專利名稱：昆蟲趨光性的試驗裝置及其實驗方法
技術領域：
本發明涉及一種測試昆蟲趨光性的試驗儀，應用于昆蟲的趨光性研究領域。
背景技術：
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，已報道27種，其中6種頻繁暴發，年危害松林面積達200萬公頃以上、經濟損失數億元。國家林業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，病蟲害一旦發生后便成幾何倍數遞增，林木病蟲害與火災相比，病蟲害危害面積是火災面積的1000倍，損失是火災的100倍。近年來全國林木病蟲害年均發生面積達I. 3億畝,造成的經濟損失超過880億元，對我國生態安全構成嚴重威脅。09年農作物種植總面積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，大多數都采用農藥進行防治。農業關系國計民生，農產品質量關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常務委員會第二十一次會議通過《中華人民共和國農產品質量安全法》，該法自2006年11月I日起施行。在農業生產中，農藥的殘留問題受到極大的關注。采用物理的方法捕殺害蟲是一種減少農藥殘留有效方法。實驗表明采用殺蟲燈防治與農藥防治相比，僅農藥這一項，每畝就可節約防治成本費60元左右。植物的害蟲大部分都有趨光性，但每一種害蟲對光波的反映是不同的，即各種害蟲的光譜光效率函數是不一樣的，只有搞清楚各種害蟲的光譜光效率函數，才能有針對性地利用害蟲趨光性進行捕殺。目前研究昆蟲的趨光性都是借助人眼的光譜光效率函數進行研究，這顯然是不科學的，需要能夠研究昆蟲趨光性的試驗儀進行研究。

發明內容
本發明的主要目的是提供一種昆蟲趨光性試驗裝置及相應的試驗方法，應用于昆蟲的趨光性研究領域，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進行研究的問題。本發明的特征在于一種昆蟲趨光性試驗裝置，包括遮光罩，其特征在于所述遮光罩內經隔光板分割成位于遮光罩一側的光源區、位于遮光罩另一側的昆蟲活動區和位于光源區與昆蟲活動區之間的測試區，所述光源區內設有光源，所述光源區與測試區之間的隔光板上設有通光口，所述通光口設有用以將光源的光譜分割成若干單色光通道的光波區域分割器，所述測試區與昆蟲活動區之間開設昆蟲通道。本發明的另一個特征在于一種昆蟲趨光性實驗方法，其特征在于針對昆蟲特征光譜和昆蟲特征光譜閾值按如下實驗方法分別進行
(I)研究昆蟲特征光譜的實驗方法設有k個單色光區，將N只待測昆蟲放入上述試驗裝置的昆蟲活動區，打開昆蟲活動區與測試區的活動門，開啟光源，讓昆蟲自由地爬向各個單色光區，經過t時間，各個單色光區的昆蟲數量分別為叫，n2，n3，---，n,,-, nk ;把昆蟲的
趨光率β定義為=;把趨光率最大值對應的單色光定義為該昆蟲的特征光；
PN
各趨光率對應的波長范圍為該昆蟲的趨光范圍，由該波長范圍內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驗方法在特征光譜范圍內開啟某一單色光，將N只待測昆蟲放入上述試驗裝置的昆蟲活動區，打開昆蟲活動區與測試區的活動門，調節光強，在T時間內，測定爬向該單色光區的數量，找到#<1%時的光強，即為該昆蟲特征光譜的閾值。本發明的優點本發明結構簡單，能科學地得出各種害蟲的光譜光效率函數，從而有助于有針對性地利用害蟲趨光性進行捕殺。


圖I是本發明實施例的結構示意圖。圖2是本發明實施例的太陽能模擬器光源的光譜示意圖。圖3是本發明實施例的單色LED光源的光譜示意圖。圖4是本發明實施例的光波區域分割器示意圖。
具體實施例方式參考圖I至圖4，本發明涉及一種昆蟲趨光性試驗裝置，包括遮光罩1，所述遮光罩I內經隔光板2分割成位于遮光罩I 一側的光源區3、位于遮光罩I另一側的昆蟲活動區5和位于光源區3與昆蟲活動區5之間的測試區4，所述光源區3內設有光源6，所述光源區3與測試區4之間的隔光板上設有通光口 2-1，所述通光口 2-1設有用以將光源的光譜分割成若干單色光通道的光波區域分割器7，所述測試區4與昆蟲活動區5之間開設昆蟲通道8。上述光源6為能產生AMl. 5的標準太陽光源的太陽能模擬器，所述光源區還設置有色散系統9，所述太陽能模擬器經色散系統分光后的光譜通過光波區域分割器分區域照射。上述光源也可以為一系列半寬度5nm左右的單色性LED燈，提供一個接近AMl. 5的標準太陽光譜，所產生的光譜覆蓋范圍接近太陽光譜。上述光波區域分割器7由若干小隔板組成，如圖4所示，將投射到測試區的連續光譜分割成若干單色光區，并能平行地射向昆蟲活動區，各光區均可收集爬向該區域的昆蟲，以獲取該區域的昆蟲數量，當上述光源采用LED單色光源時，每一光波區域分割器放置一種LED單色光源，如圖3所示。上述色散系統9為分光鏡或光柵。上述光波區域分割器7或為活動光闌。上述昆蟲通道8的隔板上還設置有用以啟閉昆蟲通道的活動門10。
上述光源區3內還設置有包括一用于自動控制活動光闌移動的速度和光譜的強度的控制裝置11。本發明還涉及一種昆蟲趨光性實驗方法，針對昆蟲特征光譜和昆蟲特征光譜閾值按如下實驗方法分別進行
(I)研究昆蟲特征光譜的實驗方法設有k個單色光區，將N只待測昆蟲放入上述試驗裝置的昆蟲活動區，打開昆蟲活動區與測試區的活動門，開啟光源，讓昆蟲自由地爬向各個單色光區，經過t時間，各個單色光區的昆蟲數量分別為叫，n2，n3，---，n,,-, nk ;把昆蟲的
趨光率^■定義為# = |χ οο% ;把趨光率最大值對應的單色光定義為該昆蟲的特征光； PN
