草地貪夜蛾在中國西北地區的遷飛路徑

吳秋琳，姜玉英，劉媛，劉杰，馬景，胡高，楊明進，吳孔明

草地貪夜蛾在中國西北地區的遷飛路徑

1南京信息工程大學應用氣象學院江蘇省農業氣象重點實驗室，南京 210044；2中國農業科學院植物保護研究所植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193；3全國農業技術推廣服務中心，北京 100125；4寧夏回族自治區農業技術推廣總站，銀川 750001；5南京農業大學植物保護學院，南京 210095

【背景】草地貪夜蛾（）是聯合國糧食及農業組織（FAO）全球預警的重大遷飛性農業害蟲，2018年底入侵中國后對玉米等農作物生產構成了嚴重威脅。遠距離遷飛習性是草地貪夜蛾區域性轉移危害的生物學基礎，其在東亞季風和印度季風流行的氣候環境下，可形成縱貫中國東部地區和西部地區的遷飛路線。據連續兩年全國普查，草地貪夜蛾沿西線遷飛路線逐代北侵的終點位于我國西北地區的寧夏全境和內蒙古阿拉善左旗。但目前，入侵中國西北地區的草地貪夜蛾的蟲源地尚未明確，該害蟲在整個中國西部地區的遷飛路徑研究也鮮有報道。【目的】闡釋驅動草地貪夜蛾遷入中國西北地區的關鍵氣象動力因子，明確該地區首次入侵種群的蟲源地所在，精準解析亞洲季風氣候背景下草地貪夜蛾的遷飛路徑，為建設監測預警體系和指導區域性治理提供依據。【方法】利用2019—2020年草地貪夜蛾在西北地區寧夏的成蟲種群動態監測數據和氣象資料，采用中尺度氣象數值模擬、昆蟲遷飛軌跡模型、地理信息系統等技術手段，分析草地貪夜蛾遠距離遷飛的大氣動力背景場，模擬計算草地貪夜蛾在中國西北地區連續1—3個夜晚的遷飛路徑和回推軌跡落點。【結果】7—9月份出現的偏南夏季風是影響寧夏等西北地區草地貪夜蛾不斷遷入的關鍵氣象因子，其蟲源主要來自于甘肅東南部、四川東部，其次為陜西西部，此外，重慶西南部、云南東北部和山西西部局部也可為西北地區提供一定的蟲源。【結論】在偏南夏季風的主導作用下，草地貪夜蛾經由多個夜晚的連續遷飛可構成其在中國西部地區的主要遷飛路徑。該路徑源自緬甸，自南向北依次經由中國“云南-四川和重慶-陜西和甘肅-寧夏”，最北可達內蒙古。在7—9月份偏南風盛行期提前和風速偏強的氣候條件下要加強西北部玉米種植區草地貪夜蛾的監測預警與防治工作。

