近日，《美國國家科學(xué)院院報》（PNAS）在線(xiàn)發(fā)表了南京農業(yè)大學(xué)教授胡高團隊與河南農科院研究員封洪強團隊的合作研究成果。該研究成果揭示了我國東部地區夜間遷飛昆蟲(chóng)空中數量規模以及遷飛行為模式。
據介紹，每年，數以?xún)|萬(wàn)計的昆蟲(chóng)飛過(guò)天空，尋找千里之外的繁殖之所。規模如此宏大的昆蟲(chóng)遷飛，或為暴發(fā)性農業(yè)害蟲(chóng)，小蟲(chóng)成大災，造成損失觸目驚心；或為媒介昆蟲(chóng)，造成人畜疾病或植物病害的流行和暴發(fā)；或為訪(fǎng)花昆蟲(chóng)、天敵昆蟲(chóng)，提供特定的生態(tài)服務(wù)。
由于亞洲東部獨特的大氣地理環(huán)境（東亞季風(fēng)氣候以及相對平坦的地形地貌），我國大多數重大暴發(fā)性害蟲(chóng)都具有遷飛性，嚴重威脅我國糧食安全生產(chǎn)。但是昆蟲(chóng)個(gè)體小，遷飛又發(fā)生在數百上千米的高空，導致其遠距離空中遷飛過(guò)程難以直接監測，空中蟲(chóng)群規模以及昆蟲(chóng)空中遷飛行為仍然研究不足。
昆蟲(chóng)雷達是昆蟲(chóng)空中遷飛最有力的監測工具，可全天候監測空中昆蟲(chóng)遷飛。該研究基于河南省農科院植保所新鄉基地的昆蟲(chóng)垂直雷達2015~2017年監測數據，成功測算了我國東部地區空中遷飛昆蟲(chóng)的數量和生物量：我國東部地區上空每年夜間約9.3萬(wàn)億昆蟲(chóng)進(jìn)行遠距離遷飛，生物量約1.5萬(wàn)噸。
與胡高團隊之前研究所測算的英國南部遷飛昆蟲(chóng)規模相比較，我國東部夜間遷飛昆蟲(chóng)的數量和生物量分別是英國單位面積的5.15、8.02倍。此外，研究還發(fā)現我國遷飛昆蟲(chóng)優(yōu)勢類(lèi)群為鱗翅目害蟲(chóng)，其蟲(chóng)群數量占比達到76.2%。體型較大的昆蟲(chóng)（體重10mg以上）表現出季節性定向行為，春季、夏季向北遷飛，秋季向南回遷，但是向南回遷的生物量?jì)H是春夏季向北遷飛的66%。
胡高團隊長(cháng)期從事遷飛昆蟲(chóng)學(xué)和害蟲(chóng)災變預警的研究工作。該團隊研發(fā)了昆蟲(chóng)垂直雷達高通量的數據分析軟件，優(yōu)化了空中蟲(chóng)群數量、生物量測算以及遷飛行為分析的算法，實(shí)現雷達垂直雷達海量監測數據高效、標準化的分析。國際上首次測算了空中蟲(chóng)群的數量和生物量，揭示了昆蟲(chóng)遷飛具有重要的生態(tài)功能。
研究揭示了我國遷飛昆蟲(chóng)的空中規律和遷飛行為模式，證實(shí)了我國昆蟲(chóng)垂直雷達技術(shù)的可靠性以及應用價(jià)值，將進(jìn)一步推動(dòng)我國昆蟲(chóng)雷達監測網(wǎng)的建設，促進(jìn)我國遷飛害蟲(chóng)監測預警技術(shù)的升級換代。
河南農科院博士黃建榮為該論文第一作者，封洪強、胡高、南京農大客座教授Jason Chapman為論文通訊作者。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2317646121
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