衡水市棉铃虫发生的气象条件分析及预测

24
29
22
67
50
2005 年 1562
2142
169
136
40
28
2006 年
387
305
10
12
77
52
2007 年
483
366
29
48
18
12
2008 年
196
253
52
53
236
280
2009 年
365
418
231
366
281
353
2010 年
676
590
205
157
101
78
2011 年
651
506
25
18
11
7
2012 年
639
883
131
148
128
175
2013 年
709
561
136
121
82
170
2014 年
699
630
126
107
142
116
2015 年
8
226
188
2016 年
788
645
133
111
166
147
2017 年
647
599
121
97
利用的是河北省衡水市 2000—2017 年的气象资料和棉铃虫虫害资料，由于衡水地处华北平原，地势 平缓，气候条件相差无几，所以选取故城县作为代表进行分析。 1.2 方法
对各主要危害代棉铃虫的发生程度和气象资料进行分析，找出与棉铃虫发生发展有密切关系的气象 条件，建立棉铃虫发生程度的中短期气象等级预报、预测模式，为棉铃虫的有效防治提供科学依据，更 好地指导农业防灾减灾，促进农业生产的可持续发展。
第4期
王莉萍，等 衡水市棉铃虫发生的气象条件分析及预测
17
2 结果与分析
2.1 各世代虫卵始见日及卵盛期统计 根据 2000—2017 年的棉铃虫虫害资料统计了各世代的虫卵的始见日
和卵盛日，发现二代卵始见从 5 月下旬到 6 月中旬都有可能，最早始见 日和最晚始见日相差 27 d；三代卵始见日集中在 7 月，最早始见日和最 晚始见日相差 22 d；四代卵始见主要在 8 月，早晚相差 14 d。统计各世 代卵的卵盛期发现二、三、四代卵的卵盛期最早分别出现在 6 月、7 月、 8 月的中旬，卵盛期持续时间分别为 19 d、18 d、29 d，四代卵卵盛期持 续时间最长（表 1）。
复相关系数为 0.708，x1 为 7 月中旬的相对湿度。 2.4.4 回算检验
利用建立的不同世代棉铃虫的预报预测模型进行回算，将二代卵、三代卵和四代卵的预报和实况（表 4） 进行对比，得出二代卵、三代卵、四代卵的平均预报相对误差分别为 21.1%、20.7%、29.9%。
表 4 百株累计卵量预报与实况
二代百株累计卵量 三代百株累计卵量
气象相关因子 6 月上旬平均 20cm 地温/℃ 2 月平均最高气温/℃ 3 月平均气温/℃ 4 月平均相对湿度/% 7 月上旬平均气温/℃ 7 月上旬平均最高气温/℃ 7 月上旬平均本站气压/hPa 7 月上旬平均最低本站气压/hPa 7 月上旬平均相对湿度/% 7 月上旬平均 5cm 地温/℃ 7 月上旬平均 15cm 地温/℃ 7 月上旬平均 20cm 地温/℃
表 1 各世代虫卵始见日及卵盛期
棉铃虫发生指标 日期（月/日）
二代卵始见日
5/24—6/20
二代卵卵盛期
6/13—7/1
三代卵始见日
7/4—7/26
三代卵卵盛期
7/18—8/4
四代卵始见日
8/8—8/22
四代卵卵盛期
8/17—9/14
2.2 棉铃虫各发育期发生情况的时间分布特征
对 6—9 月的棉铃虫虫卵、幼虫、成虫发生的情况进行了统计得出，百株累计卵量、百株累计幼虫量
0.553 0.613 －0.557 －0.577 －0.541 －0.708 －0.580 0.667 0.624 0.599 0.622 0.619 0.638 0.562 0.563 0.597 0.648 －0.642 0.619 0.546 0.589 0.625 0.631 0.642 0.545 0.631 0.525 0.542 0.633 0.632 0.712 0.695 0.533 0.669 0.614 0.508 0.602 0.552 －0.685 －0.610
2.4 棉铃虫卵、幼虫、成虫预报模型
按棉铃虫观测业务规定，棉铃虫发生的严重程度是以二代卵、三代卵和四代卵的百株累计卵量的多少来划
