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Science在线发表胡高副教授雷达昆虫学最新研究结果
来源:植物保护学院 作者:翟孟源 发稿时间:2016-12-23
    12月23日,国际顶级刊物 Science 在线出版了我校昆虫生态课题组题为“Mass  seasonal  bioflows  of  high-flying  insect  migrants” 的研究成果。该论文以我校胡高副教授为第一作者和第一通讯作者,南京农业大学为第一完成单位,英国埃克塞特大学(University of Exeter)Jason Chapman副教授为共同通讯作者。



    迁徙在动物中非常普遍,景象十分壮观,如候鸟迁飞、非洲角马大迁徙、大马哈鱼洄游。动物迁徙,不仅让捕食者、猎物或者竞争者实现了跨区域流动,也带来了物质和能量的传送、病原体的传播,从而对整个生态系统产生深远影响。无数的昆虫也通过迁飞(迁徙)来适应资源和栖境的季节性变化。但由于昆虫个体小,迁飞又发生在数百米、甚至2-3 km的高空,远超出人类肉眼所及的范围。因此,昆虫迁飞行为以及它对生态系统的影响仍知之甚少。特定设计的昆虫垂直雷达为监测和研究迁飞性昆虫提供了一种无可替代的强有力的工具。该论文分析了英国洛桑试验站(Rothamsted Research)位于英国南部的2台昆虫垂直雷达长达10年的监测数据,计算了所有迁飞昆虫种群的数量和生物量。每年约3.5万亿迁飞昆虫飞过英国南部,其生物量约3200吨。除了小型昆虫(体重10mg以下)外,它们通过主动寻找和利用有利的季节性气流来实现远距离迁飞。尽管大多数年份,春季北迁和秋季南迁的昆虫生物量基本持平,但大规模的昆虫迁飞带来的物质和能量的传输,仍将影响全球生态系统的生态服务、生态过程以及生物地球化学过程。


    该论文不仅揭示了昆虫迁飞的宏伟场景,同时也展示了昆虫垂直监测雷达的应用前景。目前,国内多家单位利用昆虫雷达开展昆虫迁飞学的研究,并期望昆虫雷达能够用于重大农业害虫种群动态的自动化监测。我国先后建立了昆虫垂直雷达多台,但一直存在数据分析的技术瓶颈。该论文的发表,将对我国昆虫雷达技术的发展具有显著推动作用。

    胡高副教授一直致力于迁飞性昆虫的迁飞规律和灾变机制的研究,精通多种GIS、R等多种数据分析软件,擅长大数据分析。2015年,胡高博士在江苏省优势学科建设工程项目和国家留学基金委的资助下,开始为期2年的学术访问。胡高博士充分发挥自身数据分析技术的优势,一年时间便完成了10年的雷达数据分析,发表昆虫雷达相关论文3篇,其中第一作者2篇。

    该论文的共同通讯作者英国埃克塞特大学Jason Chapman副教授长期从事迁飞昆虫学的研究,近年来在Science、PNAS、Ecology Letter、Current Biology、Annual Review of Entomology等期刊上发表高水平学术论文50余篇。

    该论文所利用的雷达数据来自英国洛桑试验站昆虫迁飞和空间生态学课题组。该课题组所研制的2台昆虫垂直监测雷达在英国境内已正常运行16年,积累了海量的监测数据。雷达工程师Ka-Sing Lim博士最近完成的新一代昆虫垂直监测雷达3台,已在英国、美国、瑞典等地正常运行。同时,参与该论文的还有英国洛桑试验站(Rothamsted Research)Suzanne Clark 博士、英国格林威治大学(University of Greenwich)Don Reynolds 博士以及以色列希伯来大学(Hebrew University )Nir Horvitz博士、海法大学(University of Haifa)Nir Sapir博士。
关键词: 科研成果