作物病虫害与气象条件的关系及病虫气象条件预报

张福国 王军 赵辉 王超

摘要：分析了作物病虫害发生发展与大尺度气候背景及小尺度气象要素之间的关系，并简单介绍了作物病虫害气象条件预报的分类、分级、预报方法，以及病虫害气象条件预报日常业务存在的几个问题。

关键词：作物病虫害;气象条件;气象条件等级预报

1病虫害发生发展与气象条件的关系

1.1病虫害发生发展与大尺度气候背景的关系

作物病虫害的发生流行与气候背景具有一定的关联性。据统计，几乎所有大范围流行性、爆发性、毁灭性的农作物病虫害大流行都与气象条件密切相关，或与气象灾害相伴而生。

厄尔尼诺  “厄尔尼诺”是指数年发生一次的整个赤道东太平洋海面温度大范围异常增暖（连续6个月以上高于常年O.5℃）的现象。它的出现常造成全球气候异常并导致大范围的气象灾害，从而加剧病虫害的发生流行。如：在厄尔尼诺起始年至下一个厄尔尼诺起始年的前一年，冬小麦白粉病发病面积趋势逐年增加，并在下一个厄尔尼诺超始年的前一年达最大值;在连续出现厄尔尼诺的年份，冬小麦白粉病发病面积趋势逐年降低。

海温变化  海温变化是影响大气环流一个非常重要的因子。太平洋海温异常可造成全球天气气候变化，也可引起天气气候的异常，进而影响到作物病虫害的发生与流行。如在南方涛动强烈异常的当年，我国褐飞虱将为大发生年。

大气环流  大气环流一般是指具有世界规模的、大范围的大气运行现象，是全球气候特征、大范围天气形势的主导因子，也是各种尺度天气系统活动的背景。它的变化直接或间接影响着作物病虫害发生流行的气象条件的变化。如冬天气候变暖可造成主要作物病虫越冬基数增加、次年病虫害发生加重;病虫害发生期提前、危害加重;迁飞性虫的迁入期提前、危害期延长;还可使病虫危害的地理范围扩大，程度加剧。

副热带高压  副热带高压它通常指活动在赤道以北，中纬度地区以南的高气压（在北半球）。夏半年位置偏北对对我国东部地区影响较大。如果副热带高压长期控制一个地区，由于高压中心及其附近地区的空气下沉增温作用，就会出现炎热高温干旱天气。这个高压在本地区以南活动加强时，在它西北边缘的西南气流常携带大量暖湿空气北上，此时如与冷空气相遇，常会造成阴雨天气。我国水稻稻飞虱发生较重的年份大多出現在4～6月副高较强的年份。

1.2虫害发生发展与小尺度气象要素的关系

温度、降水和湿度、光照、风等气象要素均可影响害虫的地区分布、迁移、生存时期、繁育与成活率;各气象因子的综合影响对于虫害的发生发展有重要作用。影响虫害的发生数量与危害程度的其他两个因素：食物及其天敌，也直接或间接受到气象条件的制约。

温度  作物害虫的活动需要一定的适宜的温度范围。一般在8～40"C。其中22～30℃为最适温区、-10～8℃为停育低温区、≤ -10 ℃为致死低温区、40～45℃为停育高温区、≥45℃为致死高温区。温度对发育速度的影响最为明显，在适宜范围内，害虫的发育速度随温度升高呈直线性增长，害虫的活动旺盛、寿命长、世代多。

湿度  包括降雨量和大气的相对湿度，影响害虫的成活率和繁殖力，影响程度因害虫的种类不同而异，同一害虫因年份之间雨量和湿度的变化而使发生程度也有很大差异。湿度低时可直接影响虫卵的孵化、低龄幼虫的成活和成虫的产卵量。大雨对弱小的害虫造成极械损伤，从而降低田间虫口的密度。

光照  主要从光波、光强、光周期三个方面影响害虫的活动节律及行为。光波与害虫的趋光性关系密切。光强主要影响害虫的取食和栖息、交尾、产卵等昼夜节奏行为;与害虫体色、趋集程度也有一定关系。光周期对害虫的滞育和休眠起着信号作用，自然界短光普照射会刺激害虫引起休眠。

风  影响害虫的取食、迂飞等活动。一般弱风能刺激起飞，迁飞速度方向基本与风速、风向一致。但风太大又可以阻碍一些害虫搬的迁飞和传播。风力大时也影响害虫的田间分布。

1.3  病害的发生发展与小尺度气象要素的关系

作物病害分为浸染性病害（由病原微生物如细菌、真菌、病毒等所致）与非侵染性病害（由非生物因子如高温、低温、旱涝、污染等引起两类。患浸染性病害的植株，对外界不利条件的抵抗力下降，也很容易患非侵染性病害。对非侵染性病害，无论是高温、低温，干旱还是洪涝，甚至某些污染，与气象条件的关系显显而易见。病害流行的主导因素，从年际的波动看，主要是气象条件与病原物的变异;从历史发展看，与品种、耕作栽培条件有很大关系。气象因子可通过病原物和寄主，也可同时对双方施加影响导致病害流行。耐耕作栽培条件，在很大程度上也是由于改变了田间生态环境和小气候，从而影晌到病原物的越冬传播及传病昆虫的繁殖和活动。

温度  影响病菌的越冬繁殖和萌发速度。大多病原菌要求的适宜温度为25～30"C，高于或低于最适宜温度的时间越长，病菌孢子的萌芽时间也就越长。少数病原菌要求的温度较低。温暖和潮湿的天气，适宜于病害的产生和侵染;高温多雨，利于病菌的繁殖和传播。

