農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報講義

1、新中國成立以來，病蟲害預(yù)測預(yù)報工作取得了巨大成就，為國家農(nóng)業(yè)豐收和社會發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。改革開放以來，國家把病蟲區(qū)域測報站建設(shè)列入重點建設(shè)項目，使基層測報站測報手段逐步得到改善，進(jìn)而帶動測報水平不斷提高。但隨著國家經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，病蟲測報遇到了暫時的困難，忽視測報的現(xiàn)象普遍存在，即使棉鈴蟲暴發(fā)為害的近年，測報經(jīng)費也并沒有保證，并沒有形成一個支持持續(xù)發(fā)展的機(jī)制。因此，測報水平也沒有預(yù)期的發(fā)展快，可以說，病蟲測報還沒有走出困境。如今，我國和自治區(qū)確定了中長期的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展計劃，預(yù)期將有重大突破，病蟲測報也面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 一、農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報的概念 預(yù)測：是指對研究對象的未來狀態(tài)進(jìn)行預(yù)計和

2、推測，廣義地講，說是預(yù)測者根據(jù)歷史資料和新的信息情報，運用適當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)，對研究對象的未來進(jìn)行科學(xué)的分析，估算和推斷。 農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報(以下簡稱病蟲測報)就是系統(tǒng)、準(zhǔn)確監(jiān)測農(nóng)田病蟲草鼠發(fā)生動態(tài)，并運用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、邏輯學(xué)等知識和方法，結(jié)合實踐經(jīng)驗和歷史資料，對病蟲草鼠未來發(fā)生危害趨勢作出預(yù)測，為用戶提供準(zhǔn)確、及時的預(yù)報服務(wù)。病蟲測報被普遍認(rèn)為是植物保護(hù)乃至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)性工作。 二、農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報的歷史沿革與進(jìn)展 1、全國有害生物預(yù)測預(yù)報網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)的建設(shè)進(jìn)展 早在1956年底全國建立了專業(yè)性測報站138個,群眾性測報點1890個,1978年原農(nóng)林部成立了農(nóng)作物病蟲

3、預(yù)測預(yù)報總站,以后各級政府陸續(xù)投資建設(shè)病蟲測報機(jī)構(gòu),基本建成了從中央到省、市、縣(市的全國測報網(wǎng)體系。到2000年,全國共有專業(yè)性測報機(jī)構(gòu)2000余個,從事測報工作的專業(yè)技術(shù)人員8300余人。19892002年,國家實施了農(nóng)作物病蟲預(yù)測預(yù)報網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)項目,而且,19982002年國家實施了植物保護(hù)工程,加強(qiáng)了農(nóng)作物病蟲預(yù)測預(yù)報基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作,中央和地方政府共同投資,己建成國家級農(nóng)作物病蟲區(qū)域性測報站500多個,初步建成了全國農(nóng)作物有害生物監(jiān)測預(yù)報體系。 2、農(nóng)作物主要病蟲預(yù)測預(yù)報標(biāo)準(zhǔn)辦法的建設(shè)進(jìn)展 早在50年代初期就開展了東亞飛握和小麥吸漿蟲的蟲情偵查和預(yù)報,國家十分重視病蟲測報標(biāo)準(zhǔn)的制訂

4、工作。1952年,在農(nóng)業(yè)部召開的全國治螟座談會議上,制訂了中國第一個測報標(biāo)準(zhǔn)辦法,即螟情預(yù)測辦法。1955年農(nóng)業(yè)部頒布了農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報方案。60年代開始,連續(xù)多年組織專業(yè)人員整理印發(fā)全國主要病蟲基本測報資料匯編,供全國共同使用。1973年農(nóng)林部召開農(nóng)作物病蟲預(yù)測預(yù)報座談會議,制訂27種(類）主要農(nóng)業(yè)作物病蟲預(yù)測預(yù)報辦法。1979年,農(nóng)業(yè)部分別召開各類農(nóng)作物主要病蟲測報技術(shù)座談會議,修訂和制訂了農(nóng)作物主要病蟲測報辦法,并于1981年第一次正式公開出版發(fā)行了全國統(tǒng)一的測報標(biāo)準(zhǔn)辦法。全書共包括有32種(類)主要病蟲,并總結(jié)了我國遷飛性害蟲的研究成果,首次編入了遷飛性害蟲異地預(yù)報辦法。1986-

