灰飞虱Laodelphax striatellus (fallen) ( SBPH)属半翅目飞虱科,是危害我国农业生产的重要害虫之一。灰飞虱不仅能够对作物造成刺吸危害、产卵危害,还能够传播多种植物病导致作物严重减产甚至颗粒无收。21世纪以来,灰飞虱在我国大面积暴发,尤其在长江三角洲及周边地区发生极为严重。其中,2004、2005年连续两年在江苏、安徽暴发导致两省粮食严重减产,部分田块绝收;同期灰飞虱传播的水稻黑条矮缩病和条纹叶枯病在浙南、浙北大暴发,发病面积高达5.33万hm2和2.33万hm2。灰飞虱危害如此严重的部分原因源于对种群动态研究的不系统性,从而导致无法进行有效防治。这促使我们对灰飞虱发生规律进行研究并探索造成此现象的原因。本研究基于对长江三角洲地区灰飞虱田间种群动态规律进行详细调查分析,并结合温度对灰飞虱过冷却点、生长发育、繁殖、翅型分化、对光周期变化的敏感性等方面的研究,来解释灰飞虱越冬和夏季种群动态变化的原因;对长三角地区春末夏初灰飞虱暴发高峰期灯下虫源性质和扑灯节律进行分析,并将结果应用于灰飞虱虫源地及迁出区域的精确判定上;分析了 10年间(2000年-2010年)长江三角洲及周边地区灰飞虱灯诱高峰日虫源地分布情况,以明确灰飞虱主要发生区域;并以浙江嘉兴30年灯诱数据及相关气象数据为例来说明长江三角洲及周边区域变暖对灰飞虱发生的影响。本论文旨在为灰飞虱的预测预报及科学防控提供理论和现实依据。主要研究结果如下:1.灰飞虱越冬种群性质的研究2010年9月至2013年5月连续3年对长江三角洲江苏姜堰地区田间灰飞虱越冬种群调查发现:(1)每年10月下半月左右,田间出现最后一批灰飞虱成虫,成虫翅型以长翅为主;从10月下半月开始,田间灰飞虱发育减缓甚至停滞,此时灰飞虱进入越冬前准备阶段;从11月下半月开始至第二年3月,灰飞虱进入越冬滞育状态,越冬种群由3-5龄若虫组成,其中3龄若虫较少,4、5龄若虫较多,并以4龄为主;从3月下半月,田间越冬若虫开始发育,越冬滞育状态解除,田间开始出现成虫。(2)在越冬期间,田间灰飞虱所见虫量与日间温度成正比。(3 )植物残茬是灰飞虱越冬良好场所。(4)江苏冬季室外低温对灰飞虱存活率没有影响。(5 )解除滞育的4龄、5龄若虫羽化高峰期均在3月末-4月初,羽化时间较为一致;(6)早春第一代灰飞虱成虫(由越冬若虫羽化而成)主要以短翅型为主。对长江三角洲江苏姜堰地区灰飞虱抗寒性研究结果表明:(1)在光周期L:D=10:14下饲养的灰飞虱4龄若虫过冷却点要低于3龄、5龄若虫以及成虫。(2)不同光周期下(L:D=16:8和L:D=10:14)饲养的4龄若虫过冷点有明显差异,其中短光照下(L:D=10:14)饲养的灰飞虱4龄若虫过冷却点显著低于在长光照下(L:D=16:8)饲养的4龄若虫。(3)短光照(L:D=10:14)下饲养的灰飞虱4龄若虫在不同发育时间过冷却点有差异,其中蜕皮后10天过冷却点最低。(4)在短光照下(L:D=10:14)饲养的灰飞虱成虫中,长翅雄虫过冷却点最低。2.灰飞虱春季暴发期扑灯节律研究及应用通过对2009、2010年江苏南京、安徽凤台逐时灯诱和逐时解剖分析了灰飞虱扑灯节律,同时研究降雨对扑灯节律的影响。此外探讨了扑灯节律中高峰时段和各时段卵巢发育进度在灰飞虱预测预报中的应用。结果表明:(1)灰飞虱扑灯具有明显的节律性。夜间无降雨时,扑灯节律呈“单峰”型,高峰时段在19:00-21:00;若有降雨,降雨会影响灰飞虱的扑灯时间和扑灯量,扑灯节律为“多峰”型。