草地貪夜蛾；中國西北地區；遷飛路徑；夏季風；監測預警

0 引言

【研究意義】草地貪夜蛾（）原生于美洲熱帶和亞熱帶地區，是一種具有遠距離遷飛能力、多食性、高繁殖力、抗藥性的“超級害蟲”[1-2]。2018年12月，我國云南省發現并確認草地貪夜蛾成蟲首次入侵，隨后迅速遷飛擴散[3]。截至2019年10月8日，草地貪夜蛾已在全國26個省（自治區、直轄市）、1 518個縣（市、區）發生，危害我國玉米、高粱、谷子、小麥、水稻、馬鈴薯等15種作物，對糧食生產造成了極大威脅[4]。2020年9月，草地貪夜蛾被農業農村部列入《一類農作物病蟲害名錄》，成為國家重點防控害蟲。由于我國“西抬東傾”的特殊地勢地貌，受亞洲季風的影響，草地貪夜蛾在我國的北擴分布呈現出明顯的東、西兩條遷飛路徑[5-6]。自我國首次發現草地貪夜蛾的重大蟲情以來，該害蟲經由東線遷飛路線逐代向北遷飛最終可達華北平原和東北地區的遼寧，而沿西遷路線陸續北侵的終點位于我國西北地區的寧夏全境和內蒙古阿拉善左旗[4]。寧夏地處黃土高原西北部、黃河中上游，地勢南高北低，具有賀蘭山地、銀川平原及丘陵的復雜地貌特征，其中，北部賀蘭山主峰海拔高度達3 500余米，形成了天然氣候屏障；青銅峽以北的銀川平原，由黃河沖擊而成，地形開闊，多為引黃灌區；青銅峽以南為衛寧灌區[7]。寧夏屬典型的大陸性氣候，位于我國東部季風區和西北干旱區交界處[8]，常年干旱少雨，降水時空分布不均[9]。在寧夏，玉米、小麥、水稻和馬鈴薯是四大主產糧食作物，也是我國草地貪夜蛾重點防范區。自2018年底我國首次見蟲后，草地貪夜蛾不斷遷入并迅速蔓延危害。因此，準確解析季風系統背景下大氣風溫場的時空分布對草地貪夜蛾在我國西北地區遷飛路徑的配置作用，對建設監測預警體系和指導區域性治理具有重要意義。【前人研究進展】草地貪夜蛾幼蟲可以取食包括糧食作物在內的42屬353種植物[10]；由于沒有滯育現象，成蟲通過遷飛躲避不良環境、尋找適宜生境完成多個世代的繁殖[1,11]，而這些長期進化出的生存策略，也是草地貪夜蛾大范圍輾轉危害甚至易于暴發成災的原因[12]。在北美地區，草地貪夜蛾周年繁殖區北界可達美國佛羅里達州及德克薩斯州南部[1,11]，在春季美洲熱帶和亞熱帶周年繁殖區的成蟲向北遷飛進入溫帶地區，夏季末可在加拿大安大略省和魁北克地區發生危害[13-15]。在我國，草地貪夜蛾周年繁殖區在28°N以南，而越冬區位于28°N—31°N，包括云南、廣西、海南、廣東、福建、貴州和四川[16]。我國地處歐亞大陸東岸和太平洋西岸，地勢西高東低且呈階梯狀，既受到南海和孟加拉灣兩個熱帶海洋熱源和水汽源的共同影響，同時還受到印度季風和東亞季風的交叉控制[17]。由于草地貪夜蛾自身較強的飛行能力，加之在亞洲季風環流系統的動力運載作用下，緬甸草地貪夜蛾蟲源在冬季便可以零星進入我國周年繁殖區，華南和西南南部為境外蟲源春夏季主要致災區[2]；春季之始，在我國周年繁殖區已成功定殖的種群和境外持續遷入種群便開始進一步向北遷飛進入長江以南，長江中下游和江南是草地貪夜蛾的主降區[18]；若經由連續幾個夜間的飛行，這一害蟲還可遷入更北的秦嶺地區、黃淮海地區、內蒙古以及東北平原南部[19-21]。這些研究系統揭示了草地貪夜蛾在境內外各主要農作區之間大尺度的遷飛路徑和蟲源交流關系。此外，還有不少學者進一步針對一些省（自治區、直轄市）的中小尺度蟲源關系和精細化遷飛路徑進行了研究，提出我國西南地區的云南草地貪夜蛾境外蟲源主要來自緬甸和泰國北部[2-3,22]；四川蟲源主要來自云南，其次為緬甸和貴州[23-24]；中部地區的河南草地貪夜蛾遷入蟲源主要來自廣西、云南、重慶、貴州、湖南和湖北[25]；東部地區的山東蟲源地主要分布在河南、安徽和江蘇[26]。Li等[5]和陳輝等[6]采用歷史風場資料的昆蟲遷飛軌跡程序模擬了草地貪夜蛾在我國的東西兩條遷飛路徑，其中東線遷飛路徑源于泰國、老撾和越南，草地貪夜蛾經過3個世代的遷飛便可在6月抵達黃淮海地區，7月進入我國東北；西線則始于緬甸和云南，經由四川、貴州與陜西南部等地共4個代次的遷飛于7月侵入黃河流域和黃淮海地區，為初步掌握草地貪夜蛾在我國的遷飛格局提供了預測依據。但目前，基于草地貪夜蛾在我國西北地區實際入侵發生動態的區域性中小尺度遷飛路徑和蟲源地研究尚無報道。【本研究切入點】基于我國西北地區地勢地貌，以地處我國東西濕潤和干旱氣候過渡區的寧夏為例[7-8]，利用新一代中尺度數值模式Weather Research and Forecasting（WRF）平臺[27]模擬輸出高時空分辨的高空氣象要素背景場，該氣象資料用于驅動加入了草地貪夜蛾飛行參數的三維軌跡分析程序[28]，最終可輸出精細化的遷飛軌跡落點數據。此外，該程序已被應用于黏蟲、稻飛虱、美洲棉鈴蟲（）以及草地貪夜蛾等遷飛性昆蟲的飛行軌跡和種群溯源研究中[21,28-31]。【擬解決的關鍵問題】以我國西北地區南緣并地處我國東西氣候過渡區的寧夏為研究對象，明確季風系統作用下草地貪夜蛾入侵我國西部地區的大氣動力背景，以及西北地區中小尺度源匯關系，為明確草地貪夜蛾在全國的發生規律、加強精準監測、及時發布預報以及科學指導區域性防控提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 寧夏草地貪夜蛾的監測調查及始見期

