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褐飞虱的迁飞机制研究及其迁飞过程的雷达观测

来源:国家自然科学基金委
Study on Migratory Behavioural Mechanism of Brown Planthopper and Radar Observation of its Migrating Process


  南京农业大学程遐年教授等在国家自然科学基金(批准号:39130070,38970153)资助下,对我国水稻重要害虫褐飞虱的远距离迁飞行为及其生理生态机制,进行了系统研究。
图1 褐飞虱迁飞过程与其行为、生理的协同性。

  1.褐飞虱的远距离迁飞行为是在长期的自然选择与进化过程中形成的对稻田栖境季节性变化的适应性行为。褐飞虱是翅二型昆虫,能否形成翅型成虫是决定褐飞虱远距离迁飞行为的第一道“关”。翅型分化的遗传学研究发现,长、短翅的分化受多种环境因子影响,受性别相关调控体系决定。通过对翅型分化的研究证实,间接飞行肌先行发育和分化,然后翅芽进行分化,若虫3龄末期是翅型分化的临界龄期。

  2.褐飞虱成虫起飞迁出前的飞行与生殖之间的切换,是决定迁飞与否的第二道“关”。实验证明,若虫期和成虫期体内保幼激素的变化,对长短翅型分化、卵巢发育、鸣叫行为以及起飞迁出起决定性作用,揭示了褐飞虱迁飞过程与其行为、生理的协同性。

  3.通过超高频昆虫雷达观测了褐飞虱起飞升空和空中飞行的过程,发现褐飞虱在空中迁移时聚集成层,并阐明了它们的飞行高度、速度与方向等行为参数,确定了飞行虫群的密度和迁流量,提出了一套适用于迁飞性害虫预测的参数值,为褐飞虱的迁飞、预测及控制提供了依据。

 

图2 褐飞虱迁飞的起飞升空和空中飞行的雷达观测。

 

 
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