植物病害流行的時(shí)間動(dòng)態(tài)新

植物病害流行的時(shí)間動(dòng)態(tài)新第一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日重點(diǎn)內(nèi)容單年流行病害及積年流行病害特點(diǎn)和區(qū)別單年流行病害的流行曲線病害流行速率概念、類型、作用及其影響因素病害季節(jié)流行的進(jìn)展曲線及定量表達(dá)的數(shù)字模型2第二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日時(shí)間必要因子度量量綱3第三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日研究病害的時(shí)間動(dòng)態(tài)主要就是研究病害流行速率及其變化規(guī)律。4第四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.1植物病害流行的類型規(guī)模時(shí)間跨度時(shí)間單位病理過(guò)程研究水準(zhǔn)積年流行動(dòng)態(tài)幾年、幾十年年多個(gè)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化、氣候變遷季節(jié)流行動(dòng)態(tài)一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)天單個(gè)或多個(gè)侵染過(guò)程種群間互作、氣象和栽培條件病程進(jìn)展動(dòng)態(tài)一個(gè)病程小時(shí)單一侵染過(guò)程致病性和抗病性、小生態(tài)病害流行時(shí)間動(dòng)態(tài)的三級(jí)規(guī)模5第五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.2病害流行速度和潛能病害名稱一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中增長(zhǎng)的倍數(shù)馬鈴薯晚疫病10億（病斑面積）小麥葉銹病3000萬(wàn)（孢子堆數(shù)）TMV10000（病株數(shù)）小麥腥黑穗病4–10柑桔速衰病 2.1可可腫枝病1.7再侵染有無(wú)，代數(shù)多少，繁殖率、死亡率的高低和傳播效能等6第六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.3病害流行的類型單年流行病害（monoeticepidemic)在作物一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中，只要條件合適，就能完成菌量積累過(guò)程造成種種程度流行為害的病害，叫做單年流行病害。多循環(huán)病害（polycyclicdisease）復(fù)利病害（compoundinterestdisease）7第七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日8第八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日9第九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日單年流行病害的特點(diǎn)1.再侵染頻繁，潛育期短，一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)可繁殖3-4代以至更多世代，病原物繁殖率高。2.多為地上部病害，局部病害，大多數(shù)葉斑均屬此類。3.多為氣傳和風(fēng)雨流水傳播的病害，也有些是蟲傳的，傳播距離和傳播效能一般較大。10第十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日4.病原物壽命（主要指其引致再侵染的傳播壽命）往往不長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境條件敏感，在不利環(huán)境條件下，會(huì)迅速死亡。5.病原物越冬率不高且不穩(wěn)定，越冬后存活的菌量（次年初始菌量）往往又降低到很低的水平，菌量的年度間凈增長(zhǎng)倍數(shù)（第二年的初始菌量除第一年的初始菌量）往往不高，且有時(shí)反而有所下降。11第十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.積年流行病害（polyeticepidemic）