自我國發生草地貪夜蛾以來，寧夏全區27個縣（市、區）已建立了331個性誘監測點，布設性誘裝置3萬余套，自動蟲情測報燈27臺，高空測報燈40臺，用以開展草地貪夜蛾的監測調查。高空測報燈采用金屬鹵化物燈，主波波長約為600 nm，1 000 W，由多個波段的峰組成，呈白色光；自動蟲情測報燈是365 nm波長的黑光燈；田間調查取樣采用五點取樣法，每點取10株，調查受害株及其受害部位，調查卵、幼蟲、蛹及其天敵數量。其他省份各級監測站田間蟲情數據由全國農業技術推廣服務中心病蟲害測報處提供。

通過系統觀測，2020年7月9日，固原市原州區當年始見草地貪夜蛾，較2019年提前22 d（表1），當日誘捕成蟲共5頭，分別為彭堡鎮別莊村1頭，彭堡村3頭，中河鄉中河村1頭。2019年和2020年，寧夏分別共有16個和10個縣（市、區）發現草地貪夜蛾成蟲，但均未調查到幼蟲發生。從入侵擴散距離來看，寧夏草地貪夜蛾2019年與2020年始見地點最南均位于涇源縣（35.50°N；106.34°E），最北分別達平羅縣（38.92°N；106.54°E）和利通區（37.99°N；106.22°E），南北直線距離跨度分別為384.04和279.51 km。

1.2 草地貪夜蛾遷飛的大氣環流背景場分析

氣象數據來源于歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）的ERA5再分析風速資料，此數據空間分辨率為0.25°×0.25°，利用Grid Analysis and Display System（GrADS）2.0軟件從中提取2019—2020年成蟲誘捕日期當日850 hPa高度場20：00至次日6：00的逐時風向和風速，以明確草地貪夜蛾在侵入寧夏的飛行過程中的大氣動力條件。其中，平均風向是通過圓形分布統計方法Circular Statistics計算獲得，并采用Rayleigh檢驗（Fisher 1993）進行統計分析。對于風向分布，該檢驗方法可輸出3個參數：（1）平均方向；（2）每個方向分布的平均向量長度（從0到1，表示風向的聚合度，值越大說明氣流越集中，氣象條件越穩定）；（3）風向分布的概率。即：若Rayleigh檢驗中值＜0.05，表示風向分布明顯為單峰分布，則表明草地貪夜蛾在遷飛期間風向較為集中。此外，本研究結合寧夏海拔高度，基于1981—2010年（共30年）歷史逐月風場平均值，計算并繪制2019年至2020年7月850 hPa月平均風場距平，剖析寧夏各發生縣（市、區）草地貪夜蛾首次入侵事件的風場背景差異。

表1 2019[32]—2020年寧夏草地貪夜蛾首次發生情況

1.3 基于WRF模式的三維軌跡分析

1.3.1 WRF模式氣象初始場與地形資料 在計算草地貪夜蛾精細化遷飛路徑和蟲源地分析時，采用美國國家環境預報中心（National Centers for Environment Prediction，NCEP）/美國國家大氣研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）的全球再分析資料（final analysis，FNL）為WRF模式[27]的初始場數據和邊界條件。此數據集時間分辨率為每6 h一次，空間分辨率為1.0°×1.0°。氣象數值模擬中地形數據分辨率2′，覆蓋全球的中分辨率空間遙感儀（moderate resolution imaging spectroradiometer，MODIS）和地形重力波阻力（gravity wave drag by orography，GWD）數據。FNL再分析氣象資料輸入WRF模式數值模擬后，輸出每小時一次的20 km×20 km格距氣象要素場，作為驅動昆蟲遷飛軌跡計算程序的背景條件。

