[发明专利]一种短期预测棉蚜种群数量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉蚜种群数量短期预测方法，属于农业害虫防治领域。

背景技术

棉蚜是世界性棉花害虫，也是我国长江、黄河和西北棉区的重大害虫之一。由于气候变暖、棉花大面积多年连作和大量农药的不合理使用等原因，棉蚜在新疆棉区频繁暴发，常造成棉花减产达10-30%，对我国棉花生产及产业发展构成了严重威胁。影响棉蚜种群数量的因素众多，使棉蚜种群数量预测成为目前棉花生产中的瓶颈。解决棉蚜种群数量预测问题，将为棉花丰产奠定良好基础。

目前预测棉蚜种群数量的方法有以下几种：1）将蚜虫危害分为5级别，按照气候变化，预测其危害的级别，误差相对比较小，但缺乏理论支持；2）蚜虫数量预测的模型很多是统计模型，模型回验比较好，但实际应用价值较低，没有普遍性，在不同年份和不同区域，模型误差很大；3）基于气象特征和棉蚜过程数据，采用聚类和判别分析手段，进行年份归类，实际应用价值较低。

温度是影响棉蚜生长发育、存活和繁殖等生命活动的重要因素，是生产中进行种群预测、科学决策防治措施的重要依据。本发明针对现有技术中棉蚜短期数量预测的不准确性等缺陷，在田间调查数据基础上，结合气象部门温度要素预报数据，开发一种短期预测棉蚜种群数量的方法，结合目前棉蚜调查和预测实际情况，快速、准确地实现对棉蚜短期数量预测。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种短期预测棉蚜种群数量的方法，该方法在田间实地调查数据的基础上，根据不同温度的棉蚜种群生命表，建立温度和棉蚜种群增长的函数关系；在田间棉蚜种群调查的基础上，通过递推计算方式，采用指数增长的方法预测下一时间段(5天后)棉蚜种群数量的变化，从而达到对棉蚜种群的短期数量预测，提高棉蚜种群预测准确度，有利于生产上对棉蚜的生态防治和科学管理，为管理部门科学决策防治措施提供依据，为棉花生产提供保障。

本发明所述的一种短期预测棉蚜种群数量的方法，按下列步骤进行：

A、全面收集当地多年棉蚜种群数据和各气象站点监测数据，获得棉蚜种群数量动态和每天平均温度数值；

B、利用当地不同温度下的棉蚜种群特定年龄生命表，获得不同温度下棉蚜种群内禀增长率，建立棉蚜种群内禀增长率与温度的非线性函数关系；

C、将下一时间段连续5天的每天平均温度预报值取平均数，将该平均数代入函数方程，得出此温度下的棉蚜内禀增长率；

D、利用种群增长的指数理论模型，将棉蚜内禀增长率数值代入模型得出5天后棉蚜种群数量预测值；

E、利用多年田间棉蚜种群数量监测数据，修正理论模型，基于修正模型和温度预报值，采用递推方法，完成棉蚜种群短期数量预测。

本发明需要解决的技术问题，是针对现有技术中棉蚜短期数量预测的不准确性等缺陷，提供一种短期预测棉蚜种群数量的方法，结合目前棉蚜调查和预测实际情况，快速、准确地实现对棉蚜的短期数量预测。

本发明所述的短期预测棉蚜种群数量的方法，该方法中棉蚜内禀增长率的计算，基于不同温度下棉蚜生命表，获得不同温度下棉蚜种群内禀增长率，建立不同温度与棉蚜种群内禀增长率非线性函数关系:r_m=0.42843-0.09639Te+0.00703Te²-0.00013Te³

其中，R_M表示棉蚜种群内禀增长率，TE表示T到T+1时间段温度平均值，温度数据来源于当地气象站预报值；

基于种群增长的指数模型，建立理论模型，预测下一时间段棉蚜种群数量：

其中N_T表示T时刻田间棉蚜种群数量（田间调查数据，可以为单叶蚜量，也可以为三叶蚜量或者百叶蚜量），N_T+1表示T+1时刻种群数量，T表示棉蚜调查间隔时间；

利用多年种群数量，修正理论模型，基于修正模型和温度预报值，采用递推方法，完成5天后的棉蚜种群数量预测：

其中，N_{T+1(预测值)}表示T+1时刻棉蚜种群数量预测值，N_T表示T时刻田间棉蚜种群数量，R_M表示棉蚜种群内禀增长率，T表示棉蚜种群数量调查间隔时间。

附图说明

图1为本发明路线图；

图2为本发明预测结果图，其中—■—表示观测值，—△—表示预测值。

具体实施方式

实施例