分的，所以利用逐步回归方法分别建立各代虫卵百株累计卵量的预报方程。
2.4.1 二代卵的预报模型
根据棉铃虫的发育周期将 6 月 10 日—7 月 10 日期间的卵定为二代卵，统计百株累计卵量，气象资料处理
相关系数 0.552
－0.566 －0.640 －0.640
0.562 0.647 0.512 0.515 －0.621 0.518 0.554 0.528
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第 23 卷
续表
气象相关因子
相关系数
四代百株累计卵量
二代百株累计幼虫量 三代百株累计幼虫量
第 23 卷 第 4 期 2021 年 8 月
衡水学院学报 Journal of Hengshui University
Vol. 23, No.4 Aug. 2021
衡水市棉铃虫发生的气象条件分析及预测
王莉萍，崔晓冬
（衡水市气象局，河北 衡水 053000）
摘 要：分析衡水市 2000—2017 年的气象资料和棉铃虫虫情资料，得出：衡水市棉铃虫卵的最早始见日
以看出降雨量和棉铃虫各发育阶段相关的较少，分析原因可能是衡水降水时间段比较集中，降水量又集
中在少数的过程中，而棉铃虫观测时间长次数多，降水时间和棉铃虫观测时间对应不好，所以没有很好
的相关性；地温与棉铃虫发生相关的情况比较多，这与地温和气温有很好的相关性有一定的关系。
表 3 棉铃虫各发育期和气象因子的相关情况
时间
二代卵百株累计卵量/粒 三代卵百株累计卵量/粒 四代卵百株累计卵量/粒
预报
实况
预报
实况
预报
实况
2000 年
911
992
338
308
296
390
2001 年
639
623
308
290
1003
1100
2002 年
540
745
236
346
1017
1056
2003 年
52
38
39
36
41
28
2004 年
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目前，关于棉铃虫的发生和气象条件关系的研究已经有很多[1-5]，也有不少前人对如何做好棉铃虫的 预报做了很多工作，包括大尺度的中长期预报和短期预报，但这些研究多限于黄河流域、长江流域和新 疆一带[6-8]。
衡水是一个以农业为主的地级市，是黑龙港流域主要产棉区，每年棉花种植面积约 200 万亩，占全 市耕地面积的 1/4，棉花产量在全省名列前茅，棉铃虫对衡水的棉花产量和质量造成了严重的影响，一般 以二代、三代为害较重。由于棉铃虫的发生和气象条件有着密切的关系，因此寻找与棉铃虫虫害发生相 关显著的气象因子，并据此做出棉铃虫发生情况的预报，对合理指导棉农提前防治棉铃虫有着非常重要 的意义。 1 材料与方法 1.1 资料
和气温有明显的关系，由于棉铃虫的各发育期对温度的要求不同，所以相关系数有正有负。如冬季和早
春的气温变化影响一代棉铃虫发生的迟早和二代在棉田发生的时间。5 月中旬若有寒流则成虫产卵受影
响，一代发生量少，影响二代的发生。8—10 月气温低则四代卵的孵化率低；而降水量影响土壤中蛹的存
活率，同时暴雨或大阵雨能冲刷掉部分棉铃虫虫卵和低龄幼虫，可使当时的棉田卵量下降。从表 3 中可
567
5
1365
的相关定为明显相关，找出和各世代棉铃虫 7 月
199
49
585
的不同发育期相关的气象因子（表 3），这 8 月
294
6
415
些因子主要包括气温、地温、相对湿度、降 9 月
57
1
27
水量、日照、气压。按棉铃虫的生活习性，温度和降水是影响棉铃虫发生消长的关键气象因素。最适宜
棉铃虫生长繁殖的温度为 25~28℃，相对湿度 70%以上。由表 3 可以看出，大多数发育期的棉铃虫发生都
卵、三代卵、四代卵的等级预报准确率分别为 94.4%、83.3%、77.8%。
关键词：棉铃虫；气象条件分析；逐步回归；预报预测；预报准确率
DOI：10.3969/j.issn.1673-2065.2021.04.004
作者简介：王莉萍（1971－），女，河北阜城人，高级工程师；
崔晓冬（1971－），男，辽宁凌源人，高级工程师。
第4期
王莉萍，等 衡水市棉铃虫发生的气象条件分析及预测