1.3.2 WRF模式模擬區域與參數設置 結合寧夏玉米種植分布信息及當地地形，以每個誘捕到草地貪夜蛾的發生站點作為遷入降落起點，利用2019年與2020年7—9月逐日夜間氣象數據回推模擬遷飛軌跡。在本次研究中，采用單層嵌套的WRF模式的網格設計方法，以40°N、115°E為中心位置，每20 km的格距設計了研究模擬區域，覆蓋范圍25°N—55°N、95°E—135°E。本研究中網格設計的控制試驗邊界層、輻射過程和微物理處理方案同吳秋琳等[2,18]。

1.3.3 軌跡計算 結合草地貪夜蛾的遷飛生物學特征，昆蟲三維軌跡分析程序中順推軌跡的模擬計算基于以下遷飛特征和參數：（1）草地貪夜蛾順風遷飛，定向為向右偏角30°[33]；（2）自身飛行速度4.5 m·s-1[33-34]；（3）在夜間遷飛且飛行1—3個夜晚[15,35]，傍晚集中起飛發生在日落后0.5—1 h（寧夏當地時間20：00—21：00），終于翌日凌晨6：00[15,36]；（4）草地貪夜蛾飛行高度在距地面200—700 m[36]，結合起飛起點地形高度，本研究設置起點遷飛高度為距海平面高度1 000、1 250、1 500、1 750、2 000、2 250、2 500和3 000 m。由于空中個體每一整點時間都可能降落，通過回推軌跡計算可能遷飛路徑時，以降蟲區為起點，在誘捕日6：00逐時回推至草地貪夜蛾遷出時刻。模擬的蟲源降落在有寄主種植且存在草地貪夜蛾蟲源的區域為有效點，同時利用ArcGIS?10.0軟件[37]將落點按照縣（市、區）進行計數并計算來自該地的草地貪夜蛾蟲源概率（該區域落點總數/該區域行政面積×100%），再以不同梯度的顏色與地圖疊加后成圖顯示。此外，為探明草地貪夜蛾首次入侵種群的蟲源地分布格局和遷飛距離，本研究利用空間統計分析工具（spatial statistics tools）分析了首批成蟲入侵寧夏的地理位置均值中心，并利用analysis tools統計回推軌跡落點到該均值中心的直線距離[38]。

2 結果

2.1 2019年和2020年寧夏草地貪夜蛾中小尺度蟲源及中小尺度遷飛格局

結合草地貪夜蛾成蟲首次入侵寧夏的時間和地點，通過回推軌跡分析發現，2019年共計算出270.29萬個有效蟲源落點，2020年共80.15萬個。草地貪夜蛾種群在蟲源地起飛后，經過1—3個夜晚的連續遷飛，可完成數百公里的遠距離飛行進入寧夏（圖1）。其中，2019年和2020年首批入侵的草地貪夜蛾第1個夜晚飛行距離分別為（326.40±107.07）和（199.42± 62.35）km；若連續遷飛2個夜晚，則可分別飛行（421.55±115.35）和（345.29±149.28）km；若經過連續3個夜晚的遷飛，可分別飛行（535.75±120.11）和（357.93±109.06）km，此外，2019年極少數草地貪夜蛾個體通過連續3個夜晚遷飛，最遠飛行距離可達969.39 km。由圖1可得，本研究模擬得到的回推軌跡落點分布較為集中，主要位于甘肅東南部、四川東部和陜西西部，此外，重慶西南部、云南東北部和山西西部局部也可提供一定的蟲源。根據落點概率統計結果，表明甘肅、四川草地貪夜蛾種群基數是2019— 2020年首批侵入成蟲的主要來源，部分首次入侵寧夏的草地貪夜蛾蟲源地還可來自陜西。其中，2019年甘肅秦州區、西和縣、甘谷縣是寧夏主要蟲源地，2020年蟲源區分布在甘肅崆峒區、甘谷縣和武山縣，上述地區草地貪夜蛾僅可通過1個夜晚的飛行便可抵達寧夏；若草地貪夜蛾連續飛行2個夜晚，2019年寧夏蟲源主要可來自四川青川縣、甘肅成縣及清水縣，2020年則可主要來自甘肅甘谷縣、禮縣和陜西隴縣；若該害蟲可實現連續3個夜晚的飛行，甘肅成縣、四川昭化區、甘肅武都區是2019年寧夏草地貪夜蛾的主要蟲源所在，而四川涪城區、游仙區和青白江區是寧夏2020年主要蟲源地。

