專利名稱：昆蟲趨光性的試驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試?yán)ハx趨光性的試驗(yàn)儀，應(yīng)用于昆蟲的趨光性研究領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國有耕地面積121715. 9千公頃(18. 245億畝)，林地面積305904. I千公頃(45. 855億畝)，森林面積195452. 2千公頃(29. 298億畝)。2009年森林蟲害發(fā)生面積4503. O千公頃(6749. 997萬畝)是近四年的平均水平，僅以 松毛蟲為例，我國松毛蟲種類豐富，已報(bào)道27種，其中6種頻繁暴發(fā)，年危害松林面積達(dá)200萬公頃以上、經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元。國家林業(yè)局森林病蟲害防治總站防治處處長尤德康說林木病蟲害是無煙的火災(zāi)，病蟲害一旦發(fā)生后便成幾何倍數(shù)遞增，林木病蟲害與火災(zāi)相比，病蟲害危害面積是火災(zāi)面積的1000倍，損失是火災(zāi)的100倍。近年來全國林木病蟲害年均發(fā)生面積達(dá)I. 3億畝,造成的經(jīng)濟(jì)損失超過880億元，對(duì)我國生態(tài)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。09年農(nóng)作物種植總面積158639千公頃，糧食種植總面積108986千公頃，其中谷物種植總面積88401千公頃，豆類種植總面積11949千公頃，棉花種植總面積4952千公頃，蔬菜種植總面積18414千公頃，茶園面積1849千公頃，果園面積11140千公頃。這些都受到蟲害的威脅，大多數(shù)都采用農(nóng)藥進(jìn)行防治。農(nóng)業(yè)關(guān)系國計(jì)民生，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系人民的生命與健康。為了保障人民的生命和健康，2006年4月29日第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十一次會(huì)議通過《中華人民共和國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》，該法自2006年11月I日起施行。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥的殘留問題受到極大的關(guān)注。采用物理的方法捕殺害蟲是一種減少農(nóng)藥殘留有效方法。實(shí)驗(yàn)表明采用殺蟲燈防治與農(nóng)藥防治相比，僅農(nóng)藥這一項(xiàng)，每畝就可節(jié)約防治成本費(fèi)60元左右。植物的害蟲大部分都有趨光性，但每一種害蟲對(duì)光波的反映是不同的，即各種害蟲的光譜光效率函數(shù)是不一樣的，只有搞清楚各種害蟲的光譜光效率函數(shù)，才能有針對(duì)性地利用害蟲趨光性進(jìn)行捕殺。目前研究昆蟲的趨光性都是借助人眼的光譜光效率函數(shù)進(jìn)行研究，這顯然是不科學(xué)的，需要能夠研究昆蟲趨光性的試驗(yàn)儀進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置及相應(yīng)的試驗(yàn)方法，應(yīng)用于昆蟲的趨光性研究領(lǐng)域，有助于解決目前昆蟲的趨光性都是借助人眼的光譜光效率函數(shù)進(jìn)行研究的問題。本發(fā)明的特征在于一種昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，包括遮光罩，其特征在于所述遮光罩內(nèi)經(jīng)隔光板分割成位于遮光罩一側(cè)的光源區(qū)、位于遮光罩另一側(cè)的昆蟲活動(dòng)區(qū)和位于光源區(qū)與昆蟲活動(dòng)區(qū)之間的測試區(qū)，所述光源區(qū)內(nèi)設(shè)有光源，所述光源區(qū)與測試區(qū)之間的隔光板上設(shè)有通光口，所述通光口設(shè)有用以將光源的光譜分割成若干單色光通道的光波區(qū)域分割器，所述測試區(qū)與昆蟲活動(dòng)區(qū)之間開設(shè)昆蟲通道。本發(fā)明的另一個(gè)特征在于一種昆蟲趨光性實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于針對(duì)昆蟲特征光譜和昆蟲特征光譜閾值按如下實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行
