针对新疆草原蝗灾发生的多样性,严重性,复杂性,持久性等特点,通过对新疆多年蝗虫发生情况的数、时、空动态分析,利用MODIS和TM 遥感数据,在地理信息系统平台下,运用地统计学方法,综合研究草场退化、土地利用变化及植被、土壤、气象、水文、境外迁入蝗虫等因素对新疆草原蝗虫种群时空动态的影响,阐明新疆草原蝗虫灾变的基本规律,组建草原蝗虫暴发生境参数的遥感监测阈值模型,揭示草原蝗灾大面积暴发的生态学机制,探索在以植物保护、生物保护、资源保护和环境保护(4保护原则)为基本指导方针下的新疆草原蝗灾可持续控制的有效途径和对策。
本项目以新疆典型蝗区哈密、伊犁、阿勒泰为研究区域,通过蝗虫发生的历史资料和野外调查数据,结合MODIS-NDVI数据,在GIS下综合研究植被长势变化、气象、不同地理种群等因素对蝗虫发生的影响,组建了预测新疆草原蝗虫发生的气象因子模型。 NDVI与温度、降水等存在正相关(P<0.05),与蝗虫发生面积为负相关(P<0.05)。通过53年蝗虫发生面积与大气环流特征值的研究,筛选确定5个与蝗虫发生相关的关键指标,组建4个预测模型。冬季和5-6月气温偏高有利于塔城和哈密地区蝗卵越冬和孵化出土,蝗虫严重发生年份,伊犁地区冬季和5月气温偏低,即冬季低温、早春异常气温不再是该地区蝗卵越冬和孵化的限制因子。 7种优势蝗虫危害种基因组DNA多态性研究表明,大垫尖翅蝗与蓝斑翅蝗相聚,再与黑条小车蝗聚为一支,意大利蝗乌鲁木齐种群和阿勒泰种群先聚一起,后依次与黑腿星翅蝗、伪星翅蝗及西伯利亚蝗相聚,最后与前一支聚在一起。分子系统树结果表明,科内的属和属内的种优先聚在一起,西伯利亚蝗哈密种群与阿勒泰种群产生了遗传分化。蝗总科5科的起源关系由原始到进化的顺序依次是斑腿蝗科、剑角蝗科、槌角蝗科、网翅蝗科、斑翅蝗科。