鄱阳湖地区棉铃虫气象潜势预报方法研究与应用

马力 吴昊 刘定忠

摘要：为揭示转基因抗虫棉推广种植以来棉铃虫的发生规律，提高棉花病虫害的预测预报水平，对1981年以来江西省彭泽县棉铃虫发生等级进行了小波分析。结果表明，该地区棉铃虫年发生等级存在着尺度为14年的主振荡周期，即在一定的时间尺度内存在着“年际生态后续效应”；统计分析表明，该地区棉铃虫的发生等级与冬季气候背景以及8月份的降水量存在着显著的相关性。由此建立了棉铃虫发生气象潜势的长期与中短期预报模型，并在鄱阳湖棉区开展了多年的预报试验，表现出较高的信度水平。

关键词：鄱阳湖地区；棉铃虫；气象潜势；预报方法；研究，应用

中图分类号：S421 文献标志码：A 文章编号：2095-3143（2016）05-0003-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2016.05.001

Abstract：To reveal the occurrence law of cotton bollworm from the date of planting transgenic insect resistant cotton and improve the forecast level of cotton pests and diseases， the occurrence grade of cotton bollworm in Pengze County， Jiangxi province since 1981 was doing wavelet analysis. The results showed that the occurrence grade of cotton bollworm existed a main oscillation period for 14 year， that is， it existed "inter annual ecological follow-up effects” within a certain time scales； statistical analysis showed that there was a significant correlation between the occurrence degree of cotton bollworm and the winter weather background and the amount of precipitation in August.. This research had established long-term and short-term forecasting model of the potential occurrence of cotton bollworm， carried out a forecast experiment for many years in Poyang Lake and showed a high level of reliability.

Key words：Poyang Lake district； Cotton bollworm； Meteorological potential； Forecast method； Research； Application

0 引言

鄱阳湖地区是江西省的棉花主产、高产区，棉花种植规模达全省的3/4，2009以来最高籽棉单产（“亩”）多次突破千斤大关[1-2]。

棉铃虫（Helicoverpa armigera Hübner）属间隙性大发生害虫[3]。1980～1990年棉铃虫尚不是江西棉花上最主要的虫害。1991年开始偏重发生，1997～2001年连续5年大发生，并一度成为难以控制的最主要虫害。2003年前后，随着转基因抗虫棉的推广种植，棉铃虫的发生与为害转为可控状态，但近10年来，其发生程度依然为中等至偏重发生。

李火苟，等[3]（1998）研究认为，气候因素是影响棉铃虫种群数量消长的关键因素，且就江西省北部棉区20世纪80年代中期至90年代中期每年棉铃虫各代发生等级与同期气象要素间的关系进行了定性的分析[3]，不足之处是缺乏定量的、模型化研究。

国内外还有众多学者亦就棉铃虫做了大量的研究。王西平，等[4]（2001），朱天征和李振国[5]（2003）研究认为在诸多环境因素中，气象条件的时空变化是影响棉铃虫消长的主要外界条件之一。于玲，等[6]（2000）；Martetal.， （2002）；吕昭智，等[7]（2005）研究认为气象因子的选择、应用和指标的确立呈多元分散状态，缺乏系统的分析，不能对棉铃虫的防治起到指导作用。庞保平，等[8]和吴文岳，等[9]认为传统的预报方法多以种群动态变化特征为依据。刘庆年，等[10]（2007）认为统计学的发展虽为其预报提供了新方法，但因仅考虑了棉铃虫本身的虫源基数，预报精度受到限制。山东省棉铃虫气象等级预报模型的研究[11]，虽然考虑了气象因子等级区间和影响权重系数，但建立的仅仅是棉铃虫卵量发生潜势的气象等级预报模型，而棉铃虫的发生等级是一个综合指标，因此也不能满足决策服务的需求。

小波分析（wavelet Analysis）亦称多分辨分析（Multiresolution Analysis），小波分析作为一种基本数学手段，既保持了傅里叶分析的优点，又弥补了某些不足。其基本原理是将一个一维信号在时间和频率两个方向上展开，通过时频结构分析，提取有价值的信息。20世纪90年代以来，小波分析成为众多学科共同关注的热点，在信号处理、图像处理、地震勘探、数字电路、物理学、应用数学、力学、光学等诸多科技领域得到了广泛应用。

某一固定区域农作物病虫害发生等级的年际变化，也属于一种一维信号，适合应用小波分析方法进行时频结构的分析研究[1-2]。本文基于棉铃虫的发生等级（即植保部门对棉铃虫发生与为害数量、规模、造成的产量损失等因素的综合评价指标）与气象条件间的相关性分析，拟利用小波分析Wave子波20年对称延伸法对江西省彭泽县1981年以来棉铃虫年发生等级资料进行分析，以探究其年际变化的周期性特征，揭示其外在联系与内在规律，建立该虫害气象潜势预报模型为预报方法的研究提供技术依据，旨在更好地提高预报的实用性与准确性。