5、1992年,農(nóng)業(yè)部又將標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作引入了病蟲測報行業(yè),制訂出15種病蟲測報調(diào)查規(guī)范,經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn),以中華人民其和國國家標(biāo)準(zhǔn)頒布,于1996年6月1日正式實施,實行測報標(biāo)準(zhǔn)化是提高病蟲測報質(zhì)量的重要保證。 3、監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)測信息快速傳遞和預(yù)報手段的建設(shè)進(jìn)展 20世紀(jì)80年代以前,都以信郵方式進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)報信息的傳遞和發(fā)布,工作量大,傳遞速度慢。1979年,由農(nóng)業(yè)部統(tǒng)一創(chuàng)制了一套特有的電報編碼程序,即農(nóng)業(yè)病蟲測報專用電碼,作為公益電報(BCH)在全國電信部門通用。1981年,在全國普遍應(yīng)用了農(nóng)作物病蟲監(jiān)測預(yù)報模式電報,使預(yù)報內(nèi)容規(guī)范化,編報程序化,傳遞快迅化,并通過無線廣播臺層層發(fā)布

6、重要蟲情、尤其在基層測報站均能夠通過有線廣播,將蟲情及防治意見直接傳送到千家萬戶,對于及時撲滅農(nóng)作物有害生物災(zāi)害,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全,發(fā)揮了十分重要的作用。 20世紀(jì)90年代開始,國家投資建設(shè)的各區(qū)域性測報站陸續(xù)配備了電子計算機(jī)和傳真機(jī)。目前,全國基本以電子郵件和傳真機(jī)作為病蟲監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)報信息傳遞平臺。在數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理方面,已開發(fā)出棉鈴蟲和水稻病蟲全國統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。目前,正朝著通過國際互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)全國統(tǒng)一的有害生物專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方向發(fā)展。 20世紀(jì)末以來,農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物病蟲測報機(jī)構(gòu)和部分省(區(qū))農(nóng)作物病蟲預(yù)測預(yù)報單位,不斷把現(xiàn)代媒體技術(shù)、信息技術(shù)引入病蟲預(yù)測預(yù)報工作領(lǐng)域,開發(fā)農(nóng)作物病

7、蟲災(zāi)害預(yù)報可視化(電視)預(yù)報信息平臺,大力推進(jìn)農(nóng)作物病蟲可視化預(yù)報工作的發(fā)展。部分農(nóng)作物病蟲測報機(jī)構(gòu)配備了數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、掃描儀、光盤刻錄機(jī)、電頻采集編輯卡等電視預(yù)報的硬件設(shè)備,并應(yīng)用Photshop,Photoline,cordmw等圖像處理軟件,和AdobePremiere、VIdeocraR等電影制作軟件,制作了電視預(yù)報光盤,在各級電視臺播出。形象直觀、圖文并茂、及時準(zhǔn)確地發(fā)布了病蟲災(zāi)情動態(tài)和防治技術(shù)措施等信息,提高了預(yù)報質(zhì)量和利用效率。 國外農(nóng)作物病蟲預(yù)測預(yù)報工作比我國起步旱,技術(shù)進(jìn)步很快。前蘇聯(lián)和日本在20世紀(jì)40年代就開展了重要病蟲的測報工作。如日本在20世紀(jì)40年代就由政府

8、制定了有關(guān)法律,確定了農(nóng)作物病蟲測報的任務(wù),20世紀(jì)60年代以來,建立健全了全國測報和防除機(jī)構(gòu)及人員編制。除政府聘用的800多名專職技術(shù)人員外,全國還有9000多名病蟲業(yè)務(wù)調(diào)查員和幾千個觀察點,實行測報數(shù)據(jù)和情報的統(tǒng)一管理。目前,日本中央政府及47個縣已組成計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),統(tǒng)一應(yīng)用DRESS專用軟件系統(tǒng),以中央政府為中心,47個縣各有亞中心,形成了大型電子計算機(jī)全國聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),負(fù)責(zé)全國數(shù)據(jù)收集、處理、貯存和傳遞,中央政府能迅速得到測報數(shù)據(jù)資料,預(yù)報信息也能迅速發(fā)布、傳遞和相互交換。目前,日本可發(fā)布32種作物(以果樹、蔬菜、花卉等為主),208種病蟲鼠害的預(yù)報。 20世紀(jì)70年代以來,美國、加

9、拿大、英國等國也相繼建立了測報資料的計算機(jī)數(shù)據(jù)庫。美國的許多州,建立了病蟲綜合管理計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng),病蟲的監(jiān)測數(shù)據(jù)能及時通過網(wǎng)絡(luò)傳送至中心,經(jīng)整理分析后發(fā)布病蟲預(yù)報及防治意見信息,可直接通過網(wǎng)絡(luò)傳送給農(nóng)場主。西歐建立了一個由14國參加的蚜蟲聯(lián)合測報網(wǎng)絡(luò),統(tǒng)一用Taylor吸蟲器定期采集蚜蟲樣本。該網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在英國洛桑試驗站,由該站統(tǒng)一鑒定蚜蟲種類,進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計貯存、整理和分析計算,發(fā)布蚜蟲發(fā)生趨勢預(yù)報信息另外,3S技術(shù)已在病蟲測報中得到一定應(yīng)用。美國、英國、澳大利亞等國利用雷達(dá)對遷飛性害蟲的空中監(jiān)測也進(jìn)行了深入的研究和初步應(yīng)用。 中國作為一個發(fā)展中國家,在農(nóng)作物病蟲測報工作方面雖已有相當(dāng)?shù)囊?guī)