降水和湿度  降雨伴随着相对湿度的增大，直接降低了植株的抵抗力，是导致作物病害发生蔓延的重要影响因素之一。雨日、湿度和温度可左右病菌孢子产生的快慢和早晚，直接影响着病害发生的迟早和严重程度。连阴雨、雨日多、高湿寡照的气象条件能诱发病症（病源物在寄主受害部位表现出来的特征）的产生，使病害流行速率加快，病情加重。相对湿度<70%，病菌的生育和繁殖往往受抑制。

光照  光照强可阻止病菌孢子的萌发。田间荫蔽，光照减少或不足，有利于病菌孢子的萌发和侵入生长。

风  是病原孢子传播三大自然动力（还有水力和昆虫）中最主要的一种动力。风力输送病菌的远近取决于孢子的数量、体积、比重、形状和风的速度等。大风常伴随大雨，植株叶片相互摩擦冲击容易破伤感染病菌，另外病菌随风雨一起飞散或随水流动而传染。

2作物病虫害发生发展的气象条件预报

2.1作物病虫害发生发展的气象预报分类

据预报时效分：作物病虫害发生流行趋势的长期预报（一年或一个生长季节的预测）、中期预报（一个月或数个月的预报）和短期预报（几天或几旬的预报）。据预报内容分：作物病虫害的发生期、流行期预测（预报作物病虫害发生或流行的时间或时段）;据预测范围分：发生量、发生程度、分区预测（预测密度、速度、危害程度、发生区、可能损失等）;据预测对象分：粮食作物、经济作物、水果、蔬菜等。

2.2作物病虫害发生发展的气象条件分级

将对病虫害发生发展的气象条件按难易程度划分为五个等级，气象条件级别越高，病虫害发生发展的可能性就越大：l级：为气象条件极不宜于病虫害的发生发展;2级：为气象条件不宜于病虫害的发生发展;3级：为气象条件适宜于病虫害的发生发展;4级：为气象条件较适宜于病虫害的发生发展;;5级：为气象条件极适宜于病虫害的发生发展。

2.3作物病虫害发生发展的气象条件预报方法

长期预报：一般通过病虫害与大气环流、副热带高压、厄尔尼诺、海温、冬季温度、南方涛动等大尺度因子的相关分析及耦合机制研究，进行其流行前期的气候背景分析。根据前兆的气候背景指标，构建包括气象指标的作物病虫害趋势的气象预报模式来进行的长期趋势预报。

中期预报：多用数理统计模式，预测作物病虫害发生流行面积和发生流行程度，如最大墒谱、灰色拓扑、海温、环流指数等预测模式，还有指示植物法、有效积温法、形态指标法、相关性分析法等。

短期预报：通过作物病虫害与气象条件的相关性研究，分析整理温度、降水、湿度、日照、风等气象要素资料，筛选影响作物病虫害流行的关键期与关键气候因子，找出当时、当地影响作物病虫害发生发展流行的主要因子，再找出与其它因子共同影响的定量关系，确定指标，建立数学模式（模型），据此进行短期预报，其中一些方法与中期预报方法相同，但预报因子的时效更贴近，更确切。

目前，病虫害的气象预测从以经验为基础的综合分析法进入到以多种统计分析方法并举的阶段，并向着数字模式化方向发展，同时还向着利用区域气候模式的输出结果，建立不同气候区的病虫害长期数值预报模式、包括明显的气候背景指示及藕合机制的长期统计预报模式及其综合集成预报方向发展。

3问题与思考

（1）无论用何种时效和何种方法对病虫害的预测预报都须建立在长时间序列准确及时的作物病虫及其相关信息的观测基础上，即一份好的预报产品离不开准确、客观、大量的观测资料。但不管是历史病虫害资料，还是病虫害实况监测资料都很难从自身获取、获全，气象部门只有与农业植保部门加强科研与业务合作，联合开展作物病虫害预报和气象条件等级预报，服务才会收到事半功倍的效果。

（2）气象部门发布的病虫害发生发展的气象条件等级预报与农业植保部门发布的病虫监测预报不问，在时效上、具体数值上往往存在有明显的差异。因为气象部门发布的只是仅当其它要素具备时，预报病虫害可能发生发展流行的气象条件等级。病虫害能否发生发展，除受自身生物学特性、气象条件影响外，还受作物品种、耕作栽培制度、种植结构、施肥与灌溉水平、防治效果、虫情基数、菌源情况等多种因素的影响和制约。

（3）气象部门开展病虫害监测预测预报服务，重点应是利用部门优势，采取地质灾害气象预报、森林火险气象等级预报等类似办法来开展作物病虫害发生发展的气象条件等级预报。由于对作物病虫发生流行的气候背景及其影响机制尚不十分清楚，模式预报因子的筛选受限，现有预报技术的准确性和可靠性离实际生产的要求尚有较大距离。

（4）目前，农业结构、经营方式、和产品供求等都发生重大变化或调整，作物病虫害的种群格局、空间格局、时间格局明显变动。加上每一种病害或虫害与气象条件的关系又有诸多的不同，病蟲害的发生发展与气象条件的关系十分复杂，本文只从气象条件的角度粗略地进行了定性分析。

（5）加强作物病虫害预测业务能力建设，研制作物主要病虫害的气候预报模型，建立作物病虫害的气候系统以及与农业气象灾害相结合的监测、预测、预警业务系统。

（6）以人为本，在充实完善现有的农业病虫害服务模式的基础上，逐步提升我县农业气象服务的质量和效益，更加重视农业气象业务和气象为农服务;引进人才，充实人才，培养和留住现有人才，努力提高农气预报人员的综合素质;保持农气业务服务队伍的相对稳定，从而确保病虫害气象条件等级预报业务的开展和服务应有的效果（效益），有效推进和提升基层台站的气象综合服务能力。

参考文献

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