專利名稱：一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉蚜種群數(shù)量短期預(yù)測(cè)方法，屬于農(nóng)業(yè)害蟲防治領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
棉蚜是世界性棉花害蟲，也是我國長江、黃河和西北棉區(qū)的重大害蟲之一。由于氣候變暖、棉花大面積多年連作和大量農(nóng)藥的不合理使用等原因，棉蚜在新疆棉區(qū)頻繁暴發(fā)，常造成棉花減產(chǎn)達(dá)10-30%，對(duì)我國棉花生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。影響棉蚜種群數(shù)量的因素眾多，使棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)成為目前棉花生產(chǎn)中的瓶頸。解決棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)問題，將為棉花豐產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。目前預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法有以下幾種1)將蚜蟲危害分為5級(jí)別，按照氣候變化，預(yù)測(cè)其危害的級(jí)別，誤差相對(duì)比較小，但缺乏理論支持；2)蚜蟲數(shù)量預(yù)測(cè)的模型很多是統(tǒng)計(jì)模型，模型回驗(yàn)比較好，但實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較低，沒有普遍性，在不同年份和不同區(qū)域，模型誤差很大；3)基于氣象特征和棉蚜過程數(shù)據(jù)，采用聚類和判別分析手段，進(jìn)行年份歸類，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較低。溫度是影響棉蚜生長發(fā)育、存活和繁殖等生命活動(dòng)的重要因素，是生產(chǎn)中進(jìn)行種群預(yù)測(cè)、科學(xué)決策防治措施的重要依據(jù)。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中棉蚜短期數(shù)量預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性等缺陷，在田間調(diào)查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合氣象部門溫度要素預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，開發(fā)一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，結(jié)合目前棉蚜調(diào)查和預(yù)測(cè)實(shí)際情況，快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)棉蚜短期數(shù)量預(yù)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，該方法在田間實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同溫度的棉蚜種群生命表，建立溫度和棉蚜種群增長的函數(shù)關(guān)系；在田間棉蚜種群調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過遞推計(jì)算方式，采用指數(shù)增長的方法預(yù)測(cè)下一時(shí)間段(5天后)棉蚜種群數(shù)量的變化，從而達(dá)到對(duì)棉蚜種群的短期數(shù)量預(yù)測(cè)，提高棉蚜種群預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，有利于生產(chǎn)上對(duì)棉蚜的生態(tài)防治和科學(xué)管理，為管理部門科學(xué)決策防治措施提供依據(jù)，為棉花生產(chǎn)提供保障。本發(fā)明所述的一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，按下列步驟進(jìn)行A、全面收集當(dāng)?shù)囟嗄昝扪练N群數(shù)據(jù)和各氣象站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得棉蚜種群數(shù)量動(dòng)態(tài)和每天平均溫度數(shù)值；B、利用當(dāng)?shù)夭煌瑴囟认碌拿扪练N群特定年齡生命表，獲得不同溫度下棉蚜種群內(nèi)稟增長率，建立棉蚜種群內(nèi)稟增長率與溫度的非線性函數(shù)關(guān)系；C、將下一時(shí)間段連續(xù)5天的每天平均溫度預(yù)報(bào)值取平均數(shù)，將該平均數(shù)代入函數(shù)方程，得出此溫度下的棉蚜內(nèi)稟增長率；D、利用種群增長的指數(shù)理論模型，將棉蚜內(nèi)稟增長率數(shù)值代入模型得出5天后棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)值；
E、利用多年田間棉蚜種群數(shù)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，修正理論模型，基于修正模型和溫度預(yù)報(bào)值，采用遞推方法，完成棉蚜種群短期數(shù)量預(yù)測(cè)。本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中棉蚜短期數(shù)量預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性等缺陷，提供一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，結(jié)合目前棉蚜調(diào)查和預(yù)測(cè)實(shí)際情況，快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)棉蚜的短期數(shù)量預(yù)測(cè)。本發(fā)明所述的短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，該方法中棉蚜內(nèi)稟增長率的計(jì)算，基于不同溫度下棉蚜生命表，獲得不同溫度下棉蚜種群內(nèi)稟增長率，建立不同溫度與棉蚜種群內(nèi)稟增長率非線性函數(shù)關(guān)系 Ini=O. 42843-0. 09639Te+0. 00703Te2-0. 00013Te3
