As new AI techniques are developed and various types of big data accumulated, new approaches for pest management are also being attempted. Various spatio-temporal scale big data are being accumulated, and attempts are being made to utilize them to classify target objects and analyze their characteristics. Remote sensing data is widely used across various fields, and is being measured, stored, and shared in diverse formats. Hyperspectral imaging and satellite data are ecologically relevant big data, with distinct formats and potential applications. We will introduce real-world AI examples of utilizing hyperspectral image analysis, as well as estimating pest population density using satellite data.

Climate change has made outbreaks of insect-transmitted plant viruses increasingly unpredictable. Understanding spatio-temporal dynamics of insect vector migration can help forecast virus outbreaks, but the relationship is often poorly characterized. The incidence of Beet curly top virus (BCTV) was examined in 2,196 tomato fields in California from 2013-2022. In addition, we experimentally showed dispersal of the beet leafhopper, the only known vector of BCTV is negatively correlated with plant greenness, and we estimated spring migration timing using a vegetation greenness-based model. Potential environmental factors and spring migration time of beet leafhoppers were associated with BCTV incidence. We found BCTV incidence is strongly associated with spring migration timing rather than environmental factors themselves. In addition, the vegetation greenness-based model was able to accurately predict the severe BCTV outbreaks in 2013 and 2021 in California. The predictive model for spring migration time was implemented into a web-based mapping system, serving as a decision support tool for management purposes.

본 연구에서는 국내 호두나무 재배지에 대한 절지동물의 군집 구조를 파악하고, 주요 해충과 천적의 종류 조사를 위해 수행하였다. 또한 조 사방법(털어잡기, 깔때기트랩 및 함정트랩)에 따른 다양성 및 군집구조를 비교하였다. 이를 위해 김천시, 부여군 및 화성시에서 호두나무 재배 농 가 1곳씩을 선정하였고, 2016년 5월부터 9월까지 조사하였다. 조사 결과, 총 408종 4,372개체의 절지동물이 채집되었고, 이중 전체 조사지역에 서 채집된 종은 63종이었다. 깔때기트랩에서 가장 다양하게 절지동물이 채집되었으며, 함정트랩에서 가장 많은 절지동물이 채집되었다. 또한 깔 때기트랩과 털어잡기에 의해 채집된 종 구성은 서로 유사한 특징을 보였다. 본 연구를 통해 지역별로 주요 해충의 발생양상이 다르게 나타났는데, 특히 복숭아명나방, 뽕나무깍지벌레, 호두나무잎벌레, 꽃매미, 미국선녀벌레 및 갈색날개매미충이 잠재적으로 중요한 해충이 될 것이라 생각된 다. 이외에도 다수의 포식성 및 기생성 절지동물들이 확인되었고, 이들에 대한 정보들은 향후 호두나무 포장의 관리에 있어 중요한 기초 자료가 될 것이다.

Non-target predatory insects can be indirectly exposed to aerial pesticide spraying and fogging to control Monochmus beetles that transmit pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus. We evaluated potential lethal or sublethal effects of thiacloprid on survival and behavior of a carpenter ant species, Camponotus japonicus Mayr. Field-collected ant colonies were directly exposed to several food items, such as thiacloprid-addicted Monochmus beetles, 10% sugar watered cotton balls contaminated by thiacloprid concentrations, and 10% sugar water. Dead beetle bodies caused no apparent adverse effect through dietary exposure in general, although a few ants were died with paralysis at colony level experiment. At individual level, most ant workers were died within 10 days compared to control group. In contrast, dietary exposure of ants to thiacloprid concentrations showed significant lethal effect with paralysis and impaired walking, especially at 10 and 50 mg/L thiacloprid concentrations. Some intoxicated ants recovered within a few days in 10 and 50 mg/L thiacloprid concentrations, but intoxicated ants were generally shown to be less responsible to enemy ants with low aggressive behavior. Implications for predicting hazards of thiacloprid to beneficial arthropods in pine forests are discussed.

