蝗虫趋光捕集行为的光振调控效应研究

利用光振激发蝗虫趋光滑移捕集测试装置,测试分析了光、振、滑移环境对蝗虫趋光滑移捕集行为的影响,研究了蝗虫趋光视觉捕集进入行为。结果表明:紫光激发的趋光视觉效应,可有效引起蝗虫对紫光中敏感光谱竖条纹光照的敏感辨识性感应,产生趋光视觉行为,同时,在光振滑移耦合环境中,Ra3.2、40HRC不锈钢滑板特性,弱化了30°倾斜面上蝗虫生物摩擦控制滑移行为的调控能力,且光照激发趋光视觉效应的趋态性增益和激振力调控足趾接触环境的动态性增效,能够降低蝗虫摩擦控制效应,加速捕集增益性弹跳碰撞滑移行为实现,提高滑移捕集效率,因此蝗虫光振滑移捕集行为是在光电诱导蝗虫趋光视觉效应的基础上,光振激发效应强化蝗虫生物摩擦控制减弱、行为调控能力降低而出现的结果。然而,光源及激振措施放置,影响蝗虫趋光捕集进入效果,且趋光捕集进入是实现滑移捕集的关键,因而,需在试验测定150 mm灯距、调控光照和下激振措施结合调控蝗虫趋光滑移捕集效果较优的基础上,探寻蝗虫趋光捕集进入的有效措施,以提高蝗虫趋光捕集率。     

蝗虫趋光捕集行为的光振调控效应研究

利用光振激发蝗虫趋光滑移捕集测试装置,测试分析了光、振、滑移环境对蝗虫趋光滑移捕集行为的影响,研究了蝗虫趋光视觉捕集进入行为。结果表明:紫光激发的趋光视觉效应,可有效引起蝗虫对紫光中敏感光谱竖条纹光照的敏感辨识性感应,产生趋光视觉行为,同时,在光振滑移耦合环境中,Ra3.2、40HRC不锈钢滑板特性,弱化了30°倾斜面上蝗虫生物摩擦控制滑移行为的调控能力,且光照激发趋光视觉效应的趋态性增益和激振力调控足趾接触环境的动态性增效,能够降低蝗虫摩擦控制效应,加速捕集增益性弹跳碰撞滑移行为实现,提高滑移捕集效率,因此蝗虫光振滑移捕集行为是在光电诱导蝗虫趋光视觉效应的基础上,光振激发效应强化蝗虫生物摩擦控制减弱、行为调控能力降低而出现的结果。然而,光源及激振措施放置,影响蝗虫趋光捕集进入效果,且趋光捕集进入是实现滑移捕集的关键,因而,需在试验测定150 mm灯距、调控光照和下激振措施结合调控蝗虫趋光滑移捕集效果较优的基础上,探寻蝗虫趋光捕集进入的有效措施,以提高蝗虫趋光捕集率。     

蝗虫趋光效应下光振气吸滑移捕集效应

为研制蝗虫趋光捕集装置,确定捕集实施的调控措施,利用蝗虫光振气吸滑移捕集试验装置,进行蝗虫趋光激振气吸捕集测试,分析光振气吸对蝗虫趋光捕集的影响,探讨蝗虫趋光捕集效应。结果表明:蝗虫趋光视觉效应及趋光视觉敏感行为的激发程度,影响蝗虫对光目标捕捉的趋光行为强度及捕集进入程度,且光照刺激蝗虫视觉系统,引起粪便排泄、附着黏液等新陈代谢增强的外在表现形式,表明体内生理活动的强度,并反映蝗虫趋光视觉生理响应程度;30°倾斜捕集环境中,蝗虫重力作用调控摩擦力和接触牵引力控制行为的弱化程度,是滑移实现的主要原因,蝗虫敏感响应捕集环境的趋光附着爬行行为调控,对趋光捕集行为实现具有重要作用;负压风力的气吸牵引对趋光捕集行为实现的增效、光振激发措施的调控增益,强化蝗虫敏感响应捕集环境的程度;振动、风机噪声、入虫口处负压风等不良刺激,影响光照诱导、气吸吸捕蝗虫捕集进入效果,其以上层捕集入口和吸虫口风速组合为(6、9 m/s)时,光振气吸耦合调控效果最好,且蝗虫趋光捕集率达到90%,可满足不同趋光特征蝗虫的捕集,然而野外蝗虫趋光捕集效果的验证须进一步研究。     

