农业昆虫调查和预测预报讲义

第七章农业昆虫的调查和预测预报,第一节：农业昆虫调查,理解农业昆虫调查的意义,1,掌握昆虫田间分布型和田间取样方法,2,了解农业昆虫调查的主要类型,3,知识目标：能力目标,1,能根据调查目的和昆虫类型选择适宜的田间取样方法。,昆虫学研究中所需的一切资料，都是直、间接地取自生物环境。任何科学数据的取得，均须通过调查，尤其在农业昆虫的实验研究中，调查工作更重要。,第一节：农业昆虫调查,一、调查的类型,第一节：农业昆虫调查,调查是获得农业昆虫发生情况和规律的主要途径，根据调查的目的不同，调查的要求不同，所采取的方法也会有所不同，据此可以把农业昆虫的调查分为几类。,害虫调查根据其目的和要求可分为3种类型。1普查用于了解当地植物上害虫种类、分布特点、危害损失程度等；或当年某害虫在各阶段发生的总体情况。这类调查可采用访问和田间调查等方法，一般调查面积较大，范围较广，但较粗放。2系统调查用于了解害虫在当地的年生活史或某害虫在当年一定时期内发生发展的过程。这类调查多用于专业测报，一般要选择、确定有代表性的场所或田块，按一定时间间隔进行多次调查，每次都要按规定的项目、方法进行调查和记载。3专题调查用于对害虫的发生发展规律、调查或防治中的某些关键因子或技术进行研究。这类调查要有周密的计划，并与田间或室内试验相结合。,第一节：农业昆虫调查,实地调查，获取昆虫的群落结构、分布、发生时期、发生数量与生态因素的关系、寄主受害程度及防治效果等数据，为明确防治对象、测报防治适期、确定防治指标与方法，为搞好综合防治提供科学的理论依据。因此，田间调查是掌握昆虫种群动态规律、进行预测预报、害虫防治与益虫利用等植保工作的技术手段。,第一节：农业昆虫调查,1.昆虫相调查查明某地、某区域、某作物昆虫的种类、各种数量比例、发生期及寄主受害状况等，确定防治对象和天敌的利用价值。2.种群分布调查(1)查明某种昆虫分布及虫口密度，确定害虫防治或益虫保护利用、引进与释放，并将植检对象的分布作为划定疫区和保护区的依据；(2)可查明某种昆虫的空间格局，以确定正确的取样方法。,二.调查的内容,第一节：农业昆虫调查,3.种群动态调查查明某昆虫种群在时、空间上的数量动态：分布与为害、越冬虫态与场所、发生世代与发生期及在不同时期数量变动等，以确定害虫防治对策、适期和方法或天敌保护利用措施。4.防治效果调查查明防前、后的虫口变化、残留情况及其对作物、人、畜和天敌等的影响程度，评价防治措施的经济、生态和社会效益。,第一节：农业昆虫调查,5.受害程度调查查明害虫数量与作物产量、质量损失的关系，确定防治适期和防治阈值，并估计经济损失。上述调查内容，可根据具体工作需要、人力、物力和时间等条件，进行单项或几项综合性调查。,第一节：农业昆虫调查,昆虫在田间的分布型是各种群对生态环境适应的结果。昆虫种类、生物学特性、生态学特点、虫口密度及生境的不同，其田间分布型各异。按各昆虫种群内个体的聚集度和分布方式，田间分布型常见3种(图1-3)：,三.抽样调查,（一）昆虫田间分布型,第一节：农业昆虫调查,图1-3昆虫田间分布型1随机分布型2核心分布型3嵌纹分布型,（一）昆虫田间分布型,第一节：农业昆虫调查,1.随机（泊松）分布型在田间呈稀疏的、个体间距离不等的、比较均匀的分布状态。由于调查取样时各个在样点内出现的机率相同，取样时样点数可少些，样点可适当大些。一般采用对角式或棋盘式抽样调查。如玉米螟卵块、菜粉蝶卵、水稻秧田中的三化螟成虫及卵、棉田中的盲蝽象的分布。,第一节：农业昆虫调查,2.核心（奈曼）分布型田间分布呈许多放射状小集团或不均匀的状态，小集团的分布是随机的，而昆虫的个体之间则是的分布却不是随机的，比较浓集。取样点数可多些，样点可小些。