10、模和成就,但與發(fā)達(dá)國家相比,尤其在資金的投入,高新技術(shù)和設(shè)備的建設(shè)和應(yīng)用、機(jī)構(gòu)健全方面還有很大差距,需要各級政府和有關(guān)部門的大力支持,更需要廣大植物保護(hù)工作者的不懈努力。 二、預(yù)測的原理 雖然農(nóng)作物病蟲預(yù)測涉及的領(lǐng)域廣泛,研究的預(yù)測對象十分繁多,所用的方法手段也五花八門,但通過人們長期的研究和實踐,通常將人們對預(yù)測的思維方式歸納為以下三個原理。 （一）慣性原理:客觀事物的發(fā)展變化過程常常表現(xiàn)出它的延續(xù)性,通常也稱為貫性原則氣或連貫性原則?？梢哉f沒有一種事物的存在和發(fā)展與其過去的行為沒有聯(lián)系的,過去的行為和表現(xiàn)不僅影響現(xiàn)在的存在和狀態(tài),還會影響未來的狀態(tài)和表現(xiàn)。這也表明任何事物的發(fā)展都有時間上的

11、延續(xù)性,或也稱有時間上的慣性?？陀^事物運動的貫性大小,取決于其本身的動力大小,以及外界因素制約的程度。研究對象的貫性越大,說明其延續(xù)性越強(qiáng),越不易受外界因素的干擾而改變其本身的運動傾向。如果我們對事物的過去到現(xiàn)在的貫性或延續(xù)性有所了解,那么就為預(yù)測提供了依據(jù)。也就可預(yù)測其向未來的延續(xù)狀態(tài)或趨勢。貫性原理是各種趨勢外推預(yù)測方法的理論依據(jù)。這種延續(xù)性往往可表現(xiàn)在兩個方面：(1)事物發(fā)展趨勢的特征(如發(fā)展方向、速度、變化周期等)在未來一段時間內(nèi)的表現(xiàn)。據(jù)此,可建立種種趨勢外推模型進(jìn)行預(yù)測。（2）在一定時間內(nèi),某些外界因素的聯(lián)系結(jié)構(gòu)和相互作用關(guān)系可按一定的格局延續(xù)下去。也就是說系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和機(jī)能將在未來

12、一段時間內(nèi)保持下去。因此也可建立有關(guān)結(jié)構(gòu)或功能的外推預(yù)測模型,進(jìn)行預(yù)測。事物運動的貫性或延續(xù)性的存在,為預(yù)測的可行性提供了理論依據(jù)。目前,常用的一些預(yù)測方法和技術(shù),有許多屬于貫性原理的范疇。如常用的利用時間序列外推法建立的趨勢預(yù)測模型,即屬于第一類延續(xù)性質(zhì),它假定研究的對象將隨時間的推移而會按照一定的趨勢和一定的變化比例向前發(fā)展。而利用回歸分析法建立的因果關(guān)系預(yù)測模型,即屬于第二類延續(xù)性質(zhì)。這類回歸分析的因果關(guān)系模型反映了各種變量在過去發(fā)展變化中的依賴關(guān)系和內(nèi)在相互制約作用,而預(yù)測正是依據(jù)這些結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的延續(xù)性。 （二）類推原則：世界上許多事物的發(fā)展和變化常表現(xiàn)有類似之處,利用事物之間狀態(tài)

13、表現(xiàn)上的某些相似之處的特性,就可把發(fā)生(或已知的)事物的狀態(tài)表現(xiàn)過程或形式類推,或預(yù)測到未來發(fā)生的或后發(fā)生而尚未知的事物的發(fā)生狀態(tài)表現(xiàn)。在預(yù)測中人們常從以下三方面來進(jìn)行類推：（1）依據(jù)歷史上曾發(fā)生過的事件來推測當(dāng)前或未來；(2)依據(jù)其他地區(qū)曾發(fā)生過的事件,來推測本地區(qū)將發(fā)生的狀態(tài),如根據(jù)遷出地(或蟲源地)已發(fā)生的遷飛害蟲發(fā)生期和發(fā)生量來預(yù)測遷入地未來的害蟲狀態(tài)；(3)根據(jù)局部推總體。類推原則不能用于所有事物的預(yù)測。必須通過仔細(xì)的分析、比|較,首先確定兩種事物間確實存在類似性,才能應(yīng)用。 （三）相關(guān)原則：世界上任何事物的存在和發(fā)展都不是孤立的,而是與其他事物的存在和發(fā)展具;|有或多或少的相互影響