최근 서식처 파편화에 의한 생물다양성 감소를 막고 서식처간 연결성을 증진시키기 위해 건설되는 생태통로의 수가 증가하고 있지만, 생태통로 내부의 식재 및 식생 유지·관리에 대한 구체적인 가이드라인과 내부 식생 구조 차이에 따른 생물 이동 영향에 대한 정보는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지표성 딱정벌레류를 이용하여 동일한 농업-산림 경관에서 육교형 생태통로 상부 식생이 나지 및 초본으로 이루어진 생태통로(나지/초본형)와 관목림이 우거진 생태통로(관목형)에 대한 비교 연구를 수행하였다. 이를 위해 2015년 4월 하순부터 9월 초순까지 생태통로 및 인접한 산림을 따라 함정트랩을 설치하여 33종 4,207개체의 지표성 딱정벌레류를 채집하였다. 지표성 딱정벌레류의 우점종과 지점별 개체수 및 종수는 생태통로 내부의 식생이 복잡한 관목형이 나지/초본형에 비해 더 높은 경향이었으며, 종 구성은 나지/초본형 생태통로의 종 구성은 인근 산림 지역 및 관목형 생태통로에 비해 다른 특징을 보였다. 이와 유사하게 생태통로 내부의 식생 관리 여부는 토양습도와 교목층 울폐도에 영향을 주었고, pH, 초본층 피도 및 교목층 울폐도는 함정트랩이 설치된 위치에 따라서도 유의미한 차이를 보였다. 결론적으로 생태통로 내부의 식생이 복잡해지 면 산림에 서식하는 지표성 딱정벌레류의 산림 패치간 이동 역시 증가할 것으로 판단된다. 따라서 생태통로의 생태적 기능을 향상시키기 위해서는 통로 가장자리에는 관목 또는 교목을 식재하여 은신처 및 이동통로로 제공하고, 중앙부에 는 대형 포유동물이 이동하기 용이한 나지 형태의 통로를 제공하는 형태로 개선될 필요가 있을 것이다.

Voltinism could be used as an index assessing the global warming effects on insect phenology. In many cases, however, the voltinism could not be defined explicitly as a numerical scale especially when it should be calculated over the various climatic conditions. In addition, calculation of insect voltinism is much difficult when only a small portion of its population emerge as adults in the late season. In this study, a degreeday model, a simplified phenology model and a population model for the peach fruit moth, Carposina sasakii, were used to predict their voltinism. To evaluate the model performance, we assumed a continuously host providing system. Daily maximum and minimum temperatures in Suwon in 2015, and 2℃ increase in the daily maximum and minimum temperatures were used to describe current and future climate conditions, respectively. The merits and limits for three models for evaluating insect voltinism are discussed.

In Korea, two sawyer beetle species belonging to genus Monochamus are vectors that transmits the pine wood nematode. In this study, we surveyed the seasonal change of spatiotemporal distribution of Monochamus alternatus and Monochamus saltuarius. A total of 360 multi-funnel traps were placed in three different regions, such as Gapyeong, Yeongdeok, and Jeju. In M. saltuarius, we collected 1,496 individuals and 709 individuals in Gapyeong and Yeongdeok, respectively, and in M. alternatus 348 individuals and 113 individuals were collected in Jeju and Yeongdeok, respectively. We analysed their patterns in spatiotemporal distribution using by global spatial autocorrelation. In M. alternatus, spatially clustering on Jeju was observed in July and August, and M. saltuarius in a site of Gapyeong was clustered. These spatiotemporal distributions of two Monochamus species may be probably related to their behavior, such as maturation feeding and dead tree searching.

Recently, many habitat corridors have been constructed in Korea, but the effect of corridor types, i.e. overpasses and underpasses, on arthropods was poorly examined. Therefore, we compared the effect of habitat corridor types in terms of abundance, species richness, and composition of carabid beetles. As a result, 3,737 ground beetles belonging to 60 species were collected by pitfall trapping across the northwestern forest–habitat corridor–southeastern forest transects in 2015. Abundance and species richness of total carabid beetles in underpasses were significantly lower than overpasses. And species composition of underpasses corridors was significantly different compared to other habitats, such as overpasses and forests. Although more samples are needed to understand the effect of corridor types, the current underpasses may be unfriendly structures to movement of ground dwelling arthropods as well as carabid beetles.

톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 콩과 작물을 가해하는 해충으로 국내 대부분의 지역에서 발견된다. 톱다리개미 허리노린재는 성충 수명이 길고 발육기간이 짧아 야외에서 여러 세대가 혼재되어 발생하고 있어 각 세대를 구분하기 어렵다. 특히, 제2세대 성충 의 발생시기는 콩의 착협기와 일치하여 큰 피해를 주고 있어, 제1세대 성충의 방제는 제2세대 밀도를 감소시켜 콩과 작물의 피해를 줄이는데 도움 이 될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 약충기간의 광주기가 성충의 체색변이에 영향을 주는 특성을 이용하여 야외 포장에서 월동세대와 제1 세대의 발생시기를 구분하였다. 또한 톱다리개미허리노린재 개체군 모형을 수립하고 적용하여 이를 검증하였다. 여름형 성충의 비율이 20% 이 상 되는 시기를 제1세대 톱다리개미허리노린재 성충의 발생시기로 추정할 수 있으며, 이는 제2세대 성충의 밀도를 억제하기 위한 방제시기를 결 정하는데 활용될 것으로 기대된다.