视频轨迹分析技术在昆虫行为学研究中的应用

行为是昆虫生物学功能的体现,评估昆虫行为学效果是昆虫学研究的重要组成部分.传统的昆虫行为学研究主要以直接观察和手工记录为主,存在定性武断和耗时费力等诸多问题.现代视频记录技术的应用,极大地推动了昆虫行为学的发展.本文综述了昆虫视频轨迹分析技术的发展过程,及其在昆虫飞行行为、雌雄关系、运动模式和捕食行为等方面的应用.     

雷达昆虫学研究进展及应用前景

雷达昆虫学经过近50年的发展,取得一系列的重要成果。本文系统介绍了各类昆虫雷达的体制和功能,总结了相似体制天气雷达与昆虫雷达的主要区别,回顾了各相关国家雷达昆虫学的实践情况,归纳了昆虫雷达建制技术取得的进步,并展望了雷达应用的前景及其今后昆虫雷达建制技术的发展方向,以期促进我国昆虫雷达事业的发展。     

我国昆虫雷达发展现状与应用展望

昆虫雷达是开展迁飞性害虫监测与研究的一种重要手段。我国自1984年建立首台昆虫雷达以来,经过几代研究者的不懈努力,雷达昆虫学取得了重要进展。为促进我国昆虫雷达事业的发展,笔者介绍了我国各种昆虫雷达的建设与运转概况,分析了昆虫雷达发展面临的一些难题,围绕研制、生产与推广应用提出了相关的建议。     

参加国际第18届昆虫学学术讨论会简况

本文是笔者参加国际第十八届昆虫学学术讨论会汇报的一部分。简要地介绍了大会的组织及召开情况,并根据报告的部分论文整理成五个方面:激素研究;昆虫分子生物学和遗传研究;昆虫神经生物学;昆虫飞行:演化与生理;昆虫的形态和分类进行概述。     

实验条件下黏虫、棉铃虫和小地老虎的定向行为比较

定向是昆虫迁飞过程中的一个重要行为,定向行为的微小差异将导致迁飞轨迹的巨大差异。为建立实验室测定夜间迁飞昆虫定向的方法,本文尝试了室内用自制的飞行模拟器测定诱捕到的正在迁飞的黏虫、棉铃虫和小地老虎的定向行为。结果表明这3种昆虫的单个个体都存在显著的定向行为,但只有黏虫存在共同定向行为。黏虫在模拟飞行过程中飞行时间最长并且能很快转向其偏爱的方向进行定向,用飞行模拟器可以很好地测定其定向(包括方向及持续时间),因此这种方法适于用来进一步研究黏虫的定向机制。而棉铃虫飞行时间较短,定向不稳定,小地老虎自由旋转时间较长,定向角度杂乱,是否适合用此飞行模拟器研究其定向行为及机制还有待进一步研究。     

日本第32届应用动物昆虫学会概要

本文报导了1988年4月召开的日本第32届应用动物昆虫学会的概况。并就论文的叶螨防治、昆虫对寄主植物的选择性、昆虫移动飞行、昆虫滞育和昆虫声音通讯等部份论文结果予以介绍。     

DNA条形码在昆虫学中的应用

DNA条形码技术是通过对一段标准化基因DNA序列的分析来实现对生物物种准确、快速鉴定的技术。自2003年提出以来,DNA条形码技术便备受关注,不仅被广泛地应用于生物分类学研究,也为生态学等学科的发展带来了机遇。昆虫是动物界的最大类群,目前条形码数据库中超过65%的序列都来自昆虫纲,DNA条形码的发展无疑为昆虫学带来了勃勃生机。本文综述了DNA条形码的产生、发展、优势及局限,总结并展望了DNA条形码技术在昆虫学基础研究与实践方面的应用。     