(I)研究昆蟲特征光譜的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)有k個(gè)單色光區(qū)，將N只待測昆蟲放入上述試驗(yàn)裝置的昆蟲活動(dòng)區(qū)，打開昆蟲活動(dòng)區(qū)與測試區(qū)的活動(dòng)門，開啟光源，讓昆蟲自由地爬向各個(gè)單色光區(qū)，經(jīng)過t時(shí)間，各個(gè)單色光區(qū)的昆蟲數(shù)量分別為叫，n2，n3，---，n,,-, nk ;把昆蟲的
趨光率β定義為=;把趨光率最大值對(duì)應(yīng)的單色光定義為該昆蟲的特征光；
PN
各趨光率對(duì)應(yīng)的波長范圍為該昆蟲的趨光范圍，由該波長范圍內(nèi)各趨光率所形成的光譜分 布狀況即為該昆蟲的特征光譜。(2)研究昆蟲特征光譜閾值的實(shí)驗(yàn)方法在特征光譜范圍內(nèi)開啟某一單色光，將N只待測昆蟲放入上述試驗(yàn)裝置的昆蟲活動(dòng)區(qū)，打開昆蟲活動(dòng)區(qū)與測試區(qū)的活動(dòng)門，調(diào)節(jié)光強(qiáng)，在T時(shí)間內(nèi)，測定爬向該單色光區(qū)的數(shù)量，找到#<1%時(shí)的光強(qiáng)，即為該昆蟲特征光譜的閾值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能科學(xué)地得出各種害蟲的光譜光效率函數(shù)，從而有助于有針對(duì)性地利用害蟲趨光性進(jìn)行捕殺。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的太陽能模擬器光源的光譜示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的單色LED光源的光譜示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的光波區(qū)域分割器示意圖。
具體實(shí)施例方式參考圖I至圖4，本發(fā)明涉及一種昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，包括遮光罩1，所述遮光罩I內(nèi)經(jīng)隔光板2分割成位于遮光罩I 一側(cè)的光源區(qū)3、位于遮光罩I另一側(cè)的昆蟲活動(dòng)區(qū)5和位于光源區(qū)3與昆蟲活動(dòng)區(qū)5之間的測試區(qū)4，所述光源區(qū)3內(nèi)設(shè)有光源6，所述光源區(qū)3與測試區(qū)4之間的隔光板上設(shè)有通光口 2-1，所述通光口 2-1設(shè)有用以將光源的光譜分割成若干單色光通道的光波區(qū)域分割器7，所述測試區(qū)4與昆蟲活動(dòng)區(qū)5之間開設(shè)昆蟲通道8。上述光源6為能產(chǎn)生AMl. 5的標(biāo)準(zhǔn)太陽光源的太陽能模擬器，所述光源區(qū)還設(shè)置有色散系統(tǒng)9，所述太陽能模擬器經(jīng)色散系統(tǒng)分光后的光譜通過光波區(qū)域分割器分區(qū)域照射。上述光源也可以為一系列半寬度5nm左右的單色性LED燈，提供一個(gè)接近AMl. 5的標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜，所產(chǎn)生的光譜覆蓋范圍接近太陽光譜。上述光波區(qū)域分割器7由若干小隔板組成，如圖4所示，將投射到測試區(qū)的連續(xù)光譜分割成若干單色光區(qū)，并能平行地射向昆蟲活動(dòng)區(qū)，各光區(qū)均可收集爬向該區(qū)域的昆蟲，以獲取該區(qū)域的昆蟲數(shù)量，當(dāng)上述光源采用LED單色光源時(shí)，每一光波區(qū)域分割器放置一種LED單色光源，如圖3所示。上述色散系統(tǒng)9為分光鏡或光柵。上述光波區(qū)域分割器7或?yàn)榛顒?dòng)光闌。上述昆蟲通道8的隔板上還設(shè)置有用以啟閉昆蟲通道的活動(dòng)門10。
上述光源區(qū)3內(nèi)還設(shè)置有包括一用于自動(dòng)控制活動(dòng)光闌移動(dòng)的速度和光譜的強(qiáng)度的控制裝置11。本發(fā)明還涉及一種昆蟲趨光性實(shí)驗(yàn)方法，針對(duì)昆蟲特征光譜和昆蟲特征光譜閾值按如下實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行
