全 文 ：第 13卷 第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
v01．13 NO．3
July， 2005
斜纹夜蛾自然种群数量动态预测研究*
丁 建 秦厚 国 叶正襄 黄水金 罗任华
(江西省农业科学院 南昌 330200)
摘 要 根据斜纹夜蛾发育历期与温度的数学关系、卵和幼虫田间自然存 活率及 田间逐 日产 卵量参数，研 究建立
了斜纹夜蛾种群数量动态预测的变维矩阵模型。并运用该模型预测 南昌市郊 区甘蓝 田斜纹夜蛾 自然种群数量动
态，其预测结果与实际观测结果基本相符。
关键词 斜纹夜蛾 种群动态 预测
Prediction of the natural population dynami~ of Spodoptera litura Fabricius．DING Jian，QIN Hou—Guo，YE Zheng-
Xiang，HUANG Shui—Jin，LUO Ren—Hua(Jiangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanchang 330200，China)，CJEA。
2005，13(3)：150-152
Abstract Depending on the mathematical relationship between the development period and temperature，the survival rate
of egg and larvae in fields and the relationship between egg and date，a dimension—changable matrix mod el was established
tO predict the natural population dynamics of Spodoptera litura F．in cabbage fields in the suburbs of Nanchang City．The
trends of the po pulation dynamics of the observed and predicted are quite similar．
Key words Spodoptera litura Fabricius，Population dynamics，Prediction
(Received Aprl 4，2004；revised May 21，2004)
计算机模拟害虫种群数量动态技术可综合分析害虫种群生命系统各因子对其种群数量的影响，预测害
虫种群的未来数量状况，国内有关稻飞虱、棉铃虫等害虫种群动态的计算模拟研究 已见诸报道。斜纹夜蛾
是危害农作物的主要害虫之一，每年 8～10月份为该虫发生高峰期 ，近年在江西省连续大发生，给当地农业
生产造成严重损失。本研究模拟计算预测了斜纹夜蛾 自然种群数量动态变化 ，为综合防治该虫提供依据。
l 研究方法
不同温度斜纹夜蛾发育历期观察见参考文献[1]，第 4代斜纹夜蛾在甘蓝田自然存活率观察见参考文献
[2]，1999年～2000年 8月上旬开始调查田问产卵量 ，每隔 3d调查 1次，每次在甘蓝观察圃调查 400株甘蓝
新增卵量。用徐汝梅等[3,4]提出的变维矩阵模型预测斜纹夜蛾种群数量动态。t 时刻第 虫态的组成 向量
M (t0)为：
N (t0)=[7"／ l(t0)，7"／i2(t0)，⋯，7"／ (t0)] (1)
式中，7"／ (t0)表示第 i虫态(1，2，⋯，7)第 J年龄组的个体数 ，D 表示第 i龄期的发育历期。to+1时刻虫态
组成向量为 ：
N (t0+1)=AN (t0) (2)
式中，A为转移矩阵。
A =
0 0
0 S1
0 0
- ●
： ：
0 0
0 ⋯ F
0 ⋯ 0
S， ⋯ 0
0 ⋯
(3)
A矩阵中F原表示不同日龄组成虫的生殖力 ，实际预测时 F取 0，以田间新增卵量与逐 日回归关系代
* 江西省 自然科学基金和江西省主要学科学术技术带头人培养计划项 目部分研究 内容
收稿 日期：2004—04—04 改回日期 ：2004—05—21
第 3期 丁 建等 ：斜纹夜蛾 自然种群数量动态预测研究 151
替。S ( =1～7)为第 i虫态的存活率。各虫态历期随温度变化而变化，矩阵 A 和向量N 的维数也将发生
变化 ，为进行计算特设温度对斜纹夜蛾的发育历期 、生殖率及存活率的影响无时滞作用；在历期变化情况下
