水 稻 害 虫 水 稻 害 虫 (1)(1)

农业是国民经济的基础，粮食是基础的农业是国民经济的基础，粮食是基础的基础。“国以民为本，民以食为天”。粮基础。“国以民为本，民以食为天”。粮食问题在国民经济和社会发展中占有极其食问题在国民经济和社会发展中占有极其重要的战略地位。我国仅占世界重要的战略地位。我国仅占世界 7%7% 的耕地的耕地面积，养育了占世界面积，养育了占世界 22%22% 的人口，并解决的人口，并解决了全国人民的温饱问题。了全国人民的温饱问题。

水稻是重要的粮食作物。虽然水稻种植水稻是重要的粮食作物。虽然水稻种植面积只占全国粮食种植面积的面积只占全国粮食种植面积的 29%29% 。。 20002000年全国种植水稻年全国种植水稻 3 3003 300 万万 hmhm22 ，生产稻谷，生产稻谷 118 0008 000 万万 tt ，约占全国粮食总产量的，约占全国粮食总产量的 45%45% 。。稻米是全国稻米是全国 60%60% 人口的主粮。人口的主粮。

水稻两大品系：粳稻和籼稻水稻两大品系：粳稻和籼稻 根据水稻成熟期，分为早熟、中熟、迟熟品种。早熟品种根据水稻成熟期，分为早熟、中熟、迟熟品种。早熟品种

生育期生育期 110110 天左右，中熟品种天左右，中熟品种 130130 天，迟熟品种天，迟熟品种 150150 天天左右。为农忙期工作量错开和早、晚稻插植与收割期的配左右。为农忙期工作量错开和早、晚稻插植与收割期的配合，生产上需要早、中、迟熟品种搭配。合，生产上需要早、中、迟熟品种搭配。

水稻害虫有水稻害虫有 624 624 种种 (( 何俊华等，何俊华等， 1992)1992) 。水稻主要病虫有：。水稻主要病虫有：三化螟（三化螟（ Tryporyza incertulasTryporyza incertulas ）、稻纵卷叶螟（）、稻纵卷叶螟（ CnaphaCnaphalocrocis medinalislocrocis medinalis ）、稻飞虱包括褐飞虱（）、稻飞虱包括褐飞虱（ Nilaparvata lNilaparvata lugensugens ）、白背飞虱（）、白背飞虱（ Sogatella furciferaSogatella furcifera ）、还有粘虫）、还有粘虫（（ Leucania seperataLeucania seperata ）。常见的害虫有稻瘿蚊、稻蓟马、）。常见的害虫有稻瘿蚊、稻蓟马、稻螟蛉、黑腹蝽、黑尾叶蝉、小白翅叶蝉、稻蝗等。主要稻螟蛉、黑腹蝽、黑尾叶蝉、小白翅叶蝉、稻蝗等。主要病害：稻瘟病、白叶枯病和纹枯病。各种害虫取食水稻不病害：稻瘟病、白叶枯病和纹枯病。各种害虫取食水稻不同部位，占据不同生态位。三化螟钻蛀心叶和稻茎；稻纵同部位，占据不同生态位。三化螟钻蛀心叶和稻茎；稻纵卷叶螟、粘虫取食叶片；稻飞虱多在叶鞘取食等。卷叶螟、粘虫取食叶片；稻飞虱多在叶鞘取食等。

三化螟 Tryporyza incertulas (Walker)

稻纵卷叶螟 Cnaphalocrocis medinalis

Guenee

褐飞虱 Nilaparvata lugens Stål

白背飞虱 Sogatella furcifera (Horvath)

灰飞虱 Laodelphax striatella (Fallen)

二化螟 Chilo suppressalis (Walker)

大螟 Sesamia inferens (Walker)

粘虫 Leucania separata Walker

稻螟蛉 Naranga aenescens Moore

直纹稻苞虫 Parnara guttata Bremer et

Grey

隐纹稻苞虫 Pelopidas mathias Fabricius

稻眼蝶 Mycalesis gotama Moore

中华稻蝗 Oxya chinensis (Thunbe

rg)

稻蓟马 Thrips oryzae Williams

稻管蓟马 Haplothrips aculeatus Fabricius

花蓟马 Frankliniella formosae Moul

ton

二点黑尾叶蝉 Nephotettix bipunctatus (Fabriciu

s) 二条黑尾叶蝉 Nephotettix apicalis (Motschulsky)

白翅叶蝉 Erythroneura subrufa (Motschulsky)

双纹斑叶蝉 Erythroneura limbata (Matsumura)

黑唇斑叶蝉 Erythroneura maculifrons (Motschuls

ky)

稻斑叶蝉 Deltocephalus oryzae Matsumura

大青叶蝉 Tettigoniella viridis (Li

nne)

大白叶蝉 Tettigoniella spectra F

abricius

赤斑黑沫蝉 Callitettix versicolor

Fabricius

尖头稻沫蝉 Abidama sexmaculata Lallemand

黑尾叶蝉 Nephotettix cincticeps Uhler

稻绿蝽 Nezara viridula var. smaragduta Fabriciu

s

黄肩绿蝽 Nezara viridula var. torquata Fabricius

点绿蝽 Nezara viridula var. aurantiaca Costa

细毛蝽 Dolycoris baccarum Linneus

小黄蝽 Piezodorus rubrofaciatus Fabricius

稻黑蝽 Scotinophara lurida Burm

eister

稻黄蝽 Euryaspis flavescens Dis

tant

黑腹蝽 Eusarcoris ventralis (Westw

ood)

尖角二星蝽 Eusarcoris parv

us Uhler

二星蝽 Eusarcoris guttiger Thunberg

稻蛛缘蝽 Leptocorisa varicornis Fa

bricius

条蜂缘蝽 Riptortus linearis Fabricius

斑蜂缘蝽 Riptortus pedestris Fabricius

稻芒蝇 Atherigona oryzae Malloch

(1-6)

稻瘿蚊 Pachydiplosis oryzae Wood-Ma

son

(7-19)

非洲蝼蛄 Gryllotalpa africanan Palis

ot de Beauvois

物候与害虫发生的协同性物候与害虫发生的协同性 水稻生长季节会发生各种害虫，有水稻就有害虫。水稻生长季节会发生各种害虫，有水稻就有害虫。

这是害虫与水稻长期协同进化的结果。如三化螟，这是害虫与水稻长期协同进化的结果。如三化螟，只取食水稻，晚稻成熟前，钻入水稻下部，以四只取食水稻，晚稻成熟前，钻入水稻下部，以四龄幼虫滞育越冬，度过没有水稻的季节；不同纬龄幼虫滞育越冬，度过没有水稻的季节；不同纬度发生代数也不同；它总能繁衍其后代。稻纵卷度发生代数也不同；它总能繁衍其后代。稻纵卷叶螟、稻飞虱是长距离迁飞的害虫，迁入稻田繁叶螟、稻飞虱是长距离迁飞的害虫，迁入稻田繁殖两代后，藉助风力，迁至北方迟插植的远方稻殖两代后，藉助风力，迁至北方迟插植的远方稻田；秋季北方的稻谷成熟前，随风力回迁南方的田；秋季北方的稻谷成熟前，随风力回迁南方的稻田；当迁入量大时，虫害成灾。稻田；当迁入量大时，虫害成灾。

以下重点介绍主要害虫：三化螟、稻纵卷叶螟和稻以下重点介绍主要害虫：三化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱。飞虱。

三化螟三化螟 Tryporyza incertulasTryporyza incertulas (Walker) (Walker) 在广东一年发生４～５代，以第四代幼虫越冬，在广东一年发生４～５代，以第四代幼虫越冬，翌年３月中旬羽化。第２、４代是为害早、晚稻翌年３月中旬羽化。第２、４代是为害早、晚稻的主要世代。的主要世代。