其中，Rm表示棉蚜種群內(nèi)稟增長率，TE表示T到T+1時(shí)間段溫度平均值，溫度數(shù)據(jù)來源于當(dāng)?shù)貧庀笳绢A(yù)報(bào)值；基于種群增長的指數(shù)模型，建立理論模型，預(yù)測(cè)下一時(shí)間段棉蚜種群數(shù)量
N”' =N其中Nt表示T時(shí)刻田間棉蚜種群數(shù)量(田間調(diào)查數(shù)據(jù)，可以為單葉蚜量，也可以為三葉姆量或者百葉姆量)，Ντ+1表示Τ+1時(shí)刻種群數(shù)量，T表示棉姆調(diào)查間隔時(shí)間；利用多年種群數(shù)量，修正理論模型，基于修正模型和溫度預(yù)報(bào)值，采用遞推方法，完成5天后的棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)
= 2.7032+0.2344iV,e-r其中，Nt+1(M)表示T+1時(shí)刻棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)值，Nt表示T時(shí)刻田間棉蚜種群數(shù)量，Rm表示棉蚜種群內(nèi)稟增長率，T表示棉蚜種群數(shù)量調(diào)查間隔時(shí)間。


圖I為本發(fā)明路線圖；圖2為本發(fā)明預(yù)測(cè)結(jié)果圖，其中一■一表示觀測(cè)值，一Λ—表示預(yù)測(cè)值。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例以新疆庫爾勒地區(qū)2007年棉蚜發(fā)生數(shù)量為例，對(duì)Ντ+1時(shí)刻棉蚜種群數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)；全面收集當(dāng)?shù)囟嗄昝扪练N群數(shù)據(jù)和氣象站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得棉蚜種群數(shù)量動(dòng)態(tài)和每天平均溫度數(shù)值；計(jì)算棉蚜內(nèi)稟增長率基于當(dāng)?shù)夭煌瑴囟认碌拿扪练N群特定年齡生命表，獲得不同溫度下棉蚜種群內(nèi)稟增長率，建立棉蚜種群內(nèi)稟增長率與溫度的非線性函數(shù)關(guān)系rm=0. 42843-0. 09639Te+0. 00703Te2_0· 00013Te3將要預(yù)測(cè)的未來5天的每天平均溫度預(yù)報(bào)值取平均數(shù)，將該平均數(shù)代入上述函數(shù)方程，得出此溫度下的棉蚜內(nèi)稟增長率；基于種群增長的指數(shù)理論模型，將棉蚜內(nèi)稟增長率數(shù)值代入模型得出5天后棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)值；棉蚜種群數(shù)量理論值-.Ntn = NW
利用多年田間棉蚜種群數(shù)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，修正理論模型，基于修正模型和溫度預(yù)報(bào)值，采用遞推方法，完成棉蚜種群短期數(shù)量預(yù)測(cè)。對(duì)棉蚜種群理論上數(shù)量的修正和遞推
Nt+!fMmtj = 2.7032+ 0.2344i￥,er r表I不同溫度下棉蚜內(nèi)稟增長率速查表
權(quán)利要求
1.一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行 a、全面收集當(dāng)?shù)囟嗄昝扪练N群數(shù)據(jù)和各氣象站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得棉蚜種群數(shù)量動(dòng)態(tài)和每天平均溫度數(shù)值； b、利用當(dāng)?shù)夭煌瑴囟认碌拿扪练N群特定年齡生命表，獲得不同溫度下棉蚜種群內(nèi)稟增長率，建立棉蚜種群內(nèi)稟增長率與溫度的非線性函數(shù)關(guān)系； C、將下一時(shí)間段連續(xù)5天的每天平均溫度預(yù)報(bào)值取平均數(shù)，將該平均數(shù)代入函數(shù)方程，得出此溫度下的棉蚜內(nèi)稟增長率； d、利用種群增長的指數(shù)理論模型，將棉蚜內(nèi)稟增長率數(shù)值代入模型得出5-7天后棉蚜種群數(shù)量預(yù)測(cè)值； e、利用多年田間棉蚜種群數(shù)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，修正理論模型，基于修正模型和溫度預(yù)報(bào)值，采用遞推方法，完成棉蚜種群短期數(shù)量預(yù)測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種短期預(yù)測(cè)棉蚜種群數(shù)量的方法，該方法在田間實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同溫度的棉蚜種群生命表，建立溫度和棉蚜種群增長的函數(shù)關(guān)系；在田間棉蚜種群調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過遞推計(jì)算方式，采用指數(shù)增長的方法可以預(yù)測(cè)下一時(shí)間段(5天左右)棉蚜種群數(shù)量的變化，從而達(dá)到對(duì)棉蚜種群的短期數(shù)量預(yù)測(cè)，提高棉蚜種群預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，有利于生產(chǎn)上對(duì)棉蚜的生態(tài)防治和科學(xué)管理，為管理部門科學(xué)決策防治措施提供依據(jù)，為棉花生產(chǎn)提供保障。
文檔編號(hào)G06Q10/04GK102968675SQ20121051810
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者呂昭智, 苗偉, 高桂珍, 夏德萍, 孫平, 王佩玲, 羅朝輝, 馬吉宏, 張娟, 徐養(yǎng)誠, 周生梅 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所