14、、相互制約或相互依賴的關(guān)系。事物之間的這種相互相關(guān)的關(guān)系,常表現(xiàn)出因果的關(guān)系,所以在深入分析事物之間的這種相互關(guān)系的基礎(chǔ)上就能預(yù)測其未來的變動狀況。當(dāng)然,某事物的狀態(tài)變量并不是與任何某一個或多個其他事物狀態(tài)變量存在顯著的相關(guān)關(guān)系。因此,相關(guān)原理的應(yīng)用關(guān)鍵在于首先要找出到底與那一個或多個事物間確實存在顯著相關(guān)關(guān)系,而與其他一些事物間卻沒有顯著關(guān)系,這便是因子選擇的重要性。相關(guān)事物的聯(lián)系又分為同步的和不同步的;直接的或間接的等類型。總之,相關(guān)原則在指導(dǎo)預(yù)測中是極為重要的科學(xué)原理。此外,不確定性(或然性)分析和概率判斷準(zhǔn)則在預(yù)測中也十分重要。上面我們己說到預(yù)測學(xué)的世界觀或指導(dǎo)思想是世界的可知性和可能

15、性,但限于目前人們的科學(xué)發(fā)展水平,可以說,世界在目前時刻尚有許多事物的存在和變化規(guī)律是未知的或不確定性的。但隨著科學(xué)的發(fā)展,這類不確定的狀態(tài)也可能將成為確定性的和可知的。但畢竟在目前或相當(dāng)長時期內(nèi),我們只能將之視為不確定性的,在預(yù)測中我們也常稱之為隨機(jī)性或隨機(jī)事件。對于隨機(jī)事件如何進(jìn)行預(yù)測呢?常用概率論或數(shù)理統(tǒng)計方法,求出隨機(jī)事件出現(xiàn)各種狀態(tài)的概率,然后根據(jù)概率判斷準(zhǔn)則去推測預(yù)測對象的未來狀態(tài)出現(xiàn)的概率,也稱之為概率預(yù)報。 三、測報的類別 (一)按預(yù)測內(nèi)容分 1發(fā)生期預(yù)測發(fā)生期預(yù)測就是預(yù)測農(nóng)作物有害生物的某種蟲態(tài)或蟲齡的出現(xiàn)期或為害期:某種病害的侵染過程時期,或流行階段；對具有遷飛、擴(kuò)散習(xí)性的

16、害蟲,預(yù)測其遷出或遷入本地的時期。從害蟲生活史、病菌的侵染或流行過程、物候?qū)W的角度,研究預(yù)測其發(fā)生期。以此作為確定防治適期的依據(jù)。 2發(fā)生量預(yù)測發(fā)生量預(yù)測就是預(yù)測有害生物的發(fā)生數(shù)量或田間蟲口密度:病害發(fā)生程度的普遍率或嚴(yán)重度等,主要是估測病蟲未來的蟲口數(shù)量或病害流行程度是否有大發(fā)生趨勢,是否會達(dá)到防治指標(biāo)。從有害生物猖獗理論及農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點出發(fā),運用多年積累的系統(tǒng)資料,以此作為中、長期預(yù)測的依據(jù)。 3遷飛害蟲預(yù)測遷飛預(yù)測是根據(jù)害蟲發(fā)生蟲源或發(fā)生基地內(nèi)的遷飛害蟲發(fā)生動態(tài)、數(shù)量,及其生物、生態(tài)和生理學(xué)特性,以及各遷出遷入地區(qū)的作物生育期與季節(jié)相互銜接的規(guī)律性變化,結(jié)合氣象預(yù)測資料,來預(yù)測遷飛的

17、時期、遷飛數(shù)量及作物蟲害發(fā)生區(qū)域等。 4危害程度預(yù)測及產(chǎn)量損失估計在發(fā)生期、發(fā)生量預(yù)測的基礎(chǔ)上,根據(jù)病菌的致病力、害蟲的為害能力和作物產(chǎn)量的損失率,從而推斷病蟲災(zāi)害程度的輕重或所造成損失的大小:配合發(fā)生量預(yù)測進(jìn)一步劃分防治對象田,確定防治次數(shù),并選擇合適的防治方法,控制或減少危害損失。 5風(fēng)險評估可分為外來入侵性有害生物風(fēng)險評估和內(nèi)源性有害生物風(fēng)險評估。前者是指對檢疫性有害生物一旦侵入后,可能在那些區(qū)域定殖和造成危害程度的評估:后者則是指對非檢疫性有害生物可能在那些區(qū)域的發(fā)生和危害程度的評估。 (二)按預(yù)測時間長短分 1短期預(yù)測短期預(yù)的期限大約對病害一般為1周以內(nèi),對害蟲則大約在20天以內(nèi)。一