一般多采用棋盘式或隔行随机抽样调查，如玉米螟、甘蓝夜蛾、稻秧田中三化螟幼虫、棉田中棉铃虫卵、幼虫的田间分布。,第一节：农业昆虫调查,3.嵌纹（负二项）分布型非随机分布，聚集分布的1种。在田间呈疏密相间的极不均匀，嵌纹状分布。由于抽样时各个体在样点内出现的机率不同，故取样时样点数适当多些，样点相应小些。多采用“Z”形或棋盘式随机取样调查。如棉叶螨在向棉田内迁移时造成周边分布较多，并呈不规则的扩展蔓延而形成嵌纹分布；菜粉蝶、小菜蛾幼虫在甘蓝等蔬菜上也呈嵌纹分布。,第一节：农业昆虫调查,一群性质相同的事物的总和，统计学称“总体”。在害虫的调查中，也常将1种类型田间内的某种害虫当作总体。例如一块麦田里的东方粘虫，可看为一个总体，而另块蔬菜田里的小地老虎，又看作另一个总体。,（二）取样方法,基本概念：总体和样本,第一节：农业昆虫调查,科研中所得到的各种变量的数据，被认为是从各相应的未知总体中随机得来的样本。样本：某变量数据总体中的一部分。在1个样本内可有若干个体数据，个体数据的多少决定了样本的含量。在科研工作中，我们所期望知道和估计的是总体而不是样本，但在实验中所能得到的却是样本而不是总体。,第一节：农业昆虫调查,在调查某作物某害虫发生量或危害时，不能或没必要将整个田内发生的该害虫或被害株逐个查清。通常根据某害虫在作物田内的分布型，按照一定的抽样方法，在总体中抽取一定数量的个体，我们把这个有限个体叫做“样本”。害虫调查，一般是通过样本调查来估计某害虫总体在田间的发生期、发生量或危害程度等的。,第一节：农业昆虫调查,样本=估计总体，我们希望样本愈能近似代表总体就愈好。但样本不应是随意选择的，而是随机从总体中抽样得来的。在调查时，对总体或样本性状，通常用平均数、标准差、变异系数等来表示。,我们计算的平均数、标准差、变异系数等，都是根据样本计算的，与总体的情况不可能相等，所产生的差异称“抽样误差”，主要受取样方式、取样方法、取样数量和取样单位4个方面因素影响：,第一节：农业昆虫调查,常用随机取样和典型取样。随机取样按照一定取样方法、间距和取样单位，实行严格取样，不参与任何主观性。典型取样熟悉该虫种群的分布规律或空间分布型时，主观选定较少量能代表总体的样本进行调查，以便节省人力和时间。,1、田间调查的取样方法,第一节：农业昆虫调查,主要取样方法,第一节：农业昆虫调查,（1）五点取样较简单，取样数量较少，样点可稍大，适于较小或近方形，密集或成行的田块，害虫为随机分布型分布的。（2）对角线取样分单、双对角线2种。与五点取样法一样，取样数较少，每样点可稍大，也适合密集或成行的田块，害虫为随机分布的。,第一节：农业昆虫调查,（3）棋盘式取样将田块划成等距离、等面积的方格。每隔1个方格的中央取1个样点，相邻行的样点交错分开。取样数量较多，比较准确，但较费工，害虫为随机或核心分布型的。,第一节：农业昆虫调查,（4）平行线取样适于成行的作物田，样点较多，分布也较均匀，害虫分布为核心分布型。,第一节：农业昆虫调查,(5)“Z”字形取样样点分布沿田边较多，田中较少。主要针对一些在田间分布不均匀的、嵌纹分布型的昆虫，如红蜘蛛等。,第一节：农业昆虫调查,取样数量越多，所得估计值就越接近自然种群数量。但限于人力、物力和时间，取样点数既不能过多，又不能过少。一般取5、10、15或20个样点为宜。取样点数主要根据调查目的、昆虫田间分布型、虫口密度、田块面积、作物长势等而定。,2、取样数量,第一节：农业昆虫调查,随不同虫种、虫态、活动栖息方式和作物类别而不同。（1）长度适于调查条播而密集植作物和树木枝条上的昆虫或受害程度。如调查麦田粘虫时，可调查若干尺或米长度中的虫口数，然后折算成每亩虫数。