东亚飞蝗光电诱导的气吸捕集效应研究

为给蝗虫趋光捕集装置的研制提供技术支持,利用光照作用下蝗虫气吸滑移捕集试验装置,测试了蝗虫趋光气吸滑移捕集效果,分析了蝗虫趋光响应原因,探讨了蝗虫趋光气吸滑移捕集机理。结果表明：蝗虫视觉定向有效激发的光照诱导信息是蝗虫趋光响应的前提,频闪交变光照有效控制蝗虫行为取向、增强蝗虫趋光视觉敏感性及激发视觉敏锐性是其趋光响应的诱因,且蝗虫趋光视觉活性效应激发基础上,频闪交变偏振光强化蝗虫趋光视觉行为响应的敏感性,蝗虫响应偏振恒定光照的弱敏感性可通过提高光照强度来增强;6 m·s-1捕集入口负压风速气吸趋光蝗虫捕集进入的有效实现,需要蝗虫趋光敏感行为的激发,且在0～50 mm距离内增效显著,可有效激发蝗虫生物摩擦控制的趋光调控行为敏感性,加速蝗虫趋光滑移捕集行为的实现;6 m·s-1捕集入口负压风速、15°倾斜调控光照形成的偏振光可有效促使30°滑移面上蝗虫视觉敏感响应,弱化蝗虫滑移摩擦控制效应,增强趋光捕集行为调控强度,增效趋光捕集效果,相应趋光捕集率达到85%。     

蝗虫灾害光电诱导捕集治理研究进展及应用前景分析

灾害蝗虫的光电诱导捕集治理技术是基于蝗虫群体对光源的趋向效应,设置波谱光源与机械机构分别作为灾害蝗虫趋向行为的导向控制因素和诱集蝗虫的收集捕获因素,以此实现致灾蝗虫的有效捕集治理。蝗虫光电诱导趋向行为试验研究证实了短波谱光源的趋光诱导敏感性与趋光增效因素的控制措施,据此研制的光电诱导蝗虫滑移捕集机实现了致灾蝗虫的诱集;仿生研制的滑移捕集滑板能够有效抑制蝗虫附着系统的附着功能并促使诱集蝗虫高效滑移至捕集机的收集装置。灾害蝗虫的光电诱导滑移捕集治理能够抑制喷施化学农药防治导致的生态环境污染问题,还可实现捕获蝗虫的资源化利用,具有良好的应用前景。     

蝗虫灾害物理防治发展及应用前景探讨

物理治蝗产生了针对蝗虫生理特性的无毒害化治理效果。负压气流吸入式灭蝗实现了对草原蝗虫无害化治理和蝗虫资源在家禽饲料方面的利用;针对蝗虫的群体性趋光行为,光电诱导捕集蝗虫技术已获取相关的发明专利,并逐步与机械化捕集治蝗技术相结合;微波、射线等辐射技术,利用高能电磁波谱对生物体的聚热致死效应,逐步应用于对蝗灾的防治。物理治蝗有利于生态环境保护和农产品品质安全,必将成为蝗灾治理的重要技术。     

偏振波谱光态矢量光照参量对东亚飞蝗偏光响应效应的影响

为明确偏振波谱光态光照参量对蝗虫趋偏响应效应的影响作用,获取蝗虫偏振诱导光场的技术特征,研制蝗虫偏振诱导光源,利用蝗虫偏光响应试验装置测试了蝗虫对紫、蓝部分偏光及线偏光的响应特征,以此优选波谱偏振光态矢量的作用模式,分析偏振波谱光态光照参量对蝗虫偏光响应机制的影响,探讨蝗虫偏光波谱矢量敏感模式变化的原因。结果表明,部分偏光中,紫波谱未引起而蓝波谱导致蝗虫视响应与视趋性敏感矢量发生改变;线偏光中,紫、蓝波谱均影响蝗虫趋偏响应效应的矢量敏感模式,且波谱相同,部分偏光矢量置向模式对蝗虫的操控诱导、视趋强度的调控性优于线偏光,而偏振矢量光态相同,紫波谱的作用效果强于蓝波谱。蝗虫趋偏响应效应与偏振波谱、偏振光态的异质作用效应有关,且线偏紫波谱120°左右置向矢量对蝗虫的诱导效果最强(94.5%),而紫波谱部分偏光左60°及右150°矢量对蝗虫视趋强度的作用效果最强(68.5%);部分偏光矢量置向模式的作用效果与波谱光致性视敏偏振效应有关,且蓝波谱中偏振度越高而光照度越低,矢量模式的操控诱导性越强,紫波谱中偏振度越低而光照度越强,矢量模式对蝗虫趋偏聚集程度的作用效果越强。从而,线偏与部分偏光不同矢量光照交替刺激模式可提高蝗虫趋偏响应敏感性。     