第一代三化螟为害早稻秧苗至分蘖期禾苗，第一代三化螟为害早稻秧苗至分蘖期禾苗，造成青枯和枯心苗。分蘖盛期前的主茎被造成青枯和枯心苗。分蘖盛期前的主茎被害，水稻本身有分蘖补偿，对产量损失影害，水稻本身有分蘖补偿，对产量损失影响较小。第二、四代三化螟幼虫分别为害响较小。第二、四代三化螟幼虫分别为害早稻和晚稻后期禾苗，造成死胎和白穗，早稻和晚稻后期禾苗，造成死胎和白穗，对产量损失影响较大。第五代发生数量较对产量损失影响较大。第五代发生数量较小，幼虫不能越冬，因此是一个不完全的小，幼虫不能越冬，因此是一个不完全的世代。 世代。

表 三化螟成虫各世代发生期表 三化螟成虫各世代发生期 ((广东广东 ))

世 代 世 代 发 生 期 发 生 期 盛 发 期 盛 发 期

11 33月中旬～ 月中旬～ 44月中旬 月中旬 33月中旬～ 月中旬～ 44月中旬 月中旬

22 55月中旬～ 月中旬～ 66月中旬 月中旬 55月下旬～月下旬～ 66月初 月初

33 66月下旬～ 月下旬～ 77月下旬 月下旬 77月上、中旬 月上、中旬

44 88月中旬～ 月中旬～ 99月下旬 月下旬 88月底～月底～ 99月中旬 月中旬

55 99月下旬～月下旬～ 1010月下旬 月下旬 1010月上、中旬 月上、中旬

下页 三化螟平均生命表 张宣达 古德祥等， 1994

虫期虫期 作用因子作用因子三化螟各虫期的生存率三化螟各虫期的生存率

第一代第一代 第二代第二代 第四代第四代

卵卵

失踪失踪 0.9810.981 1.1. 0.99470.9947

被捕食被捕食 0.9980.998 1.1. 0.99930.9993

被寄寄生被寄寄生 0.96650.9665 0.98720.9872 0.89110.8911

不孵化不孵化 0.94910.9491 0.97230.9723 0.94620.9462

前期幼虫前期幼虫入侵失败入侵失败 0.33860.3386 0.34230.3423 0.19740.1974

转株死亡转株死亡 0.85990.8599 0.93610.9361 0.89830.8983

中后期幼虫中后期幼虫

被寄生被寄生 0.97420.9742 0.69330.6933 0.99610.9961

自然死亡自然死亡 0.97420.9742 0.97950.9795 0.83120.8312

转株死亡转株死亡 0.41110.4111 0.87530.8753 0.52520.5252

蛹蛹被寄生被寄生 1.01.0 1.1. 1.1.

自然死亡自然死亡 0.99250.9925 0.99230.9923 0.99330.9933

成虫成虫 雌蛾率雌蛾率 0.69960.6996 0.57970.5797 0.55600.5560

表 三化螟各代的平均产卵数、种群增长指数表 三化螟各代的平均产卵数、种群增长指数

世代世代 平均卵块数平均卵块数 //♀♀ 平均卵粒数平均卵粒数 //

♀♀ 种群趋势指数种群趋势指数ⅠⅠ іі

11 22 67.8467.84 6.026.02

22 22 101.95101.95 25.6525.65

44 22 117.36117.36 3.893.89

以上是 1984 至 1987 年在广东四会市田间试验所作的三化螟自然种群生命表，得出的三化螟平均生命表。（第三代因成虫发生在晚稻秧地，随插秧到晚稻大田，未做生命表试验）从三化螟种群增长趋势看，第二代最高， Ⅰ і =25.65 ，其次是第二代，为 6.02 。

虫期虫期 作用因子作用因子三化螟各虫期的 三化螟各虫期的 kki i 值值

第一代第一代 第二代第二代 第四代第四代

卵卵

失踪 失踪 kk11 0.00610.0061 0.00000.0000 0.00230.0023

被捕食 被捕食 kk22 0.00260.0026 0,00000,0000 0.00030.0003

被寄寄生 被寄寄生 kk33 0.01480.0148 0.00560.0056 0.05010.0501

不孵化 不孵化 kk44 0.02270.0227 0.01220.0122 0.02400.0240

前期幼虫前期幼虫入侵失败 入侵失败 kk55 0.47030.4703 0.46560.4656 0.69070.6907

转株死亡 转株死亡 kk66 0.06560.0656 0.02870.0287 0.04650.0465

中后期幼虫中后期幼虫

被寄生 被寄生 kk77 0.01130.0113 0.01600.0160 0.00170.0017

自然死亡 自然死亡 kk88 0.01130.0113 0.00900.0090 0.08030.0803

转株死亡 转株死亡 kk99 0.38600.3860 0.05190.0519 0.27970.2797

蛹蛹被寄生 被寄生 kk1010 0.0000.000 0.00000.0000 0.00000.0000

自然死亡自然死亡 kk1111 0.00330.0033 0.00340.0034 0.00290.0029

总 总 K K 值值 0.99400.9940 0.59240.5924 1.17851.1785

关键因素分析关键因素分析

从上表的从上表的 kiki值可看出，各世代的值可看出，各世代的 KK55 和和 KK99最大。按最大。按判断关键因素的回归分析法（判断关键因素的回归分析法（ PodolerPodoler ，， 19751975 ），），将总将总 KK值与值与 kiki值作回归计算分析。回归系数值作回归计算分析。回归系数 bb值之值之总和为 总和为 1 1 。比较其回归系数， 。比较其回归系数， bb值最大者为关键值最大者为关键因素。从因素。从 44 年（年（ 1984~19871984~1987 ）） 99个世代分析。个世代分析。 K5K5和和 K9K9 的的 bb值最大，二者之和为值最大，二者之和为 0.4480+0.4092 =0.0.4480+0.4092 =0.85728572 ，与总，与总 KK 的相关系数（的相关系数（ rr ）最大，分别为）最大，分别为 rr55==

0.71380.7138 ，， rr99=0.7690=0.7690 。由此说明，。由此说明，中后期幼虫转株中后期幼虫转株死亡（ 死亡（ KK99 ））和和初孵幼虫入侵死亡（ 初孵幼虫入侵死亡（ KK55 ）），是影，是影响三化螟自然种群动态的响三化螟自然种群动态的关键因素关键因素。。

三化螟的天敌三化螟的天敌 三化螟卵期的寄生性天敌主要有稻螟赤眼蜂三化螟卵期的寄生性天敌主要有稻螟赤眼蜂

（（ Trichogramma japonicumTrichogramma japonicum ），还有长腹黑卵），还有长腹黑卵蜂、短腹黑卵蜂；幼虫期有茧蜂。但寄生率不高。蜂、短腹黑卵蜂；幼虫期有茧蜂。但寄生率不高。卵期的捕食性天敌有长颈步甲等。卵期的捕食性天敌有长颈步甲等。

三化螟是钻蛀性害虫，只有在初孵幼虫入侵稻三化螟是钻蛀性害虫，只有在初孵幼虫入侵稻株前或在幼虫转株时（多在夜晚），会被捕食性株前或在幼虫转株时（多在夜晚），会被捕食性天敌捕食，肉眼观察到的几率很小。从生命表可天敌捕食，肉眼观察到的几率很小。从生命表可看出，幼虫转株死亡率较高，只有通过血清学方看出，幼虫转株死亡率较高，只有通过血清学方法才能准确地检验捕食三化螟幼虫的天敌种类。法才能准确地检验捕食三化螟幼虫的天敌种类。