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成旬、月资料，然后将相关较好的因子利用逐步回归方法制作二代卵百株累计卵量预报方程。经分析发现和二
代百株累计卵量（y1）相关较好且能引入回归方程的气象因子是 3 月的平均最低气温和 4 月的平均相对湿度， 预报方程为：y1=－7.761x1－1.639x2+3912.302，复相关系数为 0.806，式中 x1 为 3 月平均最低气温，x2 为 4 月 平均相对湿度。
2.4.2 三代卵的预报模型 三代卵统计的时间段为 7 月上旬到 8 月上旬，利用逐步回归方法得出三代百株累计卵量（y2）的预报方程
为：y2=8.388x1+3.253x2－35113.996，复相关系数为 0.827。其中，x1、x2 分别为 7 月上旬平均最高气温、7 月上 旬平均本站气压。
2.4.3 四代卵的预报模型 四代卵的统计时间为 8 月上旬到 9 月上旬，其百株累计卵量（y3）的预报模型为：y3=－3.538x1+3053.822，
中图分类号：P49
文献标识码：A
文章编号：1673-2065(2021)04-0016-05
收稿日期：2019-08-18
棉铃虫广泛分布于世界各地，各棉区棉铃虫危害比较严重的世代因年份和地点而异。近年来，棉铃 虫对棉花的危害日益严重，究其原因，一是种植结构变化和棉田水肥条件不断改善，为各代棉铃虫提供 了适生的环境和适宜的食物；二是棉农对化学农药的不科学使用，见虫就治，导致用药次数过多，用药 量随意加大，大量天敌被杀死，农田生态失去了平衡；三是气候条件适宜，棉铃虫基数过大，抗虫棉品 种混杂等原因，引起了棉铃虫猖獗，棉花的产量和质量都受到严重影响，已引起各级政府和植保部门的 高度重视。
和百株累计成虫量都是 9 月最少；最大百株累计卵量和最大百株累计成虫量出现在 6 月，而最大百株累
计幼虫量出现在 7 月（表 2）。
2.3 气象条件相关分析
表 2 各发育期棉铃虫的时间分布
利用棉铃虫各世代虫情资料和气象资料 时间 百株累计卵量/粒 百株累计幼虫量/头 百株累计成虫量/头
做相关分析，将相关系数的绝对值超过 0.5 6 月
越冬代成虫量
一代成虫量
二代成虫量 三代成虫量
7 月中旬平均气温/℃ 7 月中旬平均最高气温/℃ 7 月中旬本站平均气压/hPa 7 月中旬平均最高本站气压/hPa 7 月中旬平均最低本站气压/hPa 7 月中旬平均相对湿度/% 7 月中旬平均最小相对湿度/% 7 月中旬平均 0cm 地温/℃ 7 月中旬平均 5cm 地温/℃ 7 月中旬平均 10cm 地温/℃ 7 月中旬平均 15cm 地温/℃ 7 月中旬平均 20cm 地温/℃ 7 月中旬平均最高 0cm 地温/℃ 5 月下旬平均 20cm 地温/℃ 6 月上旬平均 15cm 地温/℃ 6 月上旬平均 20cm 地温/℃ 6 月中旬降水量/mm 6 月中旬平均相对湿度/）% 上一年 12 月份平均气温/℃ 上一年 12 月份平均最低气温/℃ 上一年 12 月份平均 5cm 地温/℃ 上一年 12 月份平均 10cm 地温/℃ 上一年 12 月份平均 15cm 地温/℃ 上一年 12 月份平均 20cm 地温/℃ 6 月上旬平均气温/℃ 6 月上旬平均最高气温/℃ 6 月上旬合计日照时数/h 6 月上旬平均 0cm 地温/℃ 6 月上旬平均 5cm 地温/℃ 6 月上旬平均 10cm 地温/℃ 6 月上旬平均 15cm 地温/℃ 6 月上旬平均 20cm 地温/℃ 7 月上旬平均最高气温/℃ 7 月上旬平均 0cm 地温/℃ 7 月上旬平均 5cm 地温/℃ 7 月上旬平均 10cm 地温/℃ 7 月上旬平均 15cm 地温/℃ 7 月上旬平均 20cm 地温/℃ 7 月平均相对湿度/% 7 月平均最小相对湿度/%
为 5 月 24 日，最晚始见日为 8 月 22 日；卵盛期为 6 月 13 日—9 月 14 日；棉铃虫虫害主要发生在 6—8
月；棉铃虫的发生主要和气温、地温和相对湿度有关。利用逐步回归方法建立了棉铃虫发生的预报预测
模型并进行了回算检验，得出：各代卵百株累计卵量的预报相对误差为 21.1%、20.7%、29.9%，二代