(I)研究昆蟲特征光譜的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)有k個(gè)單色光區(qū)，將N只待測昆蟲放入上述試驗(yàn)裝置的昆蟲活動(dòng)區(qū)，打開昆蟲活動(dòng)區(qū)與測試區(qū)的活動(dòng)門，開啟光源，讓昆蟲自由地爬向各個(gè)單色光區(qū)，經(jīng)過t時(shí)間，各個(gè)單色光區(qū)的昆蟲數(shù)量分別為叫，n2，n3，---，n,,-, nk ;把昆蟲的
趨光率^■定義為# = |χ οο% ;把趨光率最大值對(duì)應(yīng)的單色光定義為該昆蟲的特征光； PN
各趨光率對(duì)應(yīng)的波長范圍為該昆蟲的趨光范圍，由該波長范圍內(nèi)各趨光率所形成的光譜分布狀況即為該昆蟲的特征光譜。(2)研究昆蟲特征光譜閾值的實(shí)驗(yàn)方法在特征光譜范圍內(nèi)開啟某一單色光，將N只待測昆蟲放入上述試驗(yàn)裝置的昆蟲活動(dòng)區(qū)，打開昆蟲活動(dòng)區(qū)與測試區(qū)的活動(dòng)門，調(diào)節(jié)光強(qiáng)，在T時(shí)間內(nèi)，測定爬向該單色光區(qū)的數(shù)量，找到#<1%時(shí)的光強(qiáng)，即為該昆蟲特征光譜的閾值。所述光源可以為太陽能模擬器，產(chǎn)生AMl. 5的標(biāo)準(zhǔn)太陽光源，經(jīng)過分光鏡產(chǎn)生連續(xù)分布光譜投射到測試區(qū)中，也可以由一系列單色性(半寬度5nm左右)的LED燈，所產(chǎn)生的光譜覆蓋范圍接近太陽光譜，也可以兩者兼而有之，目的是根據(jù)需要提供一個(gè)接近AMl. 5的標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜。所述光波區(qū)域分割器的作用是可以產(chǎn)生各種不同的色光，不同的色光可以同時(shí)點(diǎn)亮，也可以逐個(gè)點(diǎn)亮(如采用活動(dòng)光闌是逐個(gè)點(diǎn)亮的一種方法)，各種色光的強(qiáng)度是可以調(diào)節(jié)的。各個(gè)分割區(qū)的寬度可以根據(jù)色光的單色性要求進(jìn)行調(diào)整。所述光波區(qū)域分割器不僅能夠?qū)⒐獠ǚ謪^(qū)，而且能夠捕捉爬到該區(qū)域的昆蟲。在所有光譜同時(shí)點(diǎn)亮后，讓昆蟲自由爬行，昆蟲根據(jù)趨光性爬向自己喜愛的區(qū)域，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來確定昆蟲的特征光譜，即昆蟲最多的區(qū)域表明該區(qū)域?qū)?yīng)的色光為該昆蟲的特征光譜。當(dāng)點(diǎn)亮某一色光時(shí)，通過調(diào)節(jié)該色光的強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)在特定的時(shí)間內(nèi)爬到該區(qū)域的昆蟲的數(shù)量，它反映出昆蟲對(duì)光強(qiáng)的反映能力，因此可以用其來確定昆蟲對(duì)該單色光的感光閾值，用該方法可以研究昆蟲的光譜光效率函數(shù)。為測試?yán)ハx的趨光性，通常將一定量的某種昆蟲置于昆蟲活動(dòng)區(qū)，測試工作準(zhǔn)備就緒后，打開活動(dòng)門板，讓昆蟲自由進(jìn)入測試區(qū)，達(dá)到光波區(qū)域分割器中的某一區(qū)域，根據(jù)上述的方法對(duì)昆蟲的趨光性進(jìn)行測試。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。權(quán)利要求
1.ー種昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，包括遮光罩，其特征在于所述遮光罩內(nèi)經(jīng)隔光板分割成位于遮光罩ー側(cè)的光源區(qū)、位于遮光罩另ー側(cè)的昆蟲活動(dòng)區(qū)和位于光源區(qū)與昆蟲活動(dòng)區(qū)之間的測試區(qū)，所述光源區(qū)內(nèi)設(shè)有光源，所述光源區(qū)與測試區(qū)之間的隔光板上設(shè)有通光ロ，所述通光ロ設(shè)有用以將光源的光譜分割成若干単色光通道的光波區(qū)域分割器，所述測試區(qū)與昆蟲活動(dòng)區(qū)之間開設(shè)昆蟲通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述光源為能產(chǎn)生AMl.5的標(biāo)準(zhǔn)太陽光源的太陽能模擬器，所述光源區(qū)還設(shè)置有色散系統(tǒng)，所述太陽能模擬器經(jīng)色散系統(tǒng)分光后的光譜通過光波區(qū)域分割器分區(qū)域照射。