表 捕食三化螟的天敌种类表 捕食三化螟的天敌种类 （周汉辉，（周汉辉， 1986~19871986~1987 ，四会农科所），四会农科所）

天敌种类天敌种类（蜘蛛类）（蜘蛛类）

检验数量检验数量（头）（头）

阳性反应率（阳性反应率（ %% ））总阳性总阳性反应数反应数成虫成虫 卵卵 幼虫幼虫

拟环纹豹蛛拟环纹豹蛛 1212 5050 00 8.38.3 77

拟水狼蛛拟水狼蛛 88 37.537.5 00 00 33

稻田水狼蛛稻田水狼蛛 77 42.842.8 00 28.328.3 55

嗜水新园蛛嗜水新园蛛 33 33.333.3 00 00 11

食虫沟瘤蛛食虫沟瘤蛛 22 5050 00 00 11

斜纹猫蛛斜纹猫蛛 55 2020 00 2020 22

菱头蛛菱头蛛 55 2020 2020 4040 44

华丽肖蛸华丽肖蛸 2727 40.840.8 00 00 1111

续表 捕食三化螟的天敌种类续表 捕食三化螟的天敌种类

天敌种类天敌种类（昆虫类）（昆虫类）

检验数量检验数量（头）（头）

阳性反应率（阳性反应率（ %% ））总阳性总阳性反应数反应数成虫成虫 卵卵 幼虫幼虫

一种豆娘一种豆娘 33 33.333.3 00 00 11

印度长颈步甲印度长颈步甲 2626 53.853.8 00 3.83.8 1515

青翅蚁形隐翅虫青翅蚁形隐翅虫 1111 63.763.7 00 00 77

一种牛虻一种牛虻 1010 6060 1010 00 77

一种食虫虻一种食虫虻 44 7575 2525 00 44注：未检测出阳性的种类未列出；

牛虻、食虫虻、菱头蛛等检测出对三化螟卵呈阳性，可能是捕食了怀有待产卵的三化螟成虫所致

表 主要天敌类群在大田捕食三化螟的检测表 主要天敌类群在大田捕食三化螟的检测 ((周汉辉周汉辉 ,1987),1987)

调查日期调查日期(( 年月日年月日 ))

天敌种类天敌种类 检验虫数检验虫数(( 头头 ))

血清反应阳性率血清反应阳性率(%)(%) 相应的三化螟成相应的三化螟成

虫发生期虫发生期成虫成虫 幼虫幼虫

86.9.6-1686.9.6-16 狼蛛狼蛛 191191 27.227.2 7.97.9 四代盛发期四代盛发期

9.6-169.6-16 其他蜘蛛其他蜘蛛 208208 25.925.9 1.41.4 四代盛发期四代盛发期

10.14-2310.14-23 隐翅虫隐翅虫 298298 0.40.4 0.0. 五代后期五代后期

87.4.25-7.987.4.25-7.9 狼蛛狼蛛 273273 2.62.6 0.70.7 二代始至三代盛二代始至三代盛

4.30-6.224.30-6.22 其他蜘蛛其他蜘蛛 231231 1.71.7 0.90.9 同 上同 上

4.25-5.154.25-5.15 隐翅虫隐翅虫 6262 0.0. 0.0. 二代始发二代始发

9.5-10.49.5-10.4 狼蛛狼蛛 109109 0.0. 0.0. 四代盛至五代初四代盛至五代初

9.5-10.49.5-10.4 其他蜘蛛其他蜘蛛 200200 0.0. 0.50.5 同 上同 上

9.8-179.8-17 隐翅虫隐翅虫 231231 0.0. 0.90.9 四代后期四代后期

三化螟的预测与管理模型三化螟的预测与管理模型 三化螟一直是水稻的主要害虫。对其发生规律、三化螟一直是水稻的主要害虫。对其发生规律、

生物学、生态学特性、毒理学等进行了多方面的生物学、生态学特性、毒理学等进行了多方面的研究。各地也建立了灯诱和田间调查的预测预报研究。各地也建立了灯诱和田间调查的预测预报站，对其历年发生状况，积累了较多的资料。七站，对其历年发生状况，积累了较多的资料。七五攻关期间（五攻关期间（ 1986~19901986~1990 ），本所稻虫组承担了），本所稻虫组承担了“三化螟预测与管理模型”的攻关子专题任务，“三化螟预测与管理模型”的攻关子专题任务，以广东四会市为基点，建立了以广东四会市为基点，建立了三化螟发生期预测、三化螟发生期预测、发生趋势预测、发生量预测、种群动态预测模型、发生趋势预测、发生量预测、种群动态预测模型、三化螟管理决策模型三化螟管理决策模型，为三化螟的综合治理打下，为三化螟的综合治理打下了坚实的基础。下面介绍几相关的模型。了坚实的基础。下面介绍几相关的模型。

根据广东省四会县根据广东省四会县 3030 年间三化螟发生资料，建年间三化螟发生资料，建立了系列相关的立了系列相关的统计预报模型统计预报模型：：

11 、以物候事件为参照点的、以物候事件为参照点的三化螟发生期预报模型三化螟发生期预报模型 以三化螟成虫始见日和高蜂日为参照点，通过建以三化螟成虫始见日和高蜂日为参照点，通过建立始见日与高峰日，高峰日与高峰日的线性回归立始见日与高峰日，高峰日与高峰日的线性回归模型，结合卵的发育历期和有效积温，预测三化模型，结合卵的发育历期和有效积温，预测三化螟卵孵化高峰日期（三化螟防治的最好时机）。螟卵孵化高峰日期（三化螟防治的最好时机）。

AA 、以始见日为参照点的模型、以始见日为参照点的模型：： （（ 11 ）用第一代成虫始见日预测当代螟卵孵化高峰日）用第一代成虫始见日预测当代螟卵孵化高峰日 Y=28.9+0.7X ( r =0.84)Y=28.9+0.7X ( r =0.84)

(X(X 、、 YY值为值为 33月月 11日以后的天日以后的天数数 ))

（（ 22 ）用第一代成虫始见日预测第二代螟卵孵化高峰日）用第一代成虫始见日预测第二代螟卵孵化高峰日 Y=30.3+0.29X ( r =0.60)Y=30.3+0.29X ( r =0.60)

(X(X 为为 33 月月 11 日后的天数；日后的天数； YY 为为 55 月月 11 日后的天数日后的天数 ) )

(3) (3) 用第二代成虫始见日预测当代螟卵孵化高峰日用第二代成虫始见日预测当代螟卵孵化高峰日 Y=23.8+0.82X ( r =0.79)Y=23.8+0.82X ( r =0.79)

(X(X 、、 YY值为值为 55 月月 11 日以后的天数日以后的天数 ))

(4) (4) 用第二代成虫始见日预测第三代螟卵孵化高峰日用第二代成虫始见日预测第三代螟卵孵化高峰日 Y=36.9+0.67X ( r =0.68)Y=36.9+0.67X ( r =0.68)

(X(X 为为 55 月月 11 日后的天数；日后的天数； YY 为为 66 月月 11 日后的天数日后的天数 ))

(5) (5) 用第二代成虫始见日预测当代螟卵孵化高峰日用第二代成虫始见日预测当代螟卵孵化高峰日 Y=32.4+0.64X ( r =0.73)Y=32.4+0.64X ( r =0.73)

(X(X 、、 YY值为值为 66 月月 11 日以后的天数日以后的天数 ))

(6) (6) 用第二代成虫始见日预测第三代螟卵孵化高峰日用第二代成虫始见日预测第三代螟卵孵化高峰日 Y=33.5+0.46X ( r =0.75)Y=33.5+0.46X ( r =0.75)

(X(X 为为 66 月月 11 日后的天数；日后的天数； YY 为为 88 月月 11 日后的天数日后的天数 ) )