水稻两用核不育系育性转换光温反应型的分类研究

 在人工控制的9种光温处理下，对76份水稻两用核不育系的育性转换光温反应进行了研究。根据自交结实率的光周期效应、温度效应和光温互作效应的分析，供试的两用核不育系中，占96%的不育系的育性转换光温反应型可归为以下3种：（1）光周期敏感不育型，其统计学特征是育性转换的光温互作效应和光周期效应显著而温度效应不显著；（2）温度敏感不育型，其统计学特征是育性转换的温度效应显著而光周期效应不显著、光温互作效应显著或不显著；（3）光温互作不育型，其统计学特征是育性转换单独的光周期效应和温度效应不显著，仅光温互作效应显著。在供试的粳型不育系中，有34.8%、13.0%和47.8%的材料分属上述3种光温反应型;在供试的籼型不育系中,有73.6%和22.6%的材料分属温敏型和光温互作型,没有一份材料为光敏型。结果表明现有的两用核不育系育性转换光温反应是多型性的。文中还对实用性籼型两用核不育系育性转换光温反应型的选择问题作了讨论。     

湖北光敏核不育水稻在不同海拔条件下育性转换规律及适应性的初步分析

对2个籼型5个粳型湖北光敏核不育材料在元江不同海拔高度条件下的育性转换与光温条件的分析表明,N5047S和W7415S在400米至1600米4个试点中均有明显的育性转换,但随着海拔升高,不育期缩短。W6154S,6334S,农垦58S,31111S和WD1S仅在400米和800米2个试点中存在育性转换,在1230米和1600米海拔点则无明显的育性转换。在光照条件基本相同的情况下,海拔不同引起的育性转换变化是温度差异所致,温度在诱导育性转换中起着重要作用,供试品系间诱导育性转换的光温条件差异很大,日长与温度存在较强的互补作用和互作效应。在诱异育性转换的光温作用中,粳型材料以光长因子的作用较强,W6154S则温度作用显著。诱导育性转换的临界光长与温度的互补互作效应,是光敏核不育水稻适应地区向南北推移的重要依据。     

甘蓝型油菜两用不育系501-8S育性转换影响因素的研究

盆栽实验表明 :光照时数和温度对甘蓝型油菜两用不育系 5 0 1 8S的育性转换起主导作用 ,可初步认定光照时数为 13h ,温度为 11℃是该两用不育系育性转换光温作用的临界点 ,同时 ,环境湿度对其育性转换也存在着一定的影响。     

基于ARM的绿植养护系统设计

基于ARM处理器,利用土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器、微型水泵、补光灯、加热设备,设计了一套具有自动浇水、自动控温、自动补光的绿植养护系统。实验结果证明,该绿植养护系统控制精准,为现代家居无人值守绿色养植提供了便利,适于普及推广。     

鳜鱼不同生长阶段中趋光特性的研究

采用光梯度方法研究了鳜鱼生长发育中对 6种光的趋光特性。结果表明 :鳜鱼 (全长 4.7～10 5 .0mm)在水平光梯度下对 3× 10 -1～ 2× 10 3lx的不同色光表现出不同的趋光反应。平游、开食阶段的鳜苗(全长 4.7～ 5 .8mm)对蓝光以外的各色强光均具有强烈的趋光性 ,其中对黄光的趋光反应最为强烈和稳定 ,最大趋光率为 98.2 7%。随着鳜的生长发育 ,对强光的趋光性逐渐减弱 ,而对弱光的趋光性逐步增强 ,其适宜照度逐渐由强光区移至弱光区。全长 30～ 40mm的夏花阶段是鳜鱼的趋光特性明显转变的过渡时期。鳜鱼在不同照度下的适宜光色不尽相同 ,随其生长 ,弱光区的适宜光色为短波段的蓝、绿光 ,而强光区的适宜光色由长波段的黄、橙、红光移至短波段的绿光     

3种扁谷盗对不同波长光趋性研究

【目的】研究锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus成虫、土耳其扁谷盗Cryptolestes turcicus和长角扁谷盗Cryptolestes pusillus雌成虫对不同波长光的趋性。【方法】室内应用光行为反应装置测试3种扁谷盗羽化1、11、21和31日龄(雌)成虫对试验波长303、320、330、340、351、368、400、445、460、480、520、525、545、560、575和580 nm的趋光率。【结果】锈赤扁谷盗羽化1、11、21和31日龄成虫趋光率最高的刺激光波长分别为351、351、400、480 nm,对锈赤扁谷盗成虫诱集效果较好的光波长有351、400和445 nm,随着日龄的增加,对锈赤扁谷盗成虫诱集率大于20%的光波数增加;土耳其扁谷盗羽化1、11、21和31日龄趋光率分别为16%~51%、11%~46%、7%~37%和4%~28%,雌成虫趋光率最高的刺激光波长分别为351(368)、368、330和351 nm,对土耳其扁谷盗雌成虫诱集效果较好的光波长有368、351和303 nm;长角扁谷盗羽化1、11、21和31日龄趋光率分别为1.11%~75.56%、18.89%~70.00%、33.33%~62.22%和22.22%~71.11%,雌成虫趋光率最高的刺激光波长分别为575、320、400(445)和320(560)nm,对长角扁谷盗雌成虫诱集效果较好的光波长有320、575和330 nm。【结论】锈赤扁谷盗成虫的趋光性随着日龄的增加而增强,土耳其扁谷盗雌成虫的趋光性随着日龄的增加而下降,长角扁谷盗雌成虫的趋光性随着日龄的增加略为下降。     