其剩余历期也将按相同比例改变；若斜纹夜蛾在第 i虫态的剩余历期多余 1d，第 2d该虫还将在此虫态中，
若剩余历期≤1d，该虫将在 1d内转移到下一虫态去 ；同一虫态中不同年龄组的 S ，相同且 S =S D。。
2 结果与分析
2．1 斜纹夜蛾发育历期与温度的关系
温度是影响斜纹夜蛾发育 的主要 因子之一。低温下斜纹夜蛾发育期延长，随温度 的升高其发育期缩
短。各虫态历期(D )与温度(X)回归关系为：
丁
D = — _ (i=1～7) (4)
A 上 “
式中， 表示各虫态发育有效积 温，其 值卵为 56．76℃ ，1～6龄虫分别为 35．02℃、24．38℃、27．67℃ 、
28．89℃、36．71℃和 49．24℃；Tf 表示各虫态最低发育温度，其值卵为 11．52℃ ，1～6龄虫分别为 13．30℃、
13．32℃ 、11．85℃ 、12．96℃ 、12．81℃ 和 11．55℃ 。
2．2 斜纹夜蛾第4代卵及幼虫自然存活率
据 1999～2000年调查 ，未施药甘蓝田因多种捕食性和寄生性天敌以及其他 因子的作用，斜纹夜蛾各虫
态存活率远低于实验条件下存活率。卵及 1～6龄阶段斜纹夜蛾存活率分别为 0．8834、0．5149、0．4116、
0．5095、0．3119、0．4125和 0．5586。假设每虫态斜纹夜蛾各天存活率相同，则卵及 1～6龄阶段斜纹夜蛾 日
存活率分别为 0．88341／D 、0．51491／Dz、0．4116 D 、0．5095 ，D 、0．31191／D5、0．41251／D6和 0．55861／D ，D 为各
虫态历期。
2．3 斜纹夜蛾田间逐日产卵量及自然种群数量动态预测
每年8～9月份是斜纹夜蛾第 4代和第 5代发生高峰期，该时期成虫每天在
田间产卵且产卵量逐 日增加。田间新增卵量(y)与逐 日(X)回归关系式为：
Y=460．59+15．33X (r=0．7715 ) (5)
输入 田间调查得到的初始卵量及各龄幼虫数量。2000年以 8月 21日为
模拟预测的起始 日，当日各虫态虫量卵为 641粒、1～6龄虫分别为 2451头 、
1031头、771头、513头、141头和 34头；2001年以 8月 18日为模拟预测的起
始 日，当日各虫态虫量卵为 238粒 ，1～6龄虫分别为 1843头、1008头 、627
头、315头、83头和 52头。再输入预测期 (起始 日后 30d内)当地历史 日平均
气温，将斜纹夜蛾发育与温度的关系模型、卵和幼虫 自然存活率数据和田间逐
日产卵量模型通过矩阵模型进行模拟计算，得未来一段时间田间虫 口数量动
态，其模拟计算流程见图 1。2000年和 2001年斜纹夜蛾田间自然种群数量动
态预测结果见表 1。按预测虫量与实际调查虫量误差不超过 20％为标准 ，则
2年预测斜纹夜蛾的符合率达 100％，表明预测结果与田间实际发生动态基本
一 致 。
输入初始卵、各龄幼虫量和存
活率、模拟期内当地历史温度
l—
T 一
计 算 发 育 历 期、日存
活 率、组 建 矩 阵
I
l根 据 历期 的变化，计算
l各 年 龄 卵 (虫)数 Ⅳ
I
l计 算 各 年 龄 卵(虫)数
l N =A x 保 存 结 果
I
打印结果，结束
图 1 模拟计算流程图
Fig．1 Flow chart of simulation
表 1 斜纹夜蛾自然种群数量动态预测值与实测值比较
Tab．1 Comparison between the predicted and observed population of S．1itura
152 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
3 小 结
获得模型参数是建模的基础 ，模型参数可靠与否直接关系到预测结果的准确性。本研究根据斜纹夜蛾
取食甘蓝的发育历期 ，用甘蓝 田自然存活率以及逐 日产卵量等参数组成的模型预测甘蓝 田斜纹夜蛾发生动
态较准确。应用本模型预测其他作物如棉花等斜纹夜蛾发生动态时，应采用其他作物(如棉花等)上斜纹夜
蛾发育历期、存活率和产卵参数，以得到其他作物上较准确斜纹夜蛾动态的预测结果。
参 考 文 献
1 秦厚国等．温度对斜纹夜蛾发育、存活及繁殖的影响．中国生态农业学报，2002，10(3)：76～79
2 秦厚国等．斜纹夜蛾 自然种群生命参数的研究．中国生态农业学报 ，2002，10(4)：84～85
3 徐汝梅等．变维矩阵模型在温室白粉虱种群动态模拟中的应用．生态学报，1981，1(2)：147～158
4 臧 伟等．江淮稻区褐飞虱种群动态模拟模型．南京农业大学学报 ，1997，20(2)：32～38