BB 、以高峰日为参照点的模型：、以高峰日为参照点的模型： (1) (1) 用第一代成虫高峰日预测第二代卵孵化高峰日用第一代成虫高峰日预测第二代卵孵化高峰日 Y=17.6+0.52X ( r =0.81), (XY=17.6+0.52X ( r =0.81), (X 为为 33月月 11日后的天数日后的天数 , Y, Y 为为 55月月 11日后的天数日后的天数 )) (2) (2) 用第一代成虫高峰日预测第三代螟卵孵化高峰日用第一代成虫高峰日预测第三代螟卵孵化高峰日 Y=30.1+0.48X ( r =0.82), (XY=30.1+0.48X ( r =0.82), (X 为为 33月月 11日后的天数日后的天数 , Y, Y 为为 66月月 11日后的天数日后的天数 )) (3) (3) 用第一代成虫高峰日预测第四代卵孵化高峰日用第一代成虫高峰日预测第四代卵孵化高峰日 Y=29.6+0.39X ( r =0.75), (XY=29.6+0.39X ( r =0.75), (X 为为 33月月 11日后的天数日后的天数 , Y, Y 为为 88月月 11日后的天数日后的天数 )) (4) (4) 用第二代成虫高峰日预测第三代螟卵孵化高峰日用第二代成虫高峰日预测第三代螟卵孵化高峰日 Y=25.6+0.78X ( r =0.87), (XY=25.6+0.78X ( r =0.87), (X 为为 55月月 11日后的天数日后的天数 , Y, Y 为为 66月月 11日后的天数日后的天数 )) (5) (5) 用第二代成虫高峰日预测第四代螟卵孵化高峰日用第二代成虫高峰日预测第四代螟卵孵化高峰日 Y=28.1+0.56X ( r =0.78), (XY=28.1+0.56X ( r =0.78), (X 为为 55月月 11日后的天数日后的天数 , Y, Y 为为 88月月 11日后的天数日后的天数 )) (6) (6) 用第三代成虫高峰日预测第四代螟卵孵化高峰日用第三代成虫高峰日预测第四代螟卵孵化高峰日 Y=18.8+0.61X ( r =0.83), (XY=18.8+0.61X ( r =0.83), (X 为为 66月月 11日后的天数日后的天数 , Y, Y 为为 88月月 11日后的天数日后的天数 ))

CC 、以冬至后、以冬至后 5mm5mm 以上降雨日为积温参照点预测第一代成虫始见日以上降雨日为积温参照点预测第一代成虫始见日 1212月下旬以后降雨量，以及月下旬以后降雨量，以及 1515℃℃ 以上温度积累，大约达以上温度积累，大约达 102102日度为成虫始日度为成虫始

见期（统计结果推算）。见期（统计结果推算）。

22 、三化螟发生程度和发生期的逐步回归预测模型、三化螟发生程度和发生期的逐步回归预测模型 三化螟种群的数量变动和发生时间，受多种因子影响，三化螟种群的数量变动和发生时间，受多种因子影响，

有些年份发生较轻，有些年份发生较重，也与种群起始数有些年份发生较轻，有些年份发生较重，也与种群起始数量有关。逐步回归的目的，就是要从影响三化螟种群的量有关。逐步回归的目的，就是要从影响三化螟种群的 nn个因子中（个因子中（ xx11 ，， xx22 ，，……，， x x nn ）选出对预报量）选出对预报量 yy 的变化起重的变化起重要作用的那些因子组成偏回归方程：要作用的那些因子组成偏回归方程：

y = by = b00+ b+ b11xx1 1 + b+ b22xx2 2 ++……+ b+ bl l x x ll

下面以三化螟第二代为例。发生程度（螟害率）分为：轻、下面以三化螟第二代为例。发生程度（螟害率）分为：轻、中偏轻、中偏重、重四个等级，第二代发生程度中偏轻、中偏重、重四个等级，第二代发生程度 YY

y = -0.8044738 + 0.007344517 xy = -0.8044738 + 0.007344517 x11 + 0.4291428 x + 0.4291428 x88

+ 0.01520408 x+ 0.01520408 x99 +0.01130939 x +0.01130939 x1010 – 0.02123629 x – 0.02123629 x1111

xx11 ：第一代高峰日蛾量； ：第一代高峰日蛾量； xx88 ：： 55月上旬温度； 月上旬温度； xx99 ：： 33

月中旬降雨量； 月中旬降雨量； xx10 10 ：： 33月中旬降雨量；月中旬降雨量； xx1111 ：： 44月上旬降月上旬降雨量雨量

第二代发生期逐步回归预测模型：第二代成虫高峰日第二代发生期逐步回归预测模型：第二代成虫高峰日 YY11

YY1 1 = 36.83202 + 0.2154643 x= 36.83202 + 0.2154643 x22 + 0.171812 x + 0.171812 x33 – 1.615706 – 1.615706 xx55 + 0.0809381 x + 0.0809381 x1111 + 0.05142648 x + 0.05142648 x1212

其中 其中 xx22 ：第一代始盛日； ：第一代始盛日； xx33 ：第一代高峰日； ：第一代高峰日； xx55 ：： 33月下旬温度； 月下旬温度； xx1111 ：： 44月中旬降雨量； 月中旬降雨量； xx1212 ： ： 44月下旬降月下旬降雨量雨量

模型回报验证模型回报验证表明，发生程度预测模型的符合率达表明，发生程度预测模型的符合率达 90%90%以上（允许误差不超过半级）；发生期预测模型的符合率以上（允许误差不超过半级）；发生期预测模型的符合率达达 77%77% 以上（允许误码率差不超过以上（允许误码率差不超过 44 天）。天）。

三化螟发生的统计预测模型三化螟发生的统计预测模型还有：还有： 马尔柯夫链模型、时间序列模型、逐步判别预测模型、马尔柯夫链模型、时间序列模型、逐步判别预测模型、

模糊控制模型模糊控制模型，还有，还有 BayesBayes 判别法、加权列联比法、回归判别法、加权列联比法、回归列联法建立的预测模型列联法建立的预测模型。各个模型各有千秋，使用者要结。各个模型各有千秋，使用者要结合当地的实际，其他生物学预报方法与数学预报方法相互合当地的实际，其他生物学预报方法与数学预报方法相互对照，取长补短，使预报更加准确。对照，取长补短，使预报更加准确。

33 、三化螟种群动态模拟模型、三化螟种群动态模拟模型（张润杰 古德祥等）（张润杰 古德祥等）

模型由年龄—虫态结构矩阵模型由年龄—虫态结构矩阵 NN 、发育矩阵、发育矩阵 DD 、存活矩阵、存活矩阵SS 以及生殖矩阵以及生殖矩阵 FF组成。组成。

年龄—虫态结构矩阵年龄—虫态结构矩阵 NN （下图），列表示虫态，行表示（下图），列表示虫态，行表示年龄，元素年龄，元素 nijnij表示虫态为 表示虫态为 jj ，年龄为，年龄为 i i 的三化螟数量。的三化螟数量。若把同一行的元素相加，则可以了解种群每个年龄间隔的若把同一行的元素相加，则可以了解种群每个年龄间隔的数量；若把同一列元素相加，则可以了解种群每个虫态的数量；若把同一列元素相加，则可以了解种群每个虫态的数量。图中“—”表示非年龄—虫态结构的元素。数量。图中“—”表示非年龄—虫态结构的元素。

发育矩阵发育矩阵 DD ，描述种群扫育动态。元素，描述种群扫育动态。元素 DijDij表示经过一表示经过一个单位时间后，虫态为 个单位时间后，虫态为 j j 年龄为 年龄为 ii 的群体，到年龄 的群体，到年龄 i+1i+1仍仍然在虫态然在虫态 j j 的比例。的比例。

存活矩阵存活矩阵 SS ，元素，元素 SijSij表示经过一个单位时间后，年龄表示经过一个单位时间后，年龄为为 ii 虫态为 虫态为 j j 的群体完成虫态发育进入虫态 的群体完成虫态发育进入虫态 j+1 j+1 的比例。的比例。