病原物需經(jīng)過(guò)連續(xù)幾年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的菌量積累才能流行成災(zāi)的病害。多循環(huán)病害（polycyclicdisease）復(fù)利病害（compoundinterestdisease）12第十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日13第十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日積年流行病害的特點(diǎn)1．無(wú)再侵染，或雖有在侵染而代數(shù)很少，在流行為害上作用不大，病害潛育期長(zhǎng)或較長(zhǎng)。2．多為全株性或系統(tǒng)性病害；多為根病、地下部病害。3．多為土傳病害或種傳病害自然傳播距離和傳播效能均較小。14第十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日4．病原物的傳播體往往也是其休眠體，壽命較長(zhǎng)，對(duì)不良環(huán)境的抗性較強(qiáng)，除在侵入期易受環(huán)境條件的影響外，一旦侵入成功后，則當(dāng)年病害數(shù)量基本已成定局，受環(huán)境條件影響較上類病害為小。15第十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日由于以上特征，這類病害雖然在一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中菌量增加幅度不大，但卻往往能逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)，兩兩相連年份的病情之間正相關(guān)較為經(jīng)常，如品種及耕作利于發(fā)病，則幾年后必將造成較大為害。16第十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日中間類型以上兩類病害的區(qū)別及其病例，是比較典型而對(duì)比鮮明的兩端，實(shí)際上有些介于上兩類之間，還有更多的病害流行速度還缺乏定量研究。例如紋枯、油菜菌核病等。17第十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日病害流行原因單循環(huán)病害：初始菌量x0策略多循環(huán)病害：流行速率r策略18第十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.4病害季節(jié)流行動(dòng)態(tài)一、多循環(huán)病害（復(fù)利病害）的季節(jié)流行動(dòng)態(tài)1．季節(jié)流行的基本形式如果定期（每日或每隔數(shù)日）系統(tǒng)調(diào)查田間病害發(fā)病情況（普遍率或病情指數(shù)），把病情數(shù)據(jù)繪成隨時(shí)間而變化的曲線，便得到病害的季節(jié)流行曲線。曲線的起點(diǎn)在橫坐標(biāo)上的位置即流行始發(fā)期，斜率反映了流行速度，最高點(diǎn)（頂峰）反映流行程度，如曲線后端逐漸變?yōu)樗交蛳陆担惴从沉肆餍兴ネ恕?9第十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日季節(jié)流行曲線的形式20第二十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.流行階段的劃分21第二十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.流行階段的進(jìn)一步劃分22第二十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日季節(jié)流行動(dòng)態(tài)的基本模型指數(shù)增長(zhǎng)模型邏輯斯蒂模型高姆比茲模型韋布爾模型23第二十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.5指數(shù)增長(zhǎng)模型（x=x0ert）1.指數(shù)增長(zhǎng)模型的假設(shè)前提：①在研究的時(shí)間范圍內(nèi)生物是不死的，即只考慮生殖率不考慮死亡率，對(duì)植物病害來(lái)說(shuō)，即只考慮病害的傳染和新病害的發(fā)生而不考慮病害的報(bào)廢和消亡。②生存條件是無(wú)限的，群體可無(wú)限增長(zhǎng)，對(duì)病害來(lái)說(shuō)，即可供侵染的寄主組織是無(wú)限的。③環(huán)境條件是穩(wěn)定的，因而生物的生殖率不隨時(shí)間而變，對(duì)病害來(lái)說(shuō)，即病害因傳染而實(shí)現(xiàn)的增長(zhǎng)率不隨時(shí)間而變。24第二十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.指數(shù)增長(zhǎng)模型的推導(dǎo)在上述前提下，令x0為初始病情令x為t時(shí)后的病情令r為單位時(shí)間的病害增長(zhǎng)率則指數(shù)生長(zhǎng)方程為（e為自然對(duì)數(shù)的底，e=2.71828）其推導(dǎo)如下：25第二十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日即設(shè)某一瞬間t的病情為xt，當(dāng)時(shí)間增量為Δt時(shí)，病情增量為Δx,則病害增長(zhǎng)率寫成微分形式積分得：c為積分常數(shù)，設(shè)t=0時(shí)，病情為x0，代入上式得：c=x0

寫成指數(shù)形式，得

（5.1）26第二十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日5.6邏輯斯蒂模型（Logisticmodel）