圖1 寧夏2019年（A—C）和2020年（D—F）首次入侵草地貪夜蛾成蟲蟲源分布及概率

2.2 2019年和2020年寧夏草地貪夜蛾首次入侵的大氣動力背景

為了明確草地貪夜蛾成蟲首次遷入西北地區的大氣動力條件，分析了2019年、2020年7—9月各監測點夜間850 hPa高空的風溫場條件，結果表明在該時期夜間溫度保持在15℃以上（圖2），因此溫度并不會成為7—9月我國西部地區草地貪夜蛾遷飛的限制因素。從高空風場條件上看，2019年和2020年7—9月我國西部均盛行一致的偏南-東南夏季風，風速普遍為0—4 m·s-1（圖2）。尤其在草地貪夜蛾首次遷入西北地區時期，偏東南季風出現的頻率最高（圖3），其中，在2019年和2020年寧夏各入侵站點誘蟲期夜間平均風向分別為（144.30°±33.20°）（mean±sd；Rayleigh檢驗：=0.51，＜0.01）和（147.80°±30.64°）（mean±sd；Rayleigh檢驗：=0.56，＜0.01），表明2020年西北地區草地貪夜蛾首次入侵時期風向更為集中，此外，2019年和2020年誘蟲期風速接近，分別為（4.05±0.17）m·s-1（mean±se）和（4.02±0.25）m·s-1（mean±se）。

圖2 2019年和2020年7—9月850 hPa月夜間平均風溫場

圖3 寧夏草地貪夜蛾成蟲始見期各監測站點上空850 hPa下風風向

此外，通過進一步對比2019年7月和2020年7月夜間850 hPa月平均風場距平（圖4），結果表明對比2019年7月以及歷年同期風場條件，2020年7月在甘肅東南和寧夏全境存在一致的偏南風，且南向風向優勢顯著。這進一步表明，東南風在該時期出現的頻率較2019年以及1981—2010年歷史同期偏多，風速較歷史同期偏高0.5—2 m·s-1，因此成為2020年草地貪夜蛾首次遷入寧夏的較佳大氣動力條件，也是導致當年成蟲始見期比2019年早22 d的關鍵因素。

圖4 2019年（A）和2020年（B）7月850 hPa月平均風場距平

3 討論

我國幅員遼闊，地跨熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶和寒溫帶等多個氣候帶，由于受到亞洲季風系統的影響，擁有季節性、多樣化生境和豐富的食料條件。亞洲季風系統由東亞季風系統和印度季風系統共同組成，兩個系統相互獨立，爆發時間、推進過程以及在不同的區域影響差異顯著，但是又密切聯系[39]。亞洲季風首先在孟加拉灣爆發后，緊接著在中國南海爆發，隨后可分別向北方和西北方推進、發展，形成的東亞季風和印度季風自南向北貫穿我國[40-41]。草地貪夜蛾雖具有較強的自主飛行能力，但是其大尺度、跨區域的遠距離遷飛必須借助高空風場的動力運載作用來完成[11,21]。因此，東亞季風和印度季風的進退主導著包括稻飛虱[29,42-43]、稻縱卷葉螟（）[44]、草地貪夜蛾[2,21]等重大農業害蟲的遠距離遷飛過程，也造成了其周年季節性的南北往返遷飛危害[4,16,45]。