生殖矩阵生殖矩阵 FF ，元素，元素 Fij Fij 表示种群中的个体经过一个单位表示种群中的个体经过一个单位时间之后，产生的后代数。时间之后，产生的后代数。

图图 种群年龄种群年龄——虫态结构矩阵虫态结构矩阵

矩 阵 N

年龄结构

虫 态 结 构

E. 卵 , L. 幼虫 , P. 蛹 , F. 雌虫 , M. 雄虫

表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果 (1985)(1985)

日期日期 5.295.29 3030 3131 6.16.1 22 33 44

卵卵 7070 779779 17541754 73337333 2069920699 3795737957 4610746107

蚁螟蚁螟 00 00 00 00 00 00 00

低龄幼虫低龄幼虫 00 00 00 00 00 00 00

高龄幼虫高龄幼虫 00 00 00 00 00 00 00

蛹 蛹 00 00 00 00 00 00 00

雌虫雌虫 00 55 99 5151 127127 209209 176176

雄虫雄虫 00 44 77 3838 9292 152152 127127

续表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果续表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果

日期日期 6.56.5 66 77 88 99 1010 1111

卵卵 5386653866 5941959419 9331793317 130738130738 197725197725 228609228609 221317221317

蚁螟蚁螟 4444 477477 850850 38953895 1036310363 1533315333 1071010710

低龄幼虫低龄幼虫 00 1414 176176 465465 17891789 53125312 1052510525

高龄幼虫高龄幼虫 00 00 00 00 00 00 00

蛹 蛹 00 00 00 00 00 00 00

雌虫雌虫 152152 7777 346346 445445 967967 713713 571571

雄虫雄虫 111111 5656 251251 322322 700700 517517 414414

续表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果续表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果

日期日期 6.126.12 1313 1414 1515 1616 1717 1818

卵卵 218642218642 215608215608 195293195293 163286163286 113691113691 6691566915 515469515469

蚁螟蚁螟 76197619 63856385 2441724417 3799737997 6345463454 5466054660 1714517145

低龄幼虫低龄幼虫 14166 14166 1675616756 1892618926 2722727227 4013140131 6154361543 7983879838

高龄幼虫高龄幼虫 00 00 00 00 1313 165165 436436

蛹 蛹 00 00 00 00 00 00 00

雌虫雌虫 7171 6363 8585 102102 181181 147147 112112

雄虫雄虫 5151 4545 6161 7474 130130 105105 7979

续表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果续表 第二代三化螟各虫态数量变动模拟结果

日期日期 6.196.19 2020 2121 2222 2323 2424 2525

卵卵 5113551135 4944049440 4651646516 4232942329 3202032020 2572025720 2596225962

蚁螟蚁螟 45184518 46894689 52195219 76917691 1299812998 1014710147 38363836

低龄幼虫低龄幼虫 8434384343 8235682356 7874078740 7687376873 7689776897 7914679146 7429474294

高龄幼虫高龄幼虫 16801680 49914991 98919891 1331313313 1574715747 1778617786 2558825588

蛹 蛹 00 00 00 00 00 00 00

雌虫雌虫 4141 4949 4949 4848 4747 5858 5252

雄虫雄虫 2929 3535 3535 3434 3333 4141 3636

水稻生育期的模糊识别模型和群体茎数预测模型水稻生育期的模糊识别模型和群体茎数预测模型（冯国灿 古德祥 周之铭，（冯国灿 古德祥 周之铭， 19901990 ））

水稻病虫害综合治理，离不开稻田生物群落的主体水稻病虫害综合治理，离不开稻田生物群落的主体—水稻，稻谷的丰产，有赖于品种和丰产栽培技术。—水稻，稻谷的丰产，有赖于品种和丰产栽培技术。病虫害综合治理目的是保证其丰产，促进农业的持续病虫害综合治理目的是保证其丰产，促进农业的持续发展。因此，害虫综合治理要了解水稻的生育期。如发展。因此，害虫综合治理要了解水稻的生育期。如防治白穗，破肚抽穗时的水稻，三化螟初孵幼虫防治白穗，破肚抽穗时的水稻，三化螟初孵幼虫 ((蚁蚁螟螟 ))最容易入侵，应当重点作为防治对象田。又如，最容易入侵，应当重点作为防治对象田。又如，为保护水稻生长后期的为保护水稻生长后期的 33 片功能叶片功能叶 ((剑叶和剑叶下的剑叶和剑叶下的两片叶两片叶 )) ，要重点防治稻纵卷叶螟幼虫。另外，防治，要重点防治稻纵卷叶螟幼虫。另外，防治的决策与水稻产量有关。如虫害能造成多大的损失？的决策与水稻产量有关。如虫害能造成多大的损失？用药防治后，能否挽回经济损失？是否得不尝失？就用药防治后，能否挽回经济损失？是否得不尝失？就要知道水稻的有效茎数，计算出水稻的产量。组建水要知道水稻的有效茎数，计算出水稻的产量。组建水稻群体茎数预测模型，成为管理和决策的重要工具。稻群体茎数预测模型，成为管理和决策的重要工具。

播播种种期期

幼幼穗穗分分化化期期

始始穗穗期期

齐齐穗穗期期

完完熟熟期期

BB11 ~~

BB22 ~~

BB3 3

~~BB44

~~

|| || || || ||

营养生长期营养生长期 AA11 ~~

幼穗形幼穗形成期、孕成期、孕穗期穗期 AA22

~~

抽抽穗穗期期

AA33 ~~

成熟期成熟期 AA44 ~~

过熟期过熟期 AA55

~~

水稻生育期的划分：营养生长期、幼穗形成期、孕穗期、抽穗期、成熟期和过熟期。

生产上应用的水稻品种繁多，超过一百种。但生产上应用的水稻品种繁多，超过一百种。但大致可归为早熟、中熟、迟熟三大类。生长发大致可归为早熟、中熟、迟熟三大类。生长发育育 110110 天成熟的为天成熟的为早熟种早熟种，， 130130 天左右成熟的天左右成熟的为为中熟种中熟种，， 150150 天左右的为天左右的为迟熟种迟熟种。从上图可。从上图可知：水稻从播种至分蘖后期为营养生长期，随知：水稻从播种至分蘖后期为营养生长期，随后有幼穗分化期后有幼穗分化期 (B(B11)) 、始穗期、始穗期 (B(B22)) 、齐穗期、齐穗期 (B(B

33)) 、完熟期、完熟期 (B(B44)) 等这些等这些日期日期 (( 模糊点模糊点 )) 的识别的识别((预测预测 )) ，以及这些日期之间时段的识别。时段：，以及这些日期之间时段的识别。时段：营养生长期营养生长期 (( 时段时段 AAii)) 、幼穗形成期和孕穗期、幼穗形成期和孕穗期 (A(A

22)) 、抽穗期、抽穗期 (A(A33)) 、成熟期、成熟期 (A(A44)) 。模糊集：。模糊集：

BB11 、、 BB22 、、 BB33 、、 BB44 ； ； AA11 、、 AA22 、、 AA33 、、 AA44 、、 AA55 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

播种播种 xx 天后，水稻进入第天后，水稻进入第 ii 期的概率期的概率 (I = 1,2,3,4)(I = 1,2,3,4) 是是

时段模糊集时段模糊集 AiAi 的隶属度函数 的隶属度函数 μμAiAi(x)(x) 为：为：

时点模糊集时点模糊集 BiBi 的隶属度函数 的隶属度函数 μμBiBi(x)(x) 为为：：

ααii 和 和 σσi i (i= 1(i= 1，， 22，， 33，， 4)4)是与有效积温、日照长度等相关的是与有效积温、日照长度等相关的参数。求出的生育期模糊集，根据最大隶属度原则确定其生育期。参数。求出的生育期模糊集，根据最大隶属度原则确定其生育期。