,3、取样单位,第一节：农业昆虫调查,(2)面积适于调查密植作物和在地表生活的昆虫或受害程度。如调查小地老虎卵、幼虫，湖滩地蝗虫等。（3）体积或重量适于调查地下害虫、木材害虫、仓虫及益虫或受害程度。,第一节：农业昆虫调查,（4）植株及其部分器官适于调查稀疏植物上的昆虫或受害程度。一般大田稀植作物多以株为单位，如棉铃虫以卵、幼虫/百株表示等；当植株大时，也可以叶片、花、蕾、铃、茎、果实、穗等为单位。（5）器械（诱集单位）据昆虫习性，设置一定规格黑光灯(20W)、糖醋酒盆、性诱剂芯、杨树枝把、谷草把、黏虫板、黄皿、捕虫网等器械诱捕，均以一定时间内标准器械所获虫量为单位。,第一节：农业昆虫调查,（6）时间适于调查较活泼而移动性大的较大型昆虫，以单位时间内采集或见到的虫量为表示单位。如在春、夏季每天傍晚观察测定1h内访大葱花的小地老虎或黏虫数量。,第一节：农业昆虫调查,取样单位长度：密集生长的条播田中的昆虫种群面积：地面生活昆虫体积：地下害虫、仓库害虫时间：活动性较强的昆虫网捕：草地、稻田等中的昆虫生境：每个叶片、枝条、植株上的昆虫,第一节：农业昆虫调查,（1）可数性状调查后均可折算成一定单位内的虫数或受害数，如调查植株上的虫数常折算为百株虫口数。（2）划分等级凡数量不宜统计时，可将一定数量范围划为一定的等级，一般仅粗略估计虫数，然后以等级表示即可。如棉蚜蚜情划分等级为：0级为百叶0头，1级为1-10头，2级为11-50头，3级为50头以上（可据要求制定）。,4、调查数量表示法,第一节：农业昆虫调查,表达方法调查和实验的数据必须恰如其分地加以整理，才有可能作出科学的分析，从而获得正确的结论。调查和实验数据的表达方法，通常有列表法、图解法和方程法3种，它们各有优缺点，下面仅介绍列表法和图解法（方程法用于测报-略）。,三.调查和实验数据的表示法,1.优点(1)简单易作，不需要特殊的纸张和仪器。(2)数字易于参考比较。(3)同表内可同时表明几个变数间的变化而不混乱。2.列表应注意的事项列表应包括表的序号、表题、来源、项目、说明或附注等内容。,(一)列表法,第一节：农业昆虫调查,第一节：农业昆虫调查,1.优点(1)形式简明直观，便于比较。(2)易显出最高点、最低点、转折点、周期性等特点。(3)如果制图准确，可由图形看出变数间的数学关系。2.制图的注意事项(1)选择图纸图纸常用的有真数坐标纸和对数坐标纸等，可根据情况采用。,(二)图解法,第一节：农业昆虫调查,统计方法调查获得的一系列原始数据，应加以科学的统计整理，才能应用。调查数据或资料常用的统计方法有：1.算术平均数（直接算法）各取样单位的数值之和除以取样单位个数，其商称为算术平均数（随机变量每个观测值的总和，除所观测次数），其公式为平均数，x为变数，n样点数。,第一节：农业昆虫调查,2.加权平均数利用资料中各组相同的数值乘以在各组出现的次数，再将各组乘积相加之和除以总次数，其商称为加权平均数（在样本数较多或各样本代表性质量不相等时应采用加权平均法）。此方法不仅计算简便，还能反映出各个变数所占的比重。,第一节：农业昆虫调查,加权平均数的计算公式：式中f为各组中相同数值出现的次数即权数，n为组数，其余同算术平均数公式。,第一节：农业昆虫调查,3.百分率及其标准差百分率是1种常用的统计方法，其百分率与标准差分别为：式中P为百分率，n为样本总数，m为样本中观察值的总和，Sp为百分率标准差。,第一节：农业昆虫调查,1虫口密度表示在单位面积内的虫口数量。虫口密度也常用百株（百穗、百铃、百穴）虫量表示，密度很大时也可用单株（或其它单位）表示。,百株（穗、铃、穴）虫量查得的总虫数/调查总株（穗、铃、穴）数100,虫口密度调查的总虫数/调查的总面积,田间调查虫情的表达方法,第一节：农业昆虫调查,2被害率（或有虫株率、白穗率、卷叶率等）表示害虫的危害程度。