18、般作法是:根據(jù)過去發(fā)生的病情或1、2個蟲態(tài)的蟲情,推算以后的發(fā)生時期和數(shù)量,以確定未來的防治適期、次數(shù)和防治方法。其準(zhǔn)確性高,使用范圍廣。 2中期預(yù)測中期預(yù)測的期限,一般為20天到一個季度,常在一個月以上,但視病蟲種類不同,期限的長短可有很大的差別。如一年一代、年數(shù)代、一年十多代的害蟲,.采用同一方法預(yù)測的期限就不同。通常是預(yù)測下一個世代的發(fā)生情況,以確定防治對策和進(jìn)行防治工作部署。 3長期預(yù)測長期預(yù)測的期限常在一個季度或一年以上。預(yù)測時期的長短仍視有害生物種類不同和生殖周期長短而定。生殖周期短、繁殖速度快,預(yù)測期限就短,否則就長,甚至可以跨年度。超過一年以上的預(yù)測,也可稱為超長期預(yù)吻。 (三

19、)按預(yù)測空間范圍分 1遷出區(qū)蟲源預(yù)測(或本地蟲源預(yù)報)在一定環(huán)境條件影響下,某種昆蟲從發(fā)生地區(qū)遷出或從外地遷入的行為活動是昆蟲種群行為之一。遷出區(qū)蟲源預(yù)測主要查明遷出區(qū)的蟲源基數(shù)和發(fā)育進(jìn)度,是屬于遷出型還是本地型蟲源,再分別組織實施預(yù)測。 2遷入?yún)^(qū)蟲源預(yù)測(或異地蟲源預(yù)測)遷入?yún)^(qū)蟲源預(yù)測主要查明遷入地區(qū)的氣候條件、作物長勢和生育期階段,以及遷入?yún)^(qū)的蟲情,預(yù)測遷入害蟲未來發(fā)生趨勢。 四、預(yù)測的方法 有害生物預(yù)測的方法可分以下幾大類。 1以生物學(xué)為基礎(chǔ)的預(yù)測法這類方法都以生物的生長發(fā)育、生存、繁殖、侵染循環(huán)、生活史等生物學(xué)特性為基礎(chǔ),結(jié)合環(huán)境因素的影響或相互關(guān)系,并分析出一定的生物學(xué)參數(shù)或關(guān)系式。

20、又可分為經(jīng)驗預(yù)測和實驗預(yù)測兩大類。 (1)經(jīng)驗預(yù)測是在20世紀(jì)50-60年代我國的植保工作者發(fā)展起來的。是指觀察有害生物的發(fā)生和作物物候變化、氣候變化間的種種關(guān)系,明確其發(fā)生基數(shù)、生活史J發(fā)育速度等與環(huán)境間關(guān)系,應(yīng)用物候現(xiàn)象、發(fā)育進(jìn)度、生物數(shù)量基數(shù)、繁殖系數(shù)、氣候指標(biāo)、菌量指標(biāo)等調(diào)查觀察指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測,一般有發(fā)育進(jìn)度預(yù)測法、分齡分級預(yù)測法、物候預(yù)測法、氣候圖預(yù)測法、經(jīng)驗預(yù)測法等短期預(yù)測,準(zhǔn)確性很高,至今仍為基層測報系統(tǒng)最常用的基本方法。 (2)實驗預(yù)測法應(yīng)用實驗生物學(xué)方法,求出某些生物學(xué)參數(shù),例如通過實驗求出害蟲發(fā)育與溫度間關(guān)系及其發(fā)育起點溫度、有效積溫常數(shù)等,然后利用氣象資料可進(jìn)行發(fā)生期預(yù)測。