2

2

2

)(exp

2

1)(

axx

44~5

11

11~1

/)()(

4,3,2/)(/)()(

/)(1)(

~

axx

iaxaxx

axx

iiiiAi

iiii

iiBi axax

axx

/)(1

0)(

~

生育期生育期 AA11 ~~

BB11 ~~

AA22 ~~

BB22 ~~

AA33 ~~

BB33 ~~

AA44 ~~

BB44 ~~

AA55 ~~

隶属度隶属度(( 天数变天数变

量量 ))0.600.60 0.760.76 0.400.40 00 00 00 00 00 00

隶属度隶属度(( 积温变积温变

量量 ))0.600.60 0.770.77 0.400.40 00 00 00 00 00 00

表 广二 104 品种生育期模糊识别

播种期： 3月 6日； 预报日期： 5月 12日， x = 67 天，推迟播种天数 ι = 14 天，有效积温： 600º日度

预报结论：属于 B1 ，即幼穗分化期。

天气正常的条件下，生育天数预报方法与有效积温为参变量进行模糊识别的结论是一致的。在气温异常（持续低温和持续高温）的条件下，用有效积温为变量进行模糊识别，精度会更高一些。

水稻群体茎数灰色预测模型水稻群体茎数灰色预测模型 水稻茎数变化主要源于水稻分蘖。水稻分蘖有水稻茎数变化主要源于水稻分蘖。水稻分蘖有

其自身的规律，也受环境条件制约。为提高预其自身的规律，也受环境条件制约。为提高预测的精度，将各参数灰化，建立灰色模型。提测的精度，将各参数灰化，建立灰色模型。提出分三段拟合群体茎数变化。模型如下：出分三段拟合群体茎数变化。模型如下：

],[

],[

],0[

)(

)()( 1

1

)(

20

2

m

m

ettk

em

mm

tt

ttt

tt

yeyy

ytta

y

tym

其中 y(t) 是插植后 t 天的总茎数； y0 是亩插植数；ym 是最高分蘖茎数； t1 是分蘖始期； tm 是分蘖高峰期； a 、 k 是正参数。

ym = y0 + a (t1 – tm)2

水稻茎数变化模型中有 水稻茎数变化模型中有 yy00 、、 yymm 、 、 yyee 、、 tt11 、、 ttmm 、、 aa 、、 k k 共共 77 个参数。个参数。 YY00 是茎数初值；是茎数初值； a a 分蘖加速度分蘖加速度 ,,可通过方程 可通过方程 yym m = y= y00 + a (t + a (t11 – t – tmm))2 2 确定；确定； tt11 是返青期长短的参数，通过不同品种分期限播种的实验数据，回是返青期长短的参数，通过不同品种分期限播种的实验数据，回归得出；归得出；

ttmm 分蘖高峰期，与插植后一个月内的气温和总日照时数相关（负相分蘖高峰期，与插植后一个月内的气温和总日照时数相关（负相关），通过待测品种试验数据计算得出。关），通过待测品种试验数据计算得出。

yymm 分蘖最高茎数，与品种的分蘖能力有关，度受插植密度与插植深分蘖最高茎数，与品种的分蘖能力有关，度受插植密度与插植深浅、温度、肥料影响。通过相关实验，计算得出。浅、温度、肥料影响。通过相关实验，计算得出。

yyee 是有效分蘖数，是衡量水稻产量的一个参数，它与是有效分蘖数，是衡量水稻产量的一个参数，它与 yy00 和和 yymm相关。相关。 yyee = b + c y = b + c ymm + d y + d y00

K K 控制曲线速度的参数，主要与控制曲线速度的参数，主要与 yymm 、、 yyee及到达及到达 yyee 的时间决定：的时间决定： K = (-b + c yK = (-b + c ymm / y / yee + d + d ττ ) 10 ) 10-4-4

其中 其中 ττ是衡量气候条件的综合指标。是衡量气候条件的综合指标。

Ym 最高分蘖峰值， ye 有效分蘖值， y0 亩起始茎数， t1 分蘖始期，tm 分蘖高峰期。灰色区为灰色预测区，中心线是中心预测曲线

表 水稻茎数变化的灰色预测 表 水稻茎数变化的灰色预测 冯国灿等冯国灿等 , 1990, 1990 ，广东四会，广东四会

1010 丛茎数丛茎数 预 测 值预 测 值实际值实际值 检验检验

插后天数插后天数 核心预测核心预测 中心预测中心预测

55 [ 80 , 80 ][ 80 , 80 ] 8080 8080 √√

1010 [ 80 , 80 ][ 80 , 80 ] 8080 8080 √√

1515 [ 80 , 80 ][ 80 , 80 ] 8080 8080 √√

2020 [ 91.1 , 121.7 ][ 91.1 , 121.7 ] 104.6104.6 8888

2525 [ 122.4 , 144.0 ][ 122.4 , 144.0 ] 127.8127.8 126126 √√

3030 [ 122.7 , 147.6 ][ 122.7 , 147.6 ] 135.6135.6 146146 √√

3535 [ 118.1 , 146.7 ][ 118.1 , 146.7 ] 132.8132.8 142142 √√

4040 [ 109.2 , 141.2 ][ 109.2 , 141.2 ] 125.1125.1 118118 √√

1010 丛茎数丛茎数 预 测 值预 测 值实际值实际值 检验检验

插后天数插后天数 核心预测核心预测 中心预测中心预测

4545 [ 99.1 , 132.0 ][ 99.1 , 132.0 ] 114.6114.6 108108 √√

5050 [ 90.2 , 120.9 ][ 90.2 , 120.9 ] 103.8103.8 100100 √√

5555 [ 83.7 , 109.9 ][ 83.7 , 109.9 ] 94.794.7 9292 √√

6060 [ 79.3 , 100.4 ][ 79.3 , 100.4 ] 87.987.9 8585 √√

6565 [ 77.6 , 93.3 ][ 77.6 , 93.3 ] 83.683.6 7878 √√

7070 [ 76.6 , 88.4 ][ 76.6 , 88.4 ] 81.381.3 7878 √√

7575 [ 76.3 , 85.4 ][ 76.3 , 85.4 ] 80.080.0 7878 √√

8080 [ 76.2 , 83.8 ][ 76.2 , 83.8 ] 79.579.5 7878 √√

水稻品种：广二 104 播期： 3月 7日 插植期： 4月 6日

“√” 表示实际值落在预测区间内

三化螟对水稻的为害损失和补偿作用及防治指标三化螟对水稻的为害损失和补偿作用及防治指标 三化螟幼虫为害前期水稻，会造成青枯和枯心，但分蘖期水稻会出现分三化螟幼虫为害前期水稻，会造成青枯和枯心，但分蘖期水稻会出现分蘖补偿和产量补偿。对中后期水稻会造成死胎和白穗，导致产量损失。蘖补偿和产量补偿。对中后期水稻会造成死胎和白穗，导致产量损失。

早早稻稻

枯心率枯心率 XX 0.04350.0435 0.08210.0821 0.12710.1271 0.18980.1898 0.21280.2128 0.24650.2465

分蘖倍数分蘖倍数 YY 1.02351.0235 1.03061.0306 0.92660.9266 0.92470.9247 0.90640.9064 0.84760.8476

晚晚稻稻

枯心率枯心率 XX 0.06440.0644 0.12540.1254 0.18840.1884 0.25890.2589 0.30560.3056 0.41440.4144

分蘖倍数分蘖倍数 YY 0.98720.9872 0.95470.9547 0.87800.8780 0,88120,8812 0.81910.8191 0.78540.7854

表 枯心率与分蘖倍数关系 汤鉴球， 1988 广东四会

注 : 为 3次重复平均值。 早稻 Y = 1.0766 e-0.9047x r = - 0.9434

晚稻 Y = 1.0251 e-0.6676x r = - 0.9730

枯心率与分蘖呈以 e 为底的指数函数关系，当枯心率为 1% 时，茎数补偿倍数为 1.0183 ；当枯心率为 10% 时，茎娄数裣倍数为 0.9581

早早稻稻

枯心率枯心率 XX 0.04350.0435 0.08210.0821 0.12710.1271 0.18080.1808 0.21280.2128 0.24650.2465 CKCK