李光博院士在迁飞性害虫监测预警中的学术贡献——纪念李光博院士诞辰100周年

我国重大害虫多具有迁飞性,对其进行有效的监测预警在害虫防治中极为重要,本文回顾了李光博院士在重大迁飞性害虫监测预警领域中做出的重要贡献,主要包括：20世纪60年代,在揭示黏虫远距离迁飞规律的基础上创造性地提出黏虫“异地”测报技术,被农业农村部批准列入全国统一测报办法推广应用并传承至今,成为迁飞性害虫预测预报的经典理论;20世纪80年代,李光博院士又领导研究团队将人工智能技术应用到黏虫“异地”测报中,成功研制出黏虫测报专家系统,进一步提高了黏虫的预测预报理论和技术水平。同时也在迁飞性害虫预测预报信息化方面做出新的探索,研发了昆虫飞行数据微机采集分析系统,为昆虫迁飞行为和机理研究提供了有力的技术手段,也为我国迁飞性害虫的监测和治理奠定了坚实的基础。本文还介绍了研究团队在后续研究中,继承和发展李光博院士的学术思想,在昆虫雷达数据采集分析系统的开发研制方面做出新的突破,对未来迁飞性害虫监测预警研究做了展望。     

风洞在昆虫学研究中的应用

“风洞”(Wind tunnel),过去多用于工程研究,特别是在航空工业研究方面。而昆虫学研究领域里的几例最新成果则显示,风洞技术在植物保护科学中正在发挥越来越大的作用。 例一,原始昆虫只具有短粗的小翅(Winglets),而今天大多数昆虫的成虫则生有完善的翅(full-length wings)。这种     

中哈边境塔城区域迁飞性昆虫雷达观测研究初探

2017年和2018年6月至8月运用KC-08XVSD型昆虫雷达,结合探照灯诱虫器和地面诱虫灯诱捕数据及地面气象数据,分析了中哈边境塔城区域空中昆虫飞行特征及主要类群。结果表明:高空灯共诱捕到昆虫151种,分属12目50科,主要以鳞翅目和鞘翅目为主,地面灯共诱捕到昆虫137种,分属12目54科,主要以鞘翅目、半翅目、双翅目和直翅目为主,其中高空灯下宽胫夜蛾、旋歧夜蛾和甘薯天蛾的种群数量具有突增突减现象。雷达监测结果显示:灯下诱集到大量昆虫时,雷达回波时间主要集中在22:00-02:00,回波高度主要集中在200~600 m,有明显的成层现象和哑铃形回波分布。偏西风天气、风速在1.4~2.9 m/s时高空灯和地面灯诱虫数量较多。研究结果为利用昆虫雷达长期监测中哈边境昆虫迁飞提供基础数据,为深入探讨中哈边境区域害虫迁飞规律和监测预警提供科学依据。     

毫米波扫描昆虫雷达空中昆虫监测的初步应用

2007年6～10月,利用毫米波扫描昆虫雷达在广西兴安县植保站进行了空中昆虫的初步监测,结合地面灯和高空灯诱集,分析了地面和高空昆虫种群动态变化。结果表明:空中昆虫种群数量、种类季节性变化明显,6～9月夜间昆虫虫口密度相对较高,进入10月份夜间昆虫相对减少,雷达回波点密度和灯下诱集虫量有很高的一致性。夏季,19:00～22:00与05:30～07:00雷达回波密度各有一明显高峰期;秋季,只在20:00～21:00有一明显回波密度高峰期。昆虫飞行高度主要集中在2 000 m以下,大部分集中在500～1 000 m。姊妹灯诱捕表明,稻飞虱和稻纵卷叶螟为优势迁飞种类。昆虫飞行受气象条件影响较大。     

AFLP分子标记技术在昆虫学研究中的应用及展望

扩增片段长度多态性技术（AFLP）已经成为一个普遍应用的分子标记技术,具有集成高效性、高信息量、无需知道序列信息等诸多优点,近年来又在酶切、扩增体系、检测和分析方法等方面不断得到改进,已广泛应用于生物学的各个领域。近十年来,AFLP分子标记技术在昆虫学研究中得到广泛应用,极大地促进了人们对昆虫多样性遗传基础的了解。目前研究人员已经利用该技术绘制了有益昆虫以及农艺学上重要害虫的基因连锁图谱,并对控制相关性状的基因进行了标记以及QTL定位等。本文简要介绍了AFLP分子标记技术在有益昆虫、重要农业害虫、检疫害虫等研究中的应用,并对该技术应用前景进行了简单的展望。     