3.1 2019年和2020年中國西北地區草地貪夜蛾首次遷入種群蟲源地

2019年7月31日寧夏各監測區域開始陸續出現草地貪夜蛾成蟲，證實我國西北地區存在草地貪夜蛾的遠距離遷飛現象。但經全區大力排查，一直未見幼蟲[32]，這表明在寧夏草地貪夜蛾并沒有成功定殖，該區誘捕到的成蟲并非本地蟲源。基于WRF模式的昆蟲遷飛軌跡程序計算模擬結果，發現甘肅東南部、四川東部，其次為陜西西部是寧夏早期入侵種群的蟲源基地。經全國農業技術推廣服務中心部署的全國各站監測蟲情數據證實（全國農業技術推廣服務中心，未發表數據），上述地區草地貪夜蛾幼蟲和成蟲的發生均顯著早于寧夏，例如：2019年甘肅秦州首次發現草地貪夜蛾2—5齡期幼蟲時間為7月14日，首次發生面積為0.2 hm2；甘肅青川于6月24日已證實4—5齡幼蟲危害，首次發生面積高達66.67 hm2；甘肅成縣在7月8日首次報道了3—5齡幼蟲的發生情況，發生面積為0.02 hm2；2020年甘肅崆峒于8月3日調查到1.07 hm2受害玉米田，田間多為3—4齡幼蟲；甘肅甘谷7月22日查見3齡幼蟲，發生面積有0.04 hm2；四川涪城7月7日發現3齡幼蟲，發生面積共0.22 hm2，因此在7—9月夏季風（偏南風）盛行期的大氣動力運載條件下，甘肅、四川和陜西均可為寧夏源源不斷地提供遷入蟲源。

3.2 草地貪夜蛾在中國西部的遠距離遷飛路徑

Wu等[20]通過剖析秦嶺-淮河地區草地貪夜蛾蟲群的遷入實況和大氣動力條件，結果表明受復雜的地形地貌的影響，秦嶺山區（中經甘肅南部和陜西南部）種群與淮河流域蟲源的遷飛規律存在明顯差異，其中，在地勢平坦的淮河流域，草地貪夜蛾8月中旬之前主要隨季風順東線向北遷飛，華北平原是主降區但可能波及到東北平原，8月中旬開始向南回遷至長江流域；秦嶺山區草地貪夜蛾在9月中旬之前沿西線以北遷為主，西北地區的寧夏和內蒙古自治區是其主要遷入地。陳輝等[6]通過進一步細化我國農作區草地貪夜蛾的時空分布，發現西線始于緬甸，緬甸種群在云南南部和貴州東南部定殖后進一步遷出，向北侵入四川東部、重慶和陜西南部，最終降落在黃河流域。吳秋琳等[18]研究結果也表明，在夏季云南草地貪夜蛾主要向東北方向遷飛后進入四川。此外，云南草地貪夜蛾最早可于4月下旬遷入川西南及川南地區，5月上中旬進入大規模遷入和向北擴展期，6月中旬進一步向北遷飛可達陜西，除川西高原外，四川省各地均可見蟲[23-24]。上述相關結論均與本研究結果基本吻合，本研究也進一步完善了我國草地貪夜蛾經由“（緬甸-）云南-四川和重慶-陜西和甘肅-寧夏（-內蒙古）”的西線遷飛路線。但是，有關草地貪夜蛾在我國形成東、西兩條遷飛路徑的機制尚需要更深入的剖析。經種群生物型分子特征鑒定，我國草地貪夜蛾種群源于美國佛羅里達州的地理種群，是一種偏好取食玉米的特殊的“玉米品系”[46]。結合我國主要農作物分布格局，草地貪夜蛾在我國西部的遷飛路徑覆蓋了我國南部主要的玉米種植帶，這進一步表明，捋清草地貪夜蛾在我國的西線遷飛規律，對建設我國的草地貪夜蛾監測預警體系和指導區域性防控工作具有重要意義。

3.3 2020年寧夏草地貪夜蛾首次遷入期提前的主要原因分析

經過持續2年的全國范圍的田間調查發現，草地貪夜蛾在我國無滯育現象[16]，2020年寧夏草地貪夜蛾遷入比2019年首次入侵年份明顯提前，其根本原因是具有充足的蟲源基礎。姜玉英等[16]通過2019年12月至2020年3月的田間調查結果表明，草地貪夜蛾在我國28°N以南可以順利越冬，包括云南、廣西、廣東、海南、四川、福建和貴州共7個省（自治區），在溫暖年份，越冬北界可進一步偏北達31°N。2019年是草地貪夜蛾首次由國外遷入我國的時期，而2020年境內已存在大量越冬蟲源。全國監測數據還表明，2020年1—3月發生擴展明顯快于2019年，2020年同期共發生354個縣，是2019年同期的8.6倍。此外，對比2019年的逐步北擴過程，2020年草地貪夜蛾成蟲跨區域遷飛現象更加明顯，例如江蘇邳州（位于北緯34.40°）3月31日始見成蟲，比2019年同期廣西宜州（北緯24.48°）北推了近10個緯度[21]。此外，草地貪夜蛾在國內外的遠距離遷飛通常借助于高空氣流的攜載作用[14-15,45,47]。經對比分析發現，2020年7月自甘肅、陜西和四川等地至寧夏一帶的高空風場條件較2019年7月具有更有利的向北運載的動力。張向才等[48]對寧夏、內蒙古等春麥區麥蚜發生和遷入規律進行了多年的觀察，結果發現寧夏有翅麥蚜的遷入與持續的西南風密切相關，這與本研究中草地貪夜蛾的遷入背景場條件十分吻合。此外，西北地區玉米種植密度自2009年以來最高（6.77萬株/hm2）[49]，草地貪夜蛾一旦在該玉米區成功定殖，更易迅速傳播危害。因此，尚需要通過更多的試驗研究、更多個例的剖析，從中尋求西北地區草地貪夜蛾的遷飛規律。

