“南京农业大学教授用大数据预测迁飞害虫 全面阻击物种入侵”

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(/h ) )如果敌人咬紧牙关，不怕跳指甲，就怕敌人没有洞。 这是南京农业大学植物保护学院的胡高教授谈病虫害防治时的感悟。

这两年，最触动胡高教授神经的，是联合国粮农组织全球警告的重大迁飞性农业害虫草原贪婪夜蛾。 这是突然的生物物种入侵。 草地夜蛾是从美洲热带和亚热带地区产生的有害昆虫席卷非洲、欧洲，越过印度，到达了我国山西、甘肃等北方的干燥寒冷地区。

今年夏天，胡高教授的日程安排得很满，到云南、河南等地调查了农作物的灾情和虫害的发生规律。

与往年相比，今年的气候特别异常。 冬季和春季温度异常高，越冬虫量大，迁飞性害虫乘风而飞，遇雨而停，超长期雨季打乱了原有的迁飞路线和发生规律，许多地方出现了迁飞性害虫大范围危害的现象。

过去面对这种情况，只能跟着害虫走，追屁股追堵住。

但是，目前利用对大数据的捕获和预测，胡高教授和他的团队正试图以被动追击为主动下蹲，以被动作战为主动战，全面阻止物种入侵。

追踪草地贪婪夜蛾

2019年初，草地贪婪夜蛾在中国云南被发现。 研究病虫害防治的胡高教授得知这个消息后，神经绷紧了。 迄今为止，他一直关注着草原贪婪夜蛾的最新动向。

草地贪婪夜蛾的幼虫呈灰色绿色，头部有倒y字型的斑，腹部末节有4个黑斑，排列成正方形。 这是一种非常可食用的害虫，幼虫寄生在农作物植株上，以农作物的叶、茎为食，危害玉米、水稻、高粱、甘蔗等十多种农作物。 直接在叶子上产卵。 幼虫切断种苗和幼小的植株茎，吞噬植物的生长点，导致植株死亡。 小草原贪婪夜蛾的幼虫可以破坏整个玉米苗。 受虫害的作物有可能减产20%，严重的情况下有可能无法收获颗粒。

草地贪婪夜蛾以前只是在西半球活动。 年草的贪婪夜蛾在非洲被发现，表明发生了跨大陆的传播。 胡高教授建议开始跟踪研究，为草原贪婪夜蛾入侵亚洲乃至中国做准备。

他的担心得到了印证。 年5月，草原贪婪夜蛾入侵印度，于去年1月出现在我国云南省。

作为典型的迁飞性昆虫，草地贪婪夜蛾的成虫靠风力一夜可飞行100公里(苍蝇只有15公里)，这种速度在整个害虫界是前所未有的。 除此之外，草原贪婪夜蛾的繁殖能力也相当惊人。 草地夜蛾在25℃左右的条件下，30天左右可以繁殖一代。 每次可产卵100-200粒，一生可产卵900-1000粒，一年可繁殖几代。

(/h ) )在没有确定飞行路线的情况下，及时进行预测的难易度极高。 即使国内采取戒严死守的态势，2019年的草地贪婪夜蛾也波及到了全国26个省(区、市)约1500个县市。 2019年1月，草地贪夜蛾在云南被发现，5月迁徙入侵湖北，7月山西和甘肃也出现了草地贪夜蛾幼虫。

草原贪婪夜蛾在我国定居，损失不可估量。 胡高教授认为，现阶段掌握草地贪婪夜蛾的迁飞途径，及时进行预判很重要。

建立监视网站并密切跟踪

费时、任务重，最重要的是农民财产损失难以衡量和预测。 据胡高教授介绍，这两年草原贪吃夜蛾没有在我国定居，一方面是因为全国性的严密防卫死守，另一方面也是因为今年异常的天气牵制了大量的草原贪吃夜蛾到云南、贵州地区。

今年正是草地贪婪夜蛾入侵我国的第二年，今后也有大范围危害的风险。 胡高教授和他的团队掌握了监视和建模。

利用 大量的一手资料，并基于现有草地贪婪夜蛾类似昆虫的迁飞资料，胡高教授在短时间内建立了数据模型，初步建立了草地贪婪夜蛾的迁飞途径。

与胡高教授的辗转调查不同，他的几位研究生长期在害虫发生地驻扎研究，蹲守监测，努力收集初级资料。 在云南乡下，这些年轻人已经驻扎了五个多月。

南京农业大学博士生陈辉就是其中之一。 从今年3月开始，陈辉将对云南省元江哈尼族彝族自治县进行蹲点监测调查。

他总是早上6点起床，在地里做实验，去乡下推进，或者在地里捕虫。 虽然天气很热，但是他们开始工作并不含糊。 晚上是草原贪婪夜蛾的活动时间，他们经常在这个时间段检查数据，完成相关课题。