草地蝗虫在吸捕机吸捕条件下的特性

草地蝗虫活动的强弱受日照、空气温湿度、地表温度等环境因素的制约.在蝗虫活动较盛时,利用自行研制的草地蝗虫吸捕机吸捕蝗虫能收到一定的吸捕效果.研究了吸捕机的声、像以及气流干扰下对蝗虫跳跃高度、跳跃速度和跳跃方向等特性的影响.     

柑橘木虱趋光行为及复眼结构分析

【目的】研究柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama对不同光波的趋光性,探索其复眼结构及在光适应和暗适应下的结构变化并阐明其趋光机制,为发展柑橘木虱非化学防控技术奠定基础。【方法】选用趋光反应装置测定柑橘木虱成虫对不同光波的趋光率,利用扫描电镜技术和组织切片方法对成虫复眼形态和结构进行观察。【结果】柑橘木虱成虫对不同波长光的趋光率不同,对紫外光(365～370 nm)的趋光率为66.62%～71.38%,蓝光(470～475 nm)为47.17%～50.88%,绿光(520～525 nm)为39.37%～44.26%,黄光(590～592 nm)为28.18%～31.32%,红光(620～630 nm)为14.68%～18.33%。成虫复眼呈半球形,位于头部两侧触角基部,表面光滑无辅助结构,属于典型的并列相眼。小眼由角膜、晶锥、视网膜细胞、基膜和色素细胞组成,位于复眼中心区域的小眼呈六边形,边缘区域的小眼呈近圆形。雌、雄成虫每个复眼的小眼数分别为225～254和238～252个。【结论】柑橘木虱成虫对紫外光、蓝光和绿光的趋光率显著高于白光,雌雄成虫在复眼结构和形态方面没有明显的差异。研究结果为阐明柑橘木虱趋光行为的机制提供了理论基础。     

稻飞虱自然种群扑灯行为的初步观察

白背稻虱自然种群扑灯日照阈限为0.91x,其典型的扑灯活动是一个扑灯量呈型的节律性过程。这种扑灯节律是其种群离株起飞节律的一个局部反映。 33米和1.3米两个高度的对照灯诱试验表明,前者灯下稻飞虱诱集量通常大大高于后者灯下诱量。表明稻飞虱种群存在趋光延迟现象,即夜间离株后首先表现强烈的升空飞行习性,在经历一定时间和距离的飞行活动后趋光表现迅速增强。     

两箱式烟气间接加热固定床炭化炉研究

为解决小型农户处理秸秆的问题，设计两箱式烟气间接加热固定床炭化设备，成捆炭化生物质秸秆。该设备利用外加热、高温烟气辅助加热提高炭化室温度分布均匀性，减少热损失。选取刚收获不久的玉米秸秆作为炭化原料，以玉米秸秆的固定碳含量、炭产率、炭化终温为指标，利用正交试验研究风机转速、加热时间、扎捆直径三个可控参数对设备炭化性能的影响。结果表明，设备运行良好，进风量、加热时间、扎捆直径对固定碳含量均有显著影响；扎捆直径对炭产率和炭化终温影响最大。确定最优方案为风机转速2 800 r·min-1、 加热时间4 h、扎捆直径35 cm，此时设备产炭总体收益最高。     

差示扫描量热法在稗草种子灭活中的应用

[目的]为了减少热除草设备的能耗、提高工作效率,研究稗草种子灭活的升温速率和最高温度。[方法]采用差示扫描量热法(DSC),研究了升温速率和最高温度对稗草种子玻璃化转变的影响。同时,对加热后的种子进行发芽率试验。[结果]升温速率是影响稗草种子玻璃化转变的重要因素。升温速率为5 K/min时,玻璃化转变不明显;升温速率为20 K/min时,玻璃化转变明显,玻璃化温度为75.9℃;升温速率增加到25 K/min时,玻璃化转变滞后,玻璃化转变温度为80.2℃。对加热后的种子进行发芽率试验,发现玻璃化转变是种子退化的重要原因。升温速率为5 K/min、最高温度为91℃时,稗草种子的发芽率为57%。而当升温速率达到20 K/min、最高温度为91℃时,种子全部丧失活性。[结论]影响杂草种子灭活的升温速率和最高温度,对于热除草设备的设计和田间作业参数设置具有重要的参考意义。