21、通過實驗測定病害的侵染率、潛伏期、流行過程等,然后可以通過計算一定的生物學(xué)參數(shù)或模擬模型進(jìn)行病害發(fā)生期預(yù)測。通過天敵與害蟲間的種間競爭實驗,總結(jié)出一定競爭參數(shù)和模型,可對天敵的控制作用進(jìn)行預(yù)測。隨著MoMsRF(1963)報導(dǎo)根據(jù)稻縱卷葉螺種群生命表,建立了種群預(yù)測模型。在20世紀(jì)60一70年代國際上盛行著種群生命表的研究。通過生命表研究可以獲得多項種群生命過程的生物學(xué)參數(shù),并可模擬建立多種生命系統(tǒng)模型。隨著電子計算機(jī)的普及,這類預(yù)測模型將有很大的生命力。但由于研究和組建種群生命表需要很長的時間和花費人工,故不易被人們采納接受。 (3)數(shù)理統(tǒng)計預(yù)測法用數(shù)學(xué)方法來進(jìn)行預(yù)測己不是新鮮的事了。數(shù)學(xué)預(yù)

22、測可分為動力學(xué)預(yù)測和統(tǒng)計預(yù)測兩大類。由于事物的狀態(tài)或其他事物間的關(guān)系一般可分為確定性的與非確定性的兩大類。例如昆蟲的發(fā)育速率與外界溫度的關(guān)系,即有效積溫法則,已證明為確定性關(guān)系,但昆蟲種群數(shù)量的動態(tài)與氣候的關(guān)系,卻由于其涉及的生物學(xué)特性或外界條件十分復(fù)雜,干擾很大,有些機(jī)制還不明確。故一般認(rèn)為是非確定性關(guān)系,或稱為隨機(jī)性關(guān)系。數(shù)學(xué)對這兩類狀態(tài)的描述或預(yù)測已發(fā)展成為兩大體系：確定論和概率論。確定論認(rèn)為:只要己知所有系統(tǒng)的初始條件就可以從確定方程中算出將來的一切,也就是動力學(xué)預(yù)測,例如上述的有效積溫法則計算公式,害蟲與病害預(yù)測中常用的S形曲線（Logisticcurve),天敵與害蟲的種間競爭模型

23、等。動力學(xué)模型又稱機(jī)理模型,模型一般可得到生物學(xué)機(jī)理的解釋。但實際上,事物的存在狀態(tài)和相互關(guān)系還存在大量的非確定性過程,主要有兩大類即模糊性和隨機(jī)性,將這兩者的數(shù)學(xué)理論和方法應(yīng)用在預(yù)測上即為統(tǒng)計預(yù)測。目前大約300多種預(yù)測方法中,絕大多數(shù)屬于統(tǒng)計預(yù)測。大致可將統(tǒng)計預(yù)測歸為三大類:一是專家調(diào)查法,如德爾菲調(diào)查法:二是因果關(guān)系分析法,如回歸分析、相關(guān)分析、相似分析、差別分析、模糊分析、聚類分析等:三是時間序列分析法,如自回歸滑動平均、指數(shù)平滑、季節(jié)交乘、方差分析、周期外推法等。統(tǒng)計預(yù)測不考慮系統(tǒng)的真實性、結(jié)構(gòu)、功能等機(jī)理,因而是屬于現(xiàn)象學(xué)的范疇,它只是統(tǒng)計過程的綜合結(jié)果,故較易于實行,在一定條件下

24、也是有效的。但預(yù)測效果不夠穩(wěn)定,或不能作機(jī)理性解釋。因此,如何將動力學(xué)預(yù)測與統(tǒng)計預(yù)測或下面的信息預(yù)測結(jié)合起來,正是今后的研究方向。 (4)信息預(yù)測法信息論、控制論和系統(tǒng)論,總結(jié)了20世紀(jì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展后的三種科學(xué)的方法論。信息預(yù)測就是以抽象體系、物理體系和信息體系作為預(yù)測的理論基礎(chǔ),并且把自然科學(xué)和社會科學(xué)的預(yù)測統(tǒng)一起來?；谛畔⒌念A(yù)測需要對客觀事物作具體的分析,尋找其內(nèi)在的各種普遍規(guī)律,收集各方面的有關(guān)信息,包括各種病蟲資料、農(nóng)業(yè)措施、經(jīng)濟(jì)情報和多種外界條件,加以適當(dāng)?shù)木C合,將信息按它們之間的關(guān)系加以歸類,如定性和定量的關(guān)系、整體與局部的關(guān)系、平行的關(guān)系、連接的關(guān)系、動態(tài)的關(guān)系等。信息經(jīng)綜

25、合后具有的特點是：加上了專家的主觀因素,并常占有突出地位；預(yù)測的程序隨結(jié)果檢驗不斷更新,故具有自我學(xué)習(xí)、修正的功能；:信息處理量隨著綜合過程增加。 信息預(yù)測方法隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展得到了飛躍的發(fā)展。利用計算機(jī)組建大型數(shù)據(jù)庫、知識庫管理系統(tǒng),有害生物預(yù)測系統(tǒng)和信息傳遞和管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等。 信息預(yù)測法在國外研究較早,20世紀(jì)70年代已有較成功的例子,而在我國則是從20世紀(jì)80年代才開始起步的。隨首信息技術(shù)各方面的發(fā)展,使信息預(yù)測法成為當(dāng)前研究的熱點,它的另一個優(yōu)點是能綜合利用各類預(yù)測方法,例如專家系統(tǒng)與統(tǒng)計預(yù)測或決策支持系統(tǒng)相結(jié)合:基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測方法等都已證