云南省元江县位于低热河谷，盛夏40多天不下雨，夏季平均气温多达37℃。 一开始穿着长袖、长裤戴帽子工作，但因为太热放弃了。 至今，陈辉的手臂上还留有酷暑时期晒伤的斑点。

但是，要在农田里构建监测点，工具的不完善让这个博士生体验到了赤脚医生一样的窘迫。

在记录昆虫飞来的路线时，这种感觉特别强烈。

要记录昆虫的飞行路线，需要专门的飞行模拟器。 陈辉的实验室有进口的航班模拟器，但不能带你去地里。 他只能自己做飞行模拟器。

在开发飞行模拟器的过程中，最困难的部分是如何采用单片机的问题。 飞行模拟器的单片机和编码器是如何连接的，以及如何将数据传输到计算机上。 数据被收集，无法可视化，前面的工作也会丢掉。

陈辉专门买了在线课，又买了51单片机学习机，但是很多关键问题是自学不行，在线课缺乏反馈，有困难的时候没有地方听。 包括胡教授在内的实验室成员没有相关经验。 巧合的是，有一天陈辉在刷微信朋友圈的时候，看到一个朋友转发了相关知识，他又马上和这个朋友取得了联系。

最后，陈辉拿走了这个飞行模拟器装置的单片机部分。 这样，他收集的数据最终转换成了可研究的图表和移动路径图。

在整个过程中，陈辉得到了胡高教授的很多帮助。 他很支持学生的想法，我做飞行模拟器的时候，他让我大胆放手。

只有胡高教授和他的团队分散在各地构建的监视网，才能进行数据预测。

化被动灭虫为主动卫田

目前，胡高教授和他的团队在云南省实验区设立了十多个试验小区，用诱虫灯、高光、性诱虫剂等方法捕获草地贪婪夜蛾，进行数量统计。 监测点完成后，总结出无数草原贪婪夜蛾飞来的路径，就是飞行移动路线图。

这是一个漫长而复杂的过程。 胡高教授表示，由于数据量大、输入次数频繁、数据结构繁杂，一名研究生一晚上输入的数据被修订了9次。

根据 建立的预测模型，1月，华南南部包括广东、广西、云南、福建、台湾等省和海南岛，当地存在草原贪吃夜蛾当地越冬种群，3、4月起，国外草原贪吃蛾虫源开始入侵国内。 在长江以南的大部分地区，3月可以看到成虫入侵，主要入侵期间为4、5月。 江淮、黄淮、华北平原、四川盆地、贵州大部分地区，4、5月开始长江以南地区虫源理发入侵，主要侵入期为5、6月。 黄河以北的地区主要为迁入期7月，但甘肃省东部、宁夏回族自治区、陕西省、山西省、河北省等省的北部、内蒙古自治区南部和东北地区，到7月为止有成虫迁入的可能性。 他们的预测结果也与近两年草地贪夜蛾的发生趋势基本一致，为全国草地贪夜蛾三区三带布防方案的制定提供了有力的理论支持。

胡高教授认为华南越冬区、黄淮海地区以及西南、西北玉米田是防治草地贪婪夜蛾的关键。 目前，在草地贪婪夜蛾未在我国定居的情况下，必须建立一两年内综合化学防治、物理防治、生物防治和农业防治的防治技术体系。 基本的防控思路是因地制宜实施分区管理，及早监测和诱杀成虫，防止草地贪夜蛾大规模飞来，防止幼虫爆发危害。

在了解害虫的动态和迁飞情况的基础上，胡高教授根据美国noaa数据库提供的过去5年的气象数据，利用通过的昆虫迁飞轨迹算法，以昆虫自身的飞行能力为参数进行了数据运算和分解，进行了准确的预测。

胡高教授表示，未来希望通过大数据预测，在害虫到来之前做好准备，被动驱虫成为主动卫田。 现在至少可以说明年草原贪婪夜蛾来袭的时间和地点是可预测的。 胡高教授说。

(/h ) )飞来害虫与农田卫士之间的搏斗，暗潮涌向寂静的原野。