(2)高峰时段19:00-21:00灯诱灰飞虱雌虫卵巢发育级别受傍晚降雨的影响。在无降雨时该时段卵巢发育级别以Ⅱ-Ⅴ级为主,虫源性质为迁入型;有降雨时卵巢发育级别I级为主,虫源性质为迁出型。3.长江三角洲地区灰飞虱主要虫源地分析利用HYSPLIT轨迹分析平台对长江三角洲及周边地区2000年-2010年多个站点灯诱高峰日进行虫源地模拟,结果显示:(1)江苏省各站点灰飞虱虫源地分布有一定差异。其中赣榆主要虫源地分布在安徽、江苏和江西三省;高淳主要虫源地在江苏省;洪泽主要虫源地分布在安徽、江苏以及河南省东部;沛县虫源地主要分布在江苏、浙江两省;张家港虫源地分布在山东、安徽、江苏、河南等地;部分在河北境内。(2)安徽省各站点中,芜湖虫源地主要分布在安徽、江苏、江西和贵州东部;肥东虫源地主要分布在河南、安徽两省;凤阳虫源地位于安徽、湖北、山东;广德虫源地主要位于江苏南部和江西省、桐城虫源地主要位于安徽、江西和贵州。(3)浙江省各站点虫源地分布比较集中,除萧山外,其余各站点(包括象山、温州、绍兴、龙游)虫源地主要位于浙江、福建和江西省;萧山虫源地主要分布在江苏、安徽南部、浙江、江西。(4)上海市金山、崇明、奉贤三个站点中,金山虫源地分布在安徽南部、浙江和江西省;崇明虫源地分布在上海、山东、安徽和江苏省;奉贤虫源地分布在上海以及江西、浙江省。4.夏季灰飞虱种群发生动态及高温的影响对长江三角洲江苏姜堰地区、浙江海宁地区、浙江永康地区灰飞虱种群调查发现:田间灰飞虱数量在8月左右呈现“低谷”期,种群密度和稻丛温度成反比。室内试验显示:(1) 27℃下,短光照(L:D=4:20、L:D=8:16、L:D=10:14、L:D=12:12)和长光照(L:D=14:10和16:8)相比,能够显著延长灰飞虱3、4、5龄若虫发育时间;然而30℃下灰飞虱并无明显光周期反应。(2)30℃下4、5龄灰飞虱若虫死亡率超过80%。(3)高温导致灰飞虱羽化畸形个体增加,且导致灰飞虱体色异常。(4)在光周期L;D=16:8下,30℃和27℃相比,灰飞虱雌虫寿命和产卵量显著降低。综上所述,通过田间种群动态的调查以及室内的模拟试验的研究,我们认为田间灰飞虱种群产生夏季低谷的原因并非高温滞育,而是高温胁迫下导致灰飞虱发育历期延长、死亡率增加、残成虫率增加和成虫产卵量下降所共同产生的结果。5.区域变暖对灰飞虱种群发生的影响通过对浙江嘉兴30年(1979-2008)灯诱数据及相关气象资料分析表明:(1)浙江嘉兴灰飞虱主要虫源地分布在浙江省、江苏省、安徽省、福建省和江西省,部分位于山东省、河南省、以及广西、广东、湖南、湖北。(2)区域变暖导致嘉兴灰飞虱主要虫源地分布发生变化,呈现“南缩北扩”的趋势。1994年-2008年期间和1979年-1993年期间相比,位于嘉兴北部的各地区(包括江苏、安徽、山东、河南各省)虫源地分布概率从6.32%增加到25.31%;同时位于嘉兴南部的各地区(包括江西、福建、湖南、湖北、广西、广东各省)虫源地分布概率从41.61%降低到28.59% ;嘉兴所在的浙江省虫源地分布概率变化不大。(3)灰飞虱爆发时间明显提前。1979年-1993年期间,灰飞虱灯上高峰期主要发生在7、8月;1994-2008年期间,灰飞虱灯上高峰期主要发生在5、6月。(4)灰飞虱首见日30年间明显提前。(5 )安徽省、江苏省和浙江省冬季气温上升是导致灰飞虱首见日提前的关键因素,而该区域春季温度上升是影响5、6月份虫量变化的关键因素。(6)夏季气温上升导致灰飞虱7、8月份发生量明显减少。