需先抽查一定数量的植物个体（株、穗、叶等），然后用公式计算结果。,被害率被害株（叶、花、果）数/调查总株（叶、花、果）数100%,第一节：农业昆虫调查,3虫害（量）指数许多害虫对植物的为害只能造成植株的部份产量损失，植株之间受害程度不等，用被害率表示不能说明受害的实际情况，因此常用虫害（量）指数来表示。调查前先按受害轻重或按每株虫量分成不同等级，然后分级记载，代入下式计算：,虫害指数（虫量级别该级个体数）/调查总个体数最高级别100,第一节：农业昆虫调查,有时为了反映不同级别的重要性，用代表数值来代替级数。如棉蚜蚜量指数的计算中以1、5、10分别代表、级量。调查时共查100株棉花，每株按不同蚜量分级（级：每株有蚜虫110头，级每株有蚜1150头，级每株有蚜50头以上）记载，后代入下式计算蚜量指数值：,蚜量指数1级株数12级株数53级株数10,第一节：农业昆虫调查,4损失率一般害虫的为害与造成的损失并不一致。所以害虫所造成的损失应以生产水平相同的受害田与未受害田的产量或经济总产值的对比来计算，也可用防治区与对照区的产量或经济总产值来计算。,损失率防治区产量（产值）对照区产量（产值）/防治区产量（产值）100%,第一节：农业昆虫调查,5防治效果用各种措施，特别是用农药防治害虫，常需要在防治前后进行调查，并在此基础上计算防治效果。,害虫种群减退率（%）=（防治前活虫数防治后活虫数）/防治前活虫数100%,防治效果=（对照区被害率处理区被害率）/对照区被害率100%,第一节：农业昆虫调查,第二节农业害虫的预测预报,一、意义和任务害虫的预测预报是在有目的、有计划的对害虫进行调查的基础上，结合当时的环境条件，参考有关历史资料，进行综合分析判断，推测出害虫在未来一段时间内的发生期、发生量以及危害程度等，并及时发出情报，用以指导有关部门或农户做好防治前的各项准备工作，抓住有利时机，开展害虫的防治工作。发生时间发生程度发生地点,二、预测预报的类型按时间长短分：长期预测：是根据越冬后或年初某种害虫的有效虫口基数、作物布局及气象预报资料等的综合分析，预测其全年发生动态，为制定全年防治计划提供依据。其预测的时间常在一个季度以上，甚至跨年。中期预测：是依据上一代的虫情，预测下一世代各虫期的发生动态，为近期防治部署作好准备。预测的时间一般在一个月以上或一个季度。短期预测：是依据害虫前一个虫态预测后一个虫态的发生期、发生量等，以指导当前害虫的防治时间、次数和方法等。短期预测的时间一般只有几天到十几天。,第二节农业害虫的预测预报,害虫预测按内容分：发生期预测：主要是预测害虫某一虫期或虫龄的发生和危害的关键时期，以确定防治适期。发生量预测：主要是预测害虫的发生数量或田间虫口密度，根据防治指标，确定是否需要防治和防治规模的大小。危害程度及产量损失预测：是在发生量预测的基础上，结合作物品种、生育期等情况，对作物受害程度和产量损失作出估计。,第二节农业害虫的预测预报,预报可分为：通报：是正常预报，一般由县级测报部门定期或不定期地发布的书面“病虫情报”。补报：是根据害虫发生的情况变化而发出的补充预报，用于对已发出的通报内容进行补充或修正。警报：是对即将在短期内暴发的害虫做出紧急防治部署。,第二节农业害虫的预测预报,三、害虫的预测方法（一）发生期预测在一个昆虫的种群中，各个体进入某一虫态（期）的时间并不一致，而是有先有后。为了预测的方便，在测报上常将害虫进入某一虫态的全过程分为几个发育阶段。即将某一害虫种群中已有16%、50%、84%的个体进入某虫态的日期，分别称为该虫态的始盛期、高峰期和盛末期。发生期预测就是预测害虫某一虫态（期）出现的始盛期、高峰期或盛末期，以便确定防治的最适时期。