狭窄,草地贪夜蛾通道迁移,种群密度大,集中度高,是开展草地贪夜蛾监测的理想场所[34].

虫源区监测是对草地贪夜蛾种群迁出监测,即迁出始端的监测,则通道地区监测是对草地贪夜蛾迁移过程的监测.虫源区监测与通道区监测相结合,可获得草地贪夜蛾迁移全过程信息,对于探究草地贪夜蛾迁移扩散规律,开展草地贪夜蛾迁移阻截防控具有重要价值.

4.4 玉米主要种植区种植区是指玉米种植具有一定规模或面积的地区.总体上,云南玉米连片种植的集约化程度较低,种植区域较为分散.玉米相对连片种植的地区有南部的文山和红河坝区,西部的保山坝区,中部楚雄坝区,东部曲靖坝区和北部昭通坝区.玉米连片种植区多是云南玉米主产区,也是草地贪夜蛾发生较大、危害较重的地区[11,22-23].同时,玉米连片种植区往往是面积较大的坝区,草地贪夜蛾集中度较高,多为坝区周边山区半山区草地贪夜蛾的虫源地[11].开展玉米主要种植区草地贪夜蛾监测,及时提供草地贪夜蛾发生信息,对于当地乃至周边地区草地贪夜蛾防控尤为重要.

5 监测体系组织管理

5.1 组织管理构架按照目前云南草地贪夜蛾监控实际参与及受益情况,草地贪夜蛾监测体系构建,可由省、州(市)、县(区)植保植检部门与玉米种植户共同组成,形成共建共享、三级联动的三位一体组织管理模式.

一级监测网点:省植保植检部门负责监测体系的顶层设计,规划省级也即第一级监测网点,指导地州(市)、县监测网点规划,负责全省草地贪夜蛾监测数据库建设、运行和维护,监测信息的汇总分析、上报下传,负责草地贪夜蛾区域性预测预报,为全省草地贪夜蛾监测防控提供试验示范与综合指导.

二级监测网点:州(市)、县(区)植保植检部门负责所在地区监测网点,也即第二级监测网点的规划、布设及管理,指导种植户对草地贪夜蛾的调查监测与监测信息传输.州(市)、县(区)植保植检部门在监测网规划布设中,将兼顾省级监测点,兼容种植户监测点,形成符合种植户监测需要,满足州(市)、县(区)监测防控需求,服务全省草地贪夜蛾测报要求的监测网络.州(市)、县(区)植保植检部门应充分用好全省草地贪夜蛾监测数据库,开展州(市)、县(区)草地贪夜蛾发生危害分析,开展所在地区草地贪夜蛾发生危害的预测预报,指导种植户开展草地贪夜蛾防控.

三级监测网点:玉米种植户应负责自家玉米地草地贪夜蛾调查监测,以其地块为第三级监测点.玉米种植户应接受州(市)、县(区)植保植检部门关于草地贪夜蛾监测防控的技术指导,有义务协助省县级监测设施的看管和维护,及时上传草地贪夜蛾调查监测信息.

5.2 监测信息、监测方法与信息处理监测信息包括草地贪夜蛾、寄主及气象3 个方面.对于草地贪夜蛾监测,从监测信息分析便利考虑,省与州(市)、县(区)级草地贪夜蛾监测宜采用统一方法,如田间为害调查、化学信息诱捕数据获取、玉米产量损失测定等.种植户对草地贪夜蛾田间调查有别于省、州(市)、县(区)调查方法,可采用种植户便于操作、数据可用的调查监测办法,种植户调查方法应全省统一,调查数据标准一致.

有关监测点基本信息、监测设备、虫情数量、玉米品种、种植制度、虫害防治、耕作管理等信息宜由种植户通过拍照、计数、问询等方式获取,也可通过专用或已有网络途径上报,州(市)、县(区)植保植检部门经予核实整理,形成区域性规范信息.气象信息具有明显地域特征,可从各县气象部门获取.州(市)、县(区)植保植检部门也可在所辖地区建立专门气象数据收集设施,满足对特定区域气象信息的需求.

云南省植保植检站应负责牵头建立云南省草地贪夜蛾监测数据库,可以数据、图表、列表等形式,提供虫情查询、评估分析、测报预警、防控技术指导等多方面信息.

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