产量产量 YY(( 克克 ))

299.3299.3 297.5297.5 297.1297.1 291.2291.2 288.8288.8 277.2277.2 302.8302.8

晚晚稻稻

枯心率枯心率 XX 0.06440.0644 0.12540.1254 0.18840.1884 0.25890.2589 0.30560.3056 0.41440.4144 CKCK

产量产量 YY(( 克克 ))

170.8170.8 170.1170.1 162.2162.2 159.8159.8 144.1144.1 133.5133.5 180.0180.0

表 枯心率与水稻产量关系 汤鉴球 1988 广东四会

注：为 3次重复平均值； 试验小区面积为 0.0015亩

早稻 Y = 306.39 e -0.3282x r = - 0.9049

晚稻 Y = 184.62 e -0.7409x r = - 0.9563

产量补偿倍数 (Y/CK) 为 1 ，早稻若枯心率为 10% ，产量补偿倍数是 1.0085;枯心率 10% 时 , 产量补偿倍数为 0.9792 ；晚稻若枯心率为 10% ，产量补偿倍数是 1.0181; 枯心率 10% 时 , 产量补偿倍数为 0.9542

虫量 虫量 X(X( 头头 )) 1212 2424 4848 9696 144144 216216 CKCK

减产减产Y(Y( 克克 ))

19871987 3.03.0 38.038.0 51.051.0 130.0130.0 181.0181.0 198.0198.0 00

19881988 8.78.7 18.218.2 35.235.2 58.258.2 92.092.0 157.0157.0 00

平均平均 5.855.85 28.128.1 43.143.1 94.194.1 136.5136.5 177.5177.5 00

表 三化螟第二代幼虫量与产量损失关系 汤鉴球 1988,广东四会

注：为每年 3次重复平均值； 小区面积为 0.006亩； 对照区产量为 2893.85克

第二代虫量与产量损失关系： Y = 0.5329 X 1.1161 r = 0.9768

表 三化螟第四代幼虫量与产量损失关系 表 三化螟第四代幼虫量与产量损失关系 汤鉴球 汤鉴球 1988,1988,广东四会广东四会

虫量 虫量 X(X( 头头 )) 1212 2424 4848 9696 144144 216216 CKCK

减产减产YY

(( 克克 ))

19871987 3.03.0 14.014.0 22.022.0 35.035.0 42.042.0 59.059.0 00

19881988 7.57.5 16.016.0 31.031.0 51.051.0 87.087.0 163.0163.0 00

平均平均 5.255.25 15.015.0 26.526.5 43.043.0 64.564.5 111.0111.0 00

注：为每年 3次重复平均值； 小区面积为 0.006亩； 对照区产量为 1754.65克第二代虫量与产量损失关系： Y = 0.5430 X 0.9796 r = 0.9916

经济阈值经济阈值 经济阈值是指“应当采取防治措施以预防增长中的害虫种群达到经济阈值是指“应当采取防治措施以预防增长中的害虫种群达到

经济损失水平的害虫密度“（经济损失水平的害虫密度“（ Stern Stern 等，等， 19591959 ）。）。 经济损失水平是指”可能引起经济损失的最低害虫种群密度”。经济损失水平是指”可能引起经济损失的最低害虫种群密度”。 经济损失水平是“害虫种群所产生的损失等于预防这种为害的花经济损失水平是“害虫种群所产生的损失等于预防这种为害的花费”（费”（ HeadlyHeadly ，， 19721972 ）。）。

单位面积防治费用： 单位面积防治费用： G = S / G = S / （（ V EV E ） （陈常铭，） （陈常铭， 19841984 ）） 其中其中 GG 为单位面积的防治费用（相当于稻谷重量）；为单位面积的防治费用（相当于稻谷重量）； SS 为单位面为单位面

积所花费的药费和机械损耗费；积所花费的药费和机械损耗费； EE防治效果；防治效果； VV 为每公斤稻谷价。为每公斤稻谷价。可计算出为防治白穗的费用（稻谷重量）。可计算出为防治白穗的费用（稻谷重量）。

防治费防治费 GG 被除于单位面积产量，得出防治费占单位产量的百分比 。被除于单位面积产量，得出防治费占单位产量的百分比 。 防治费 防治费 G = YG = Y ，代入 ，代入 Y = 0.5329 X Y = 0.5329 X 1.11611.1161 得出虫量得出虫量 XX （第二代卵（第二代卵块数），即为早稻白穗的防治指标，为块数），即为早稻白穗的防治指标，为 121.6121.6 块块 //亩，即亩，即 18241824 块块 /ha/ha 。。晚稻以同样方法得出防治第四代白穗晚稻以同样方法得出防治第四代白穗 117.4117.4 块块 //亩，即亩，即 17611761 块块 /ha/ha 。。

从田间调查螟卵块的实践，一般漏查从田间调查螟卵块的实践，一般漏查 50%50% ，因此早、晚稻防治白，因此早、晚稻防治白穗的经济阈值为穗的经济阈值为 60.860.8 块卵块块卵块 //亩，即亩，即 912912 块块 / ha/ ha 。省农业厅要求的。省农业厅要求的为为 5050 块块 //亩亩

受 害 率 剰余虫量 田间管理

气候条件三化螟蚁螟虫量化学防治

水稻品种 防治后产量损失率

防治前产量损失率

产量损失率之差

挽回的产量

防治收益防治费用 稻谷单价

纯收益

水稻单产

图 三化螟管理系统 张文庆等， 1995

三化螟管理系统三化螟管理系统的目标是防治后所得到的的目标是防治后所得到的纯收益最大。上图中的受害率和产量损失纯收益最大。上图中的受害率和产量损失是状态变量，化学防治和田间管理为控制是状态变量，化学防治和田间管理为控制变量，气候条件为随机变量。变量，气候条件为随机变量。

本系统是建立在种群动态模型、产量损本系统是建立在种群动态模型、产量损失预测模型、杀虫剂药效降解模型、杀虫失预测模型、杀虫剂药效降解模型、杀虫剂效率模型的基础上，确定杀虫剂使用的剂效率模型的基础上，确定杀虫剂使用的最佳时间和最适浓度。最佳时间和最适浓度。

下表是计算机输出的部分结果：下表是计算机输出的部分结果：

表 杀虫剂的使用时间、使用浓度和纯收益表 杀虫剂的使用时间、使用浓度和纯收益蚁螟孵蚁螟孵化高峰化高峰日日

（天）（天）

虫量（头虫量（头 / / haha ））

防治前产防治前产量损失率量损失率

(%)(%)

杀虫剂杀虫剂的使用的使用

方法方法

杀虫剂杀虫剂的使用的使用

时间时间（天）（天）

使用浓度使用浓度(kg/ha)(kg/ha)

纯收益纯收益（元（元 /h/h

aa ））

防治后产防治后产量损失率量损失率（（ %% ））

7171 48000480000.63150.6315

挑治挑治 6767 33 -0.3285-0.3285 0.43800.4380

7171 5000050000 0.66150.6615挑治挑治

6767 33 0.07450.0745 0.44580.4458

7171 5000050000 0.66150.6615 全治全治 6767 33 -7.8564-7.8564 0.44580.4458

7171 150000150000 1.98451.9845 全治全治 6767 33 18.031118.0311 1.33731.3373

7575 6000060000 1.15591.1559 全治全治 7171 33 1.81831.8183 0.77900.7790

7575 5500055000 1.05961.0596 全治全治 7171 33 -0.0666-0.0666 0.71410.7141

三化螟多阶段决策模型 三化螟多阶段决策模型 （张润杰 古德祥，（张润杰 古德祥， 19941994 ））

以三化螟虫口密度为状态变量，以是否采取防治措施为以三化螟虫口密度为状态变量，以是否采取防治措施为决策变量，以白穗率和用药量为约束条件，以最大收益为决策变量，以白穗率和用药量为约束条件，以最大收益为决策目标，建立三化螟多阶段决策模型。输入变量是蛹的决策目标，建立三化螟多阶段决策模型。输入变量是蛹的冬后密度，当前稻谷、农药价格以及用工工资水平，输出冬后密度，当前稻谷、农药价格以及用工工资水平，输出是一套符合约束条件的对三化螟进行有管理的最优方案。是一套符合约束条件的对三化螟进行有管理的最优方案。