4 結論

在偏南夏季風的影響下，草地貪夜蛾經由“（緬甸-）云南-四川和重慶-陜西和甘肅-寧夏（-內蒙古）”自南向北通過連續1—3個夜晚的遷飛可構成其在中國西部地區的漸次北上的遷飛路線。在偏南風盛行期提前和風速偏強年份，我國西北玉米區應密切關注高空風場條件，加強監測防控工作，警惕草地貪夜蛾的提前發生與危害。

[1] LUGINBILL P. The fall armyworm. USDA Technical Bulletins, 1928(34): 1-91.

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Migration Pathway ofin Northwestern China

1Key Laboratory of Agricultural Meteorology of Jiangsu Province, School of Applied Meteorology, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044;2State Key Laboratory for Biology of Plant Disease and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193;3National Agro-Tech Extension and Service Center, Beijing 100125;4Agricultural Technology Extension Station of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750001;5College of Plant Protection, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095

【Background】As a major migratory insect pest putting the whole world on alert, the fall armywormwarned by Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) poses a serious threat to the agriculture production (including maize) of China from the end of 2018. Taking advantages of the long-distance transport of seasonal monsoons and its self-powered migratory capacity,performs two migration pathways to fly across the eastern and western China separately, which has caused regional dispersal and severe infestation. According to 2-year systematic investigation in China, the west migration route ofends in northwestern China, especially in Ningxia and Alxa Left Banner of Inner Mongolia. However, little is known about the source areas ofpopulation invading northwestern China, and few reports explore the migration route of this devastating pest through the whole western China.【Objective】The objective of this study is to accurately analyze on the key atmospheric factors driving the immigration ofinto the northwestern China, source regions of the first populations to arrive, and Asian monsoon-induced migration pathways of, which can provide fundamental evidence for the early warning and regional management and control of this invasive pest in China.【Method】Based on the invasion dynamics ofin Ningxia of the northwestern China and meteorological data, a meso-scale numerical model, insect’s flight trajectory calculating program, and Geographic Information System (GIS) were used to identify the atmospheric transport backgrounds, simulate the succussive 1-3 night migration routes and trace their source regions ofin the Northwestern China.【Result】The southerly summer monsoon from July to September each year was the key factor for the successive and successful immigration ofinto Ningxia and other regions of Northwestern China, of which their major source populations ofwere located in southeastern Gansu and eastern Sichuan, while some were from western Shaanxi. In addition, southwestern Chongqing, northeastern Yunnan and part of western Shanxi could possibly provide population source of.【Conclusion】Under the influence of southerly Asian summer monsoons,can fly towards the north for 1-3 successive nights via its west migration pathway “Yunnan-Sichuan and Chongqing-Shaanxi and Gansu-Ningxia” in China, which originates from Myanmar and ends in Inner Mongolia, China. In particular, the government should be vigilant against the occurrence and damage of this devastating pest in the maize-cropping regions of Northwestern China while the preponderance of early southerly wind is advanced and wind speed gets strong during July to September.

; northwestern China; migration pathway; summer monsoon; monitoring and early warning

2021-11-10；

2021-12-28

寧夏回族自治區重點研發計劃（2020BBF03004）、國家重點研發計劃（2021YFD1400702）、國家自然科學基金（31727901，31901873）

吳秋琳，E-mail：wuqiulin89@126.com。通信作者吳孔明，E-mail：kmwu@ippcaas.cn

10.3864/j.issn.0578-1752.2022.10.006

（責任編輯 岳梅）