26、實為準(zhǔn)確率很高的優(yōu)秀預(yù)測方法。 五、預(yù)測的步驟 預(yù)測的過程一般包括以下幾個步驟： 1根據(jù)預(yù)測的任務(wù)確定預(yù)測目標(biāo)具體地說就是按計劃、決策的需要,確定預(yù)測對象、規(guī)定預(yù)測的時間期限和希望預(yù)測結(jié)果達(dá)到的精確度等。 2收集和分析有關(guān)資料和情報資料和情報是預(yù)測的基礎(chǔ),可以從中分析得到反映預(yù)測對象特性和變動傾向的信息。原始資料必須經(jīng)過加工整理,以便去粗取精、去偽存真,并制成數(shù)據(jù)庫或各種應(yīng)用文件。對資料和情報的一般要求是要準(zhǔn)確、及時、完整和精簡實用。 3選擇預(yù)測方法并組建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測預(yù)測者經(jīng)分析、研究、了解預(yù)測對象的特性,同時根據(jù)各種預(yù)測方法的適用條件和性能,選擇出合適的預(yù)測方法。預(yù)測方法是否選用得當(dāng),將

27、直接影響預(yù)測的精確度和可靠性,運用預(yù)測方法的核心,是建立描述、概括研究對象特征和變化規(guī)律的模型。定性預(yù)測的模型是指邏輯推理的程式。定量預(yù)測的模型通常是以數(shù)學(xué)關(guān)系式表示的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)預(yù)測模型,輸入有關(guān)資料、數(shù)據(jù),即可得到預(yù)測結(jié)果。由于根據(jù)不同的預(yù)測方法組建的數(shù)學(xué)模型其預(yù)測結(jié)果也有差異,因而在實際操作時需要比較各模型的預(yù)測結(jié)果,從中選出最佳的或?qū)⒏鞣椒ㄋ媒Y(jié)果按權(quán)重集成后進(jìn)行實際應(yīng)用。 4預(yù)測評價和檢驗修正預(yù)測評價就是對預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行驗證。預(yù)測結(jié)果受到資料的質(zhì)量、預(yù)測人員的分析判斷能力、預(yù)測方法本身的局限性等因素的影響J未必能確切地估計預(yù)測對象的未來狀態(tài)。此外,各種影響預(yù)測對象的外

28、部因素在預(yù)測期限內(nèi)也可能出現(xiàn)新的變化。因而要分析各種影響預(yù)測精確度的因素,研究這些因素的影響程度和范圍,進(jìn)而估計預(yù)測誤差的大小、評價原來預(yù)測的結(jié)果。在分析評價的基礎(chǔ)上,通常還要對原來的預(yù)測值進(jìn)行檢驗、修正,得到最終的預(yù)測結(jié)果。 七農(nóng)作物病蟲測報的簡述 1病蟲測報發(fā)展的緊迫性 我國農(nóng)業(yè)要向商品化、專業(yè)化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，就對農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效提出了更高的要求，作為生產(chǎn)中重要一環(huán)的病蟲測報與防治，與高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效均息息相關(guān)，而且，隨種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)田管理的變革，田間生態(tài)環(huán)境變化較大，病蟲害成災(zāi)頻率提高，病蟲草鼠的新情況不斷出現(xiàn)，需要加強(qiáng)監(jiān)測和研究。同時，信息技術(shù)、微電子技術(shù)、生物技術(shù)、預(yù)測決策

29、技術(shù)等高新科技的發(fā)展及應(yīng)用，也勢必滲透到病蟲測報的調(diào)查、預(yù)測、服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，甚至?xí)訐u病蟲測報概念本身。 2病蟲測報站的功能 農(nóng)業(yè)部投資的區(qū)域測報站擔(dān)負(fù)著影響全局的重大病蟲草鼠的系統(tǒng)監(jiān)測和匯報任務(wù)，這些站分布在重大監(jiān)測對象的重點發(fā)生區(qū)，宜少而精，多則濫。大多數(shù)地（市）、縣測報站（植保站）擔(dān)負(fù)著當(dāng)?shù)刂饕∠x草鼠的監(jiān)測預(yù)報任務(wù)，主要為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)服務(wù)。農(nóng)業(yè)部及各省測報總站是基層信息匯集地、信息處理中心、信息發(fā)布中心，主要做長期預(yù)報，也負(fù)責(zé)給基層站以技術(shù)支持和工作指導(dǎo)，以及考核和激勵。在相當(dāng)長的時期內(nèi)，我國農(nóng)業(yè)處在深刻變革之中，單純的測報業(yè)務(wù)不宜獨立，但應(yīng)有逐年增加的財政經(jīng)費支持。測報投入的回報，除了

