麦长管蚜Sitobion avenae是我国大多数麦区的优势种麦蚜,对小麦的危害严重。准确地预测麦蚜的发生量,是国内外公认的进行正确防治决策,减少农药使用量的前提。目前麦长管蚜的预测多为发生级别而非发生量的预测,不能适应防治决策的要求。近20年来,由于计算机的广泛使用,昆虫模拟模型成为研究麦蚜种群动态并进行准确模拟预测的有力工具。 本研究围绕建立广泛适应性和较高准确性的麦长管蚜种群系统模型,开展了如下工作: 1.建立了有关麦长管蚜生物学过程较为完善的文献数据库和生态学数据库。全面收集了国内外从1960年以来有关麦长管蚜的文献200余篇,建立了较为全面的麦长管蚜文献数据库和生长发育、生殖、存活及其影响因子数据库,共整理了3000余条数据。 2.形成了一套构建昆虫生物学过程模型的方法。在建模过程中,总结形成了一套数据整理、分类、排序、转化、关键因子筛选、模型结构确定、参数估计及统计学检验,最终建立麦长管蚜生物学过程模型并作图的方法。 3.确定了影响麦长管蚜生长发育、成虫衰老、生殖及存活等生物学过程的关键共性因子为温度和小麦生育阶段;筛选出影响各生物学过程的个性因子为蚜虫年龄、极端高温和天敌;区分了穗部和叶部取食的蚜虫,有翅与无翅型蚜虫在生物学指标上的数量差异。 4.建立了有广泛适应性和较高准确性的麦长管蚜发育历期、寿命、存活、生殖模型。Ⅰ～Ⅳ龄幼虫发育历期及其标准差模型准确描述了麦蚜在适温及高温区的发育历期及个体之间发育不整齐导致的历期变化。成虫寿命模型和终生生殖量模型综合考虑了田间变温、极端高温、小麦生育阶段、蚜虫自身翅型等关键因子的作用。基于大量数据构建了正态化的生理年龄,用Weibull函数分布模型描述成虫存活和终生生殖量的逐日分布。存活模型区分了在正常和突发两种条件下蚜虫的死亡率,将极端高温和天敌捕食作为突发死亡率考虑的重点。 5.在AFFIDSS的基础上,建立了适合于麦长管蚜种群动态预测的模拟系统。 6.系统调查了麦蚜田间种群动态:于2003、2004年在山东省惠民县、2005年在北京市昌平区对麦长管蚜的田间种群动态进行了调查,获取了用于麦长管蚜模拟模型的有效性检验的独立田间调查数据。 7.检验了麦长管蚜种群动态模拟模型的有效性。系统计算的模拟值与田间调查数据比较,预测准确度达89.95%。系统较准确地预测了每日蚜虫种群密度,改进了目前国内统计预测法只能输出分级结果的不足;与英国、荷兰、德国等麦长管蚜的模拟系统相比,模型运行所需要的输入变量由10余个减至日均温度、日最高温度、小麦生育阶段、天敌单位、初始密度5个。灵敏度分析表明日最高温度及小麦生育阶段是影响田间麦长管蚜种群动态变化的敏感因子。 本研究建立的麦长管蚜种群动态模拟模型为麦长管蚜田间发生量预测、进行防治决策及分析麦长管蚜种群动态变化提供了有用工具。降雨、其它麦蚜的竞争效应等因子对麦长管蚜的影响尚需进一步研究,以整合入模拟模型中,进一步提高模拟系统的精确度与准确度。