在广东三化螟的为害，一般是早稻重于晚稻。就以早稻在广东三化螟的为害，一般是早稻重于晚稻。就以早稻三化螟为例，进行多阶段管理决策。早稻主要受三化螟第三化螟为例，进行多阶段管理决策。早稻主要受三化螟第一代和第二代为害。其中第一代造成枯心，第二代造成白一代和第二代为害。其中第一代造成枯心，第二代造成白穗。从越冬后的蛹到第二代蛹，共经历穗。从越冬后的蛹到第二代蛹，共经历 88个阶段，如下图个阶段，如下图所示：所示：

越冬蛹

第一代成虫

第一代卵

第一代幼虫

第一代蛹

第二代蛹

第二代幼虫

第二代卵

第二代成虫

R1 R2R3 R4

R8 R7 R6 R5

图 早稻三化螟第一、二代各主要阶段的关系

假设越冬后蛹的密度为 N0 ，各阶段的变化率为 R1 ， R2 ，……， R8 。其中 R2 和 R6 是成虫性比与每雌产卵量的乘积； R4 和 R8 是入侵率，前期幼虫和中后期幼虫存活率的乘积。

从越冬到各阶段结束时的虫口密度为：

N1 = R1 N0

N2 = R2 N1 = R1 R2 N0

……

N8 = R8 N7 = R1 R2 …R8 N0 = （ Π Ri ） N0

多阶段决策多阶段决策的的目标函数目标函数：： Max J = Max Max J = Max {{ （（ 325/300000325/300000 ）） A B N A B N 00 （ （ ΠΠ Ri Ri ）） [1-[1-ΠΠ

（（ 1-Xi Vi1-Xi Vi ）） ] - ] - ∑ Xi Ci }∑ Xi Ci }

其中其中 325325 为亩产量（为亩产量（ KgKg ），）， 300000300000 为亩的有效穗数，为亩的有效穗数，AA 为白穗数，为白穗数， BB 为每公斤稻谷价格，为每公斤稻谷价格， NN00 冬后蛹密度，冬后蛹密度， ViVi

（（ i= 1i= 1 ，， 22 …， ，…， ， 88 ）为采取防治措施后的效果，）为采取防治措施后的效果， CiCi 为防为防治费用，治费用， XiXi （ （ i= 1i= 1 ，， 22 …， ，…， ， 8 8 ）为采取决策的状态变）为采取决策的状态变量，只取量，只取 00或者或者 11值。值。

约束条件约束条件：： A N0A N0 （ （ ΠΠ Ri Ri ）） [[1-1-ΠΠ （（ 1-Xi Vi1-Xi Vi ）） ] /300000< D] /300000< D

∑ ∑ XiUi≤ E XiUi≤ E

其中其中 EE 为总用药量，为总用药量， UiUi 为各阶段的用药量，为各阶段的用药量， DD 为白穗率为白穗率

输入虫口密度、水稻品种、稻谷当前价格、农药价格、用工工资

构造防治矩阵 X

计算自然状态下虫口密度及损失

计算每种方案的净收益

选择符合条件的最优方案

输出防治建议（方案）

是否达到防治指标

是

不是

三化螟多阶段管理决策程序框图

由于每个阶段有防治与不防治两种决策，由于每个阶段有防治与不防治两种决策，因此到第一阶段结束时，三化螟种群便可因此到第一阶段结束时，三化螟种群便可能有两种状态：一种是防治后出现的状态，能有两种状态：一种是防治后出现的状态，一种是不防治时出现的状态。按此推算，一种是不防治时出现的状态。按此推算，到第二代蛹阶段时便可能有到第二代蛹阶段时便可能有 2288 = 256 = 256 状态。状态。换句话说，换句话说， 88个阶段共有个阶段共有 256256 种方案。如种方案。如何从何从 256256 种方案中选择最优的方案？先构种方案中选择最优的方案？先构造一个造一个 00 ，， 11值表示的各阶段是否防治的值表示的各阶段是否防治的矩阵，然后与三化螟种群动态模型结合，矩阵，然后与三化螟种群动态模型结合，计算各种方案的收益，最后根据净收入最计算各种方案的收益，最后根据净收入最大原则，选出符合约束条件的净收益最大大原则，选出符合约束条件的净收益最大的方案为最优方案。的方案为最优方案。

现以广东四会市碱化螟发生与防治资料为例，示早稻各阶段决策概况现以广东四会市碱化螟发生与防治资料为例，示早稻各阶段决策概况

：：

发育阶段发育阶段 越冬蛹越冬蛹 第一代成虫第一代成虫 第一代卵第一代卵 第一代幼虫第一代幼虫

自然变化率自然变化率RR11 RR22 RR33 RR44

0.900.90 95.295.2 0.73570.7357 0.10860.1086

发育阶段发育阶段 第一代蛹第一代蛹 第二代成虫第二代成虫 第二代卵第二代卵 第二代幼虫第二代幼虫

自然变化率自然变化率RR55 RR66 RR77 RR88

0.99250.9925 118.32118.32 0.86250.8625 0.28050.2805

表 三化螟种群各阶段自然变化率

表 三化螟种群各阶段的防治措施、防治效果、防治费用及用药量表 三化螟种群各阶段的防治措施、防治效果、防治费用及用药量

发育阶段发育阶段 越冬越冬蛹蛹

一代一代成虫成虫

一代一代卵卵

一代一代幼虫幼虫

一代一代蛹蛹

二代二代成虫成虫

二代二代卵卵

二代二代幼虫幼虫

防治措施防治措施 浸春浸春 灯诱灯诱 摘卵摘卵 施药施药((杀虫脒杀虫脒 ))

–– 灯诱灯诱 ––施药施药(( 巴巴丹丹 ))

防治效果防治效果（（ %% ）） 9595 5050 6060 9090 –– 5050 –– 9090

防治费用防治费用（元（元 //亩）亩）

0.550.55 1.21.2 11 1.721.72 –– 1.21.2 –– 2.82.8

用药量用药量（斤（斤 //亩）亩）

00 00 00 0.40.4 –– 00 –– 0.20.2

表 不同条件下决策结果表 不同条件下决策结果

种群密度种群密度(( 头头 //亩亩 ))

浸春防治效果浸春防治效果 (%)(%) 浸春费用浸春费用 ((元元 //亩亩 ))

5050 7575 9595 9090 7575 0.550.55 0.30.3

防治防治方案方案

浸春，浸春，其余各其余各阶段采阶段采取自然取自然防治防治

浸春，浸春，第一代第一代摘卵，摘卵，其余各其余各阶段自阶段自然防治然防治

浸春，浸春，其余各其余各阶段采阶段采取自然取自然防治防治

浸春，浸春，第一代第一代摘卵，摘卵，其余各其余各阶段采阶段采取自然取自然防治防治

浸春，浸春，用杀虫用杀虫脒防治脒防治第一代第一代幼虫，幼虫，其余各其余各阶段自阶段自然防治然防治

浸春，浸春，其余各其余各阶段自阶段自然防治然防治

浸春，浸春，其余各其余各阶段自阶段自然防治然防治

净收益净收益((元元 //亩亩 ))

15.0415.04 23.2723.27 15.0415.04 14.7714.77 13.7313.73 15.0415.04 15.2915.29