早在1840年，Verhulst提出了邏輯斯蒂生長(zhǎng)曲線（Logisticgrowthcurve）1952年yule把它用于生物群體增長(zhǎng)的描述，1963年Vanderplan把它移植到病害流行的數(shù)理分析中來(lái)。這個(gè)模型又叫做自我抑制性生長(zhǎng)方程（Selfinhibitivegrowthequation）,方程式為：27第二十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日以x對(duì)t作圖，在普通坐標(biāo)紙u上呈典型的S型曲線（下圖，B）28第二十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日生物群體增長(zhǎng)模型dN/dt=rN[(K-N)/K]N為種群個(gè)體數(shù)；K為環(huán)境對(duì)種群的最大容納量用于病害季節(jié)流行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，群體發(fā)病量為x，病害最大容納量K定為1（100%）29第二十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日Logistic模型的導(dǎo)出設(shè)一生物群體在一有限的環(huán)境中繁殖生長(zhǎng)，其最大可能的群體大小為xmax。當(dāng)x由x0開始增長(zhǎng)時(shí)，其增長(zhǎng)速度勢(shì)必隨著群體的增長(zhǎng)而減小，至x=xmax時(shí)，增長(zhǎng)速度等于零。現(xiàn)令為單位時(shí)間內(nèi)增量，即增長(zhǎng)速度，令r為速率參量，即單位時(shí)間內(nèi)每單位生物能繁殖出數(shù)量，則得30第三十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)病害數(shù)量采用百分率時(shí)，xmax=100%=1，因此：積分，得：C為積分常數(shù)31第三十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日當(dāng)t=0，x=x0,c=

代入上式，略去xt的下標(biāo)，得取反對(duì)數(shù)，即得如以x1,x2分別代表時(shí)間t1和t2的病情，（5.2）式可寫成(5.2)(5.3)(5.4)32第三十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日x的邏輯斯蒂轉(zhuǎn)換值，簡(jiǎn)稱邏值，記為logit（x）S形曲線的直線化，就是將病害數(shù)量（x）百分率轉(zhuǎn)換成邏值后，以邏值為縱坐標(biāo)對(duì)時(shí)間（t）作圖，則病情進(jìn)展曲線轉(zhuǎn)換成為一條直線，也稱邏值線。33第三十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日日期(日/月)13/424/44/517/528/59/6原值日(x)0.00010.00030.0800.2000.9600.999對(duì)數(shù)值(lgx)-5.00-3.52-2.13-0.71-0.020.00邏值()-11.5-8.1-4.8-1.43.26.95.7流行曲線的繪制及其直線化34第三十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日-1-2-3-4lgx1.000.20.40.60.813/424/44/517/528/59/6日期（日/月）-10-8-6-4-20246x原值線邏值線對(duì)數(shù)值線rr1r235第三十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日表觀侵染速率r邏輯斯蒂方程導(dǎo)出r=r為單位時(shí)間內(nèi)新增病害數(shù)量相當(dāng)于原有病害數(shù)量的比率36第三十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日基本侵染速率R37第三十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日?qǐng)?bào)廢部t-i-pt-ptipi+p傳染部潛育部健部Xt-i-pXt-pxt病情時(shí)間校正侵染速率（Rc）圖解t—時(shí)間i—傳染期p—潛育期38第三十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日校正侵染速率Rc39第三十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日高姆比茲模型（Gompertzmodel）x=exp[-B·exp（-Kt）]高值[gompit(x)]X:X=-ln(-lnx)速度參量KK=(gompit(x2)-gompit(x1))/(t2-t1)40第四十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日兩種模型模擬結(jié)果的積分圖41第四十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日42第四十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日兩種模型模擬結(jié)果的微分圖43第四十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日韋布爾模型（WeibullModel）微分表達(dá)式：積分形式：(b>0,c>0,t>a)式中：xt—t時(shí)的病情百分率，t—時(shí)間；a—位置參數(shù)，決定病害開始增長(zhǎng)的日期；b—比率參數(shù)，決定流行速度；c—流行曲線的形狀參數(shù)。44第四十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日Weibull模型的曲線形式45第四十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日韋布爾模型可以擬合中間類型病害的流行曲線缺點(diǎn)：未反映初始菌量46第四十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、單利病害季節(jié)流行動(dòng)態(tài)單利病害47第四十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日單利病害48第四十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日單利病害季節(jié)流行動(dòng)態(tài)模型xt:t時(shí)的病情百分率rs：?jiǎn)卫『ζ骄赵鲩L(zhǎng)率rs=侵入率/寄主群體/天49第四十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日單利病害的逐年流行動(dòng)態(tài)x0.00110.0100.0500.1300.310-ln(1-x)0.00110.0100.1