各趨光率對應的波長范圍為該昆蟲的趨光范圍，由該波長范圍內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驗方法在特征光譜范圍內開啟某一單色光，將N只待測昆蟲放入上述試驗裝置的昆蟲活動區，打開昆蟲活動區與測試區的活動門，調節光強，在T時間內，測定爬向該單色光區的數量，找到#<1%時的光強，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，產生AMl. 5的標準太陽光源，經過分光鏡產生連續分布光譜投射到測試區中，也可以由一系列單色性(半寬度5nm左右)的LED燈，所產生的光譜覆蓋范圍接近太陽光譜，也可以兩者兼而有之，目的是根據需要提供一個接近AMl. 5的標準太陽光譜。所述光波區域分割器的作用是可以產生各種不同的色光，不同的色光可以同時點亮，也可以逐個點亮(如采用活動光闌是逐個點亮的一種方法)，各種色光的強度是可以調節的。各個分割區的寬度可以根據色光的單色性要求進行調整。所述光波區域分割器不僅能夠將光波分區，而且能夠捕捉爬到該區域的昆蟲。在所有光譜同時點亮后，讓昆蟲自由爬行，昆蟲根據趨光性爬向自己喜愛的區域，采用統計學的方法來確定昆蟲的特征光譜，即昆蟲最多的區域表明該區域對應的色光為該昆蟲的特征光譜。當點亮某一色光時，通過調節該色光的強度，統計在特定的時間內爬到該區域的昆蟲的數量，它反映出昆蟲對光強的反映能力，因此可以用其來確定昆蟲對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。為測試昆蟲的趨光性，通常將一定量的某種昆蟲置于昆蟲活動區，測試工作準備就緒后，打開活動門板，讓昆蟲自由進入測試區，達到光波區域分割器中的某一區域，根據上述的方法對昆蟲的趨光性進行測試。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。權利要求
1.ー種昆蟲趨光性試驗裝置，包括遮光罩，其特征在于所述遮光罩內經隔光板分割成位于遮光罩ー側的光源區、位于遮光罩另ー側的昆蟲活動區和位于光源區與昆蟲活動區之間的測試區，所述光源區內設有光源，所述光源區與測試區之間的隔光板上設有通光ロ，所述通光ロ設有用以將光源的光譜分割成若干単色光通道的光波區域分割器，所述測試區與昆蟲活動區之間開設昆蟲通道。
2.根據權利要求I所述的昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于所述光源為能產生AMl.5的標準太陽光源的太陽能模擬器，所述光源區還設置有色散系統，所述太陽能模擬器經色散系統分光后的光譜通過光波區域分割器分區域照射。
3.根據權利要求I所述的昆蟲趨光性試驗裝置，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，提供ー個接近AMl. 5的標準太陽光譜，所產生的光譜覆蓋范圍接近太陽光譜。
4.根據權利要求I或2或3所述的昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于所述光波區域分割器由若干小隔板組成，將投射到測試區的連續光譜分割成若干単色光區，井能平行地射向昆蟲活動區，各光區均可收集爬向該區域的昆蟲，以獲取該區域的昆蟲數量。
5.根據權利要求2所述的昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于所述色散系統為分光鏡或光柵。
6.根據權利要求4所述的昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于所述光波區域分割器或為活動光闌。
7.根據權利要求I所述的昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于所述昆蟲通道的上設置有用以啟閉昆蟲通道的活動門。
8.根據權利要求6所述的昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于所述光源區內還設置有包括用于自動控制活動光闌移動的速度和光譜的強度的控制裝置。
9.ー種昆蟲趨光性實驗方法，其特征在于針對昆蟲特征光譜和昆蟲特征光譜閾值按如下實驗方法分別進行 (1)研究昆蟲特征光譜的實驗方法設有k個単色光區，將N只待測昆蟲放入上述試驗裝置的昆蟲活動區，打開昆蟲活動區與測試區的活動門，開啟光源，讓昆蟲自由地爬向各個単色光區，經過t時間，各個単色光區的昆蟲數量分別為把昆蟲的趨光率#定義為=;把趨光率最大值對應的単色光定義為該昆蟲的特征光；各趨光率對應的波長范圍為該昆蟲的趨光范圍，由該波長范圍內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驗方法在特征光譜范圍內開啟某一単色光，將N只待測昆蟲放入上述試驗裝置的昆蟲活動區，打開昆蟲活動區與測試區的活動門，調節光強，在T時間內，測定爬向該単色光區的數量，找到ガ<1%時的光強，即為該昆蟲特征光譜的閾值。
全文摘要
本發明涉及一種昆蟲趨光性試驗裝置，包括遮光罩，其特征在于所述遮光罩內經隔光板分割成位于遮光罩一側的光源區、位于遮光罩另一側的昆蟲活動區和位于光源區與昆蟲活動區之間的測試區，所述光源區內設有光源，所述光源區與測試區之間的隔光板上設有通光口，所述通光口設有用以將光源的光譜分割成若干單色光通道的光波區域分割器，所述測試區與昆蟲活動區之間開設昆蟲通道。本發明結構簡單，能科學地得出各種害蟲的光譜光效率函數，從而有助于有針對性地利用害蟲趨光性進行捕殺。
文檔編號A01K67/033GK102657141SQ20121016622
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月26日 優先權日2012年5月26日
發明者劉銀春 申請人:福建農林大學