30、把“預(yù)報”作為產(chǎn)品出售給用戶（基層農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營單位、農(nóng)藥廠商）或開展以廣播、電視、電信為傳媒的預(yù)報甚至計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)以外，更重要的是：與新產(chǎn)品、新技術(shù)推廣相結(jié)合，與承包防治相結(jié)合，為農(nóng)戶開展植保綜合服務(wù)，逐步向植保產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)。 3病蟲測報發(fā)展的方向 病蟲測報要向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和引進(jìn)新技術(shù)方向發(fā)展，概括起來有六條：監(jiān)測工具標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)查統(tǒng)計規(guī)范化，預(yù)測方法科學(xué)化，預(yù)報內(nèi)容數(shù)量化，發(fā)布預(yù)報制度化，信息服務(wù)現(xiàn)代化。 3.1監(jiān)測工具標(biāo)準(zhǔn)化 現(xiàn)在，全國比較統(tǒng)一的測報調(diào)查工具有：黑光燈、楊枝把、粘蟲誘蛾器、孢子捕捉儀、吸漿蟲淘土取土器等。它們的標(biāo)準(zhǔn)化程度還比較低。除了上述少數(shù)工具外，基本上就靠眼觀手查了。這

31、就大大限制了調(diào)查資料的準(zhǔn)確性和可比性。測報工具的標(biāo)準(zhǔn)化是提高測報準(zhǔn)確率最基本的條件。一方面，我們要抓好傳統(tǒng)工具的標(biāo)準(zhǔn)化，另一方面要創(chuàng)造條件引進(jìn)高新技術(shù)，像昆蟲性信息素等生物、化學(xué)技術(shù)，衛(wèi)星遙感、雷達(dá)監(jiān)測等可用于自動采集病蟲信息的電子技術(shù)，都應(yīng)盡快移植到病蟲監(jiān)測上來，發(fā)明出新的測報工具，并在應(yīng)用中使之標(biāo)準(zhǔn)化。 3.2調(diào)查統(tǒng)計規(guī)范化 我國從1996年實施首批15種重要農(nóng)作物病蟲害測報調(diào)查規(guī)范的國家標(biāo)準(zhǔn)，這是全國測報及科研人員幾十年辛勤勞動的結(jié)晶，應(yīng)該認(rèn)真貫徹。病蟲害測報調(diào)查規(guī)范是支撐和服務(wù)農(nóng)業(yè)的七個標(biāo)準(zhǔn)體系之一，它與監(jiān)測工具一樣，都是奠基的工作，省級以上測報站應(yīng)主持抓好本地區(qū)(或全國)重要病蟲害調(diào)

32、查規(guī)范的地方標(biāo)準(zhǔn)(或國家標(biāo)準(zhǔn))的制定和實施工作。原始資料的統(tǒng)計是應(yīng)用資料、積累資料的前提，但目前這方面很薄弱。大多數(shù)病蟲害調(diào)查方法中對數(shù)據(jù)怎樣統(tǒng)計沒有明確規(guī)定。許多測報術(shù)語的內(nèi)涵不清楚、不科學(xué)，比如發(fā)生程度。即使常用的統(tǒng)計方法在某些地方應(yīng)用中也有差錯。 3.3預(yù)測方法科學(xué)化 病蟲害預(yù)測方法有三類：一類是完全根據(jù)病蟲與環(huán)境互作規(guī)律做預(yù)測，如期距法、物候法、流行速率法；一類是數(shù)學(xué)或系統(tǒng)科學(xué)方法，如多元統(tǒng)計分析、模糊數(shù)學(xué)、灰色系統(tǒng)理論；第三類是指在調(diào)查研究基礎(chǔ)上以邏輯判斷為主的預(yù)測方法，多用來做定性預(yù)測，主要有：集思廣議法、特爾斐法、主觀概率法、相互影響分析法、調(diào)查推斷法、相關(guān)分析法、相似類推法。經(jīng)典的多元統(tǒng)計方法、時間序列方法、馬爾柯夫方法在病蟲測報中有廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在已發(fā)展到多種統(tǒng)計方法分析結(jié)果的組合預(yù)測。近年來模糊數(shù)學(xué)、灰色系統(tǒng)理論在包