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新研究讓7萬億害蟲難逃“天眼”
近日，《美國國家科學院院報》（PNAS）在線發表了南京農業大學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空中數量規模以及遷飛行為模式。
據介紹，每年，數以億萬計的昆蟲飛過天空，尋找千里之外的繁殖之所。規模如此宏大的昆蟲遷飛，或為暴發性農業害蟲，小蟲成大災，造成損失觸目驚心；或為媒介昆蟲，造成人畜疾病或植物病害的流行和暴發；或為訪花昆蟲、天敵昆蟲，提供特定的生態服務。
由于亞洲東部獨特的大氣地理環境（東亞季風氣候以及相對平坦的地形地貌），我國大多數重大暴發性害蟲都具有遷飛性，嚴重威脅我國糧食安全生產。但是昆蟲個體小，遷飛又發生在數百上千米的高空，導致其遠距離空中遷飛過程難以直接監測，空中蟲群規模以及昆蟲空中遷飛行為仍然研究不足。
昆蟲雷達是昆蟲空中遷飛最有力的監測工具，可全天候監測空中昆蟲遷飛。該研究基于河南省農科院植保所新鄉基地的昆蟲垂直雷達2015~2017年監測數據，成功測算了我國東部地區空中遷飛昆蟲的數量和生物量：我國東部地區上空每年夜間約9.3萬億昆蟲進行遠距離遷飛，生物量約1.5萬噸。
與胡高團隊之前研究所測算的英國南部遷飛昆蟲規模相比較，我國東部夜間遷飛昆蟲的數量和生物量分別是英國單位面積的5.15、8.02倍。此外，研究還發現我國遷飛昆蟲優勢類群為鱗翅目害蟲，其蟲群數量占比達到76.2%。體型較大的昆蟲（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僅是春夏季向北遷飛的66%。
胡高團隊長期從事遷飛昆蟲學和害蟲災變預警的研究工作。該團隊研發了昆蟲垂直雷達高通量的數據分析軟件，優化了空中蟲群數量、生物量測算以及遷飛行為分析的算法，實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群的數量和生物量，揭示了昆蟲遷飛具有重要的生態功能。
研究揭示了我國遷飛昆蟲的空中規律和遷飛行為模式，證實了我國昆蟲垂直雷達技術的可靠性以及應用價值，將進一步推動我國昆蟲雷達監測網的建設，促進我國遷飛害蟲監測預警技術的升級換代。
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。
相關論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2317646121