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述光源為一系列半寬度5nm左右的單色性LED燈，提供ー個(gè)接近AMl. 5的標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜，所產(chǎn)生的光譜覆蓋范圍接近太陽光譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述光波區(qū)域分割器由若干小隔板組成，將投射到測試區(qū)的連續(xù)光譜分割成若干単色光區(qū)，井能平行地射向昆蟲活動(dòng)區(qū)，各光區(qū)均可收集爬向該區(qū)域的昆蟲，以獲取該區(qū)域的昆蟲數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述色散系統(tǒng)為分光鏡或光柵。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述光波區(qū)域分割器或?yàn)榛顒?dòng)光闌。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述昆蟲通道的上設(shè)置有用以啟閉昆蟲通道的活動(dòng)門。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，其特征在于所述光源區(qū)內(nèi)還設(shè)置有包括用于自動(dòng)控制活動(dòng)光闌移動(dòng)的速度和光譜的強(qiáng)度的控制裝置。
9.ー種昆蟲趨光性實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于針對(duì)昆蟲特征光譜和昆蟲特征光譜閾值按如下實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行 (1)研究昆蟲特征光譜的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)有k個(gè)単色光區(qū)，將N只待測昆蟲放入上述試驗(yàn)裝置的昆蟲活動(dòng)區(qū)，打開昆蟲活動(dòng)區(qū)與測試區(qū)的活動(dòng)門，開啟光源，讓昆蟲自由地爬向各個(gè)単色光區(qū)，經(jīng)過t時(shí)間，各個(gè)単色光區(qū)的昆蟲數(shù)量分別為把昆蟲的趨光率#定義為=;把趨光率最大值對(duì)應(yīng)的単色光定義為該昆蟲的特征光；各趨光率對(duì)應(yīng)的波長范圍為該昆蟲的趨光范圍，由該波長范圍內(nèi)各趨光率所形成的光譜分布狀況即為該昆蟲的特征光譜； (2)研究昆蟲特征光譜閾值的實(shí)驗(yàn)方法在特征光譜范圍內(nèi)開啟某一単色光，將N只待測昆蟲放入上述試驗(yàn)裝置的昆蟲活動(dòng)區(qū)，打開昆蟲活動(dòng)區(qū)與測試區(qū)的活動(dòng)門，調(diào)節(jié)光強(qiáng)，在T時(shí)間內(nèi)，測定爬向該単色光區(qū)的數(shù)量，找到ガ<1%時(shí)的光強(qiáng)，即為該昆蟲特征光譜的閾值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種昆蟲趨光性試驗(yàn)裝置，包括遮光罩，其特征在于所述遮光罩內(nèi)經(jīng)隔光板分割成位于遮光罩一側(cè)的光源區(qū)、位于遮光罩另一側(cè)的昆蟲活動(dòng)區(qū)和位于光源區(qū)與昆蟲活動(dòng)區(qū)之間的測試區(qū)，所述光源區(qū)內(nèi)設(shè)有光源，所述光源區(qū)與測試區(qū)之間的隔光板上設(shè)有通光口，所述通光口設(shè)有用以將光源的光譜分割成若干單色光通道的光波區(qū)域分割器，所述測試區(qū)與昆蟲活動(dòng)區(qū)之間開設(shè)昆蟲通道。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能科學(xué)地得出各種害蟲的光譜光效率函數(shù)，從而有助于有針對(duì)性地利用害蟲趨光性進(jìn)行捕殺。
文檔編號(hào)A01K67/033GK102657141SQ20121016622
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月26日
發(fā)明者劉銀春 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)