我国农作物病虫害智能监测预警技术新进展

近年来, 随着计算机、互联网、物联网、人工智能、传感器、遥感等技术的快速发展, 智能虫情测报灯、智能性诱捕器、昆虫雷达、无人机遥感、卫星遥感、智能识别App等现代智能农作物病虫监测装备及重大病虫害实时智能监测预警系统建设方面取得了比较明显的进步。本文综述了我国近5年在利用光谱遥感、昆虫雷达、图像识别等技术进行农作物病虫害监测预警研究和应用方面取得的重要进展, 分析了各类技术存在的不足与难点, 提出了未来发展的方向, 以期为充分利用空天地多源数据实现农作物病虫害精准预报提供指导。     

亚洲玉米螟越冬代成虫扩散行为与迁飞可能性研究

作者于1987和1988两年在河北省衡水市当地越冬代亚洲玉米螟成虫盛发期,采用人工标放回收方法对其扩散行为及迁飞可能性进行了研究。两年分别释放人工饲养的标记玉米螟成虫15万和Lipaphis erysimi(kaltenbach), diamondback moth60万头,在45.5km半径范围内分别回收到标记雄蛾461和2650头,首次明确了我国北方亚洲玉米螟越冬代成虫的田间扩散飞行规律,95％集中在距释放点4km半径范围内;部分个体可扩散到6—30km半径范围内,最远距释放中心45.5km。成虫扩散飞行受风力、风向和温度影响。结果表明,亚洲玉米螟虽有远距离迁飞的潜力,但至少在越冬代发生期基本不存在大量远距离迁飞的可能性。     

Harmonic radar: efficacy at detecting and recovering insects on agricultural host plants

BACKGROUND: In pest management research, harmonic radar systems have been largely used to study insect movement across open or vegetation‐poor areas because the microwave signal is attenuated by the high water content of vegetation. This study evaluated whether the efficacy of this technology is sufficient to track insects in vegetative landscapes. RESULTS: Field efficacy data were collected using portable harmonic microwave radar and electronic dipole tags mounted on adults of three economically important pests: Leptinotarsa decemlineata (Say), Diabrotica virginifera virginifera (LeComte) and Conotrachelus nenuphar Herbst. Detection and recovery of tagged Colorado potato beetles, plum curculios and western corn rootworms was high within and among potato plants, moderate within apple trees and high within, but not between, corn plants respectively. The efficacy of the radar depends on the ability of the operator to move around the host, scanning for a signal ‘sightline’ with the tagged insect among plant structures. CONCLUSION: The detection rate of tagged insects by harmonic radar systems is high enough to track the walking path of pests through low row crops such as potato, tall row crops such as corn or tall but well‐separated trees of orchard‐type crops by adapting the scanning procedure to the vegetative architecture. Copyright © 2010 Crown in the right of Canada. Published by JohnWiley & Sons, Ltd     

农业害虫自动识别与监测技术

随着计算机和互联网技术的发展,信息技术已被广泛地应用于植物保护领域,推动农业害虫的监测走向信息化、智能化和精准化。我们综述了农业害虫自动识别与监测技术的最新研究进展,分析了各种技术的特点与优势。这些技术均需要特定的设备获取农业害虫及其生境的信息,提取昆虫信息特征,并利用这些特征进行昆虫种类的识别与计数,达到害虫监测的目的。图像识别技术适合于自动识别与监测栖息于作物表面的害虫,昆虫雷达(厘达或激光雷达)技术特别适合于自动识别与监测高空中飞行的害虫,而声音识别技术在自动识别与监测隐蔽害虫方面具有优势。最近发展起来的基于深度学习的害虫识别方法避免了传统的手工设计特征方法,提高了害虫识别的鲁棒性,展示了一旦建立完整的昆虫信息库就可以实现害虫自动识别与监测的可能;这给昆虫学家提出了一个艰巨的任务,即鉴定和正确标识机器学习所需的大量的昆虫信息。