,第二节农业害虫的预测预报,常用的预测方法主要有如下几种：1发育进度预测法发育进度预测法的基本做法是通过对害虫发育进度的调查，分析得出某虫态（期）的始盛期、高峰期或盛末期，加上当时气温下该虫态（期）的相应历期，即可预测出下一虫态（期）的始盛期、高峰期或盛末期。,第二节农业害虫的预测预报,（1）历期预测法：通过对前一虫态（期）田间发育进度，如化蛹率、羽化率、孵化率等的系统调查，当调查到其百分率达始盛期、高峰期、盛末期的标准时，分别加上当时气温下各虫态（期）的历期，就可推测出后一虫态（期）的发生期。即：某虫态发生期该虫态历期下一虫态发生期。,第二节农业害虫的预测预报,（2）分龄分级预测法：适用于各虫态历期较长的害虫预测。此法不需定期系统调查，只需在害虫某虫态常年发生的关键时期（始盛、高峰期等）作23次发育进度调查，仔细将查得的幼虫分龄、蛹分级，并计算出各龄、各级占总虫数的百分率，然后自蛹壳级向前逐级累加百分率，当累加至某虫龄（蛹级）百分率分别达16%、50%、84%左右时，即可认为调查之日是该虫龄（蛹级）的始盛期、高峰期和盛末期。将该虫龄（蛹级）虫态历期折半加上后一虫龄（蛹级）到羽化的天数，即可分别测出下一虫态（期）的始盛期、高峰期和盛末期。,第二节农业害虫的预测预报,如某地7月6日剥查1代三化螟幼虫和蛹的发育进度，资料如下表：,从表6-4累加百分率中可以分析出：7月6日4级蛹已达始盛期，2级蛹达高峰期，预蛹达盛末期。如预测成虫羽化始盛期方法如下：蛾始盛期7月6日0.5d（4级蛹历期折半）3.6d（5级蛹到羽化天数）7月10日成虫高峰期和盛末期的预测则要分别以2级蛹和预蛹为基础进行计算，方法与上类似。,第二节农业害虫的预测预报,（3）期距预测法：是指昆虫完成某个发育阶段所需的时间距离，简称“期距”。即害虫从前一个虫期发育到后一个虫期，或从前一个世代的某一虫期发育到后一个世代的同一虫期，都要经历一定的天数，这个天数就是“期距”。期距预测法类似历期预测法，但比历期预测法灵活，不受世代、虫期的限制，可以跨虫期、跨世代。,第二节农业害虫的预测预报,如江苏南通预测红铃虫第二代卵高峰期，就是根据第一代“虫害花”高峰期加一定期距（天数）来预测的。在江苏南通，第一代红铃虫幼虫为害的“虫害花”高峰日期距二代卵高峰日为18天左右。据此可在查得一代“虫害花”高峰日后加上18天左右就可预测出二代红铃虫卵高峰日。,第二节农业害虫的预测预报,2有效积温预测法有效积温公式：KN（TC）NK/（TC）其中：K为有效积温；N为发育天数；T为观测温度；C为发育起点温度；（TC）为逐日的有效积温。只要知道了某虫态的C或K值，就可根据当地近期气象预报或常年同期平均气温，预测下一虫态的发生期。,第二节农业害虫的预测预报,如：已知粘虫卵的发育起点温度（C）为8.2，有效积温（K）为67日度。查得卵高峰日为4月11日，当地同期平均温度为15，卵的孵化高峰日则为：孵化高峰日4月11日67/（158）4月21日,第二节农业害虫的预测预报,3物候法物候是指自然界中各种生物现象出现的季节规律性。物候法是利用自然界各种生物现象与气候等环境条件的周期性变化之间的相互关系，来预测害虫发生期的一种方法。农谚：木槿发芽，棉蚜卵孵化惊节过后杏花开，地老虎蛾子就出来；桃树开花一片红，成虫羽化是高峰；榆钱（果）落，幼虫多,第二节农业害虫的预测预报,（二）发生量预测发生量预测主要是预测害虫未来数量的消长变化情况。因为影响害虫发生量的因素较多，所以准确预测害虫发生量较为困难。目前主要是预测害虫的发生程度，在防治前再进行两查两定，调查田间实际虫口密度，以确定防治对象田。害虫两查两定内容是：查虫口密度或危害程度及作物生长情况，定防治对象田；