本發(fā)明涉及磁場(chǎng)中昆蟲（具有遷飛、擴(kuò)散習(xí)性的昆蟲）飛行參數(shù)測(cè)定研究領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種以節(jié)省人力物力、提高實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)度為設(shè)計(jì)理念的用于人工磁場(chǎng)中的昆蟲飛行能力和飛行定向行為的全時(shí)段測(cè)定的適用于磁場(chǎng)環(huán)境的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

研究證實(shí)，許多昆蟲具有磁感受能力，它們可以利用地球磁場(chǎng)獲取定向信息，用于自身的遷飛行為，同時(shí)磁場(chǎng)又影響著昆蟲的生物行為，昆蟲對(duì)著磁場(chǎng)的微弱變化又有特定的生物學(xué)響應(yīng)。近年來(lái)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，南方地區(qū)水稻種植遭受稻飛虱危害嚴(yán)重，尤其在1991年稻飛虱發(fā)生大爆發(fā)，稻飛虱災(zāi)害的發(fā)生范圍也不僅止于南方水稻種植區(qū)，波及到華北東北等水稻種植區(qū)，發(fā)生范圍更廣，爆發(fā)頻率也增加。稻飛虱是一種典型的遠(yuǎn)距離遷飛昆蟲，我國(guó)每年因遷飛性昆蟲造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，比如我國(guó)稻區(qū)的褐飛虱，白背飛虱危害嚴(yán)重，每年使稻谷損失達(dá)30億斤，因此研究昆蟲的遷飛行為就極其重要。

大多數(shù)遷飛性昆蟲的遷飛行為都在夜間進(jìn)行，且大部分昆蟲具有趨光性。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陳法軍、萬(wàn)貴鈞等發(fā)現(xiàn)，水稻夜間遷飛性重大害蟲褐飛虱和白背飛虱的遷飛調(diào)控生理、行為表型對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化響應(yīng)顯著，反映出稻飛虱可能具備遷飛調(diào)控的磁響應(yīng)策略。通過(guò)研究類似昆蟲在磁場(chǎng)中的行為生態(tài)學(xué)，可服務(wù)于害蟲遷飛測(cè)報(bào)及其稻田防控，并將對(duì)進(jìn)一步揭示遷飛害蟲的磁感受機(jī)理起到積極的促進(jìn)作用。

利用人工磁場(chǎng)開(kāi)展昆蟲飛行行為研究需要特殊的昆蟲飛行行為測(cè)定裝置，傳統(tǒng)的鐵磁性金屬材料飛行磨測(cè)定裝置無(wú)法在磁場(chǎng)環(huán)境中適用，其會(huì)影響人工磁場(chǎng)強(qiáng)度及均勻度進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)處理的準(zhǔn)確性，另外傳統(tǒng)的飛行參數(shù)測(cè)定裝置體積大且笨重，不適合小范圍的磁場(chǎng)使用。為解決上述實(shí)踐中所遇到的技術(shù)困難，也為更好的了解昆蟲在磁場(chǎng)中的飛行行為，進(jìn)而探索昆蟲磁生物學(xué)效應(yīng)與磁定向機(jī)制，迫切需要開(kāi)發(fā)一套設(shè)計(jì)合理、精確易控且適用于磁場(chǎng)中的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種適用于磁場(chǎng)環(huán)境的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置；該測(cè)定裝置利用非鐵磁性材料（有機(jī)玻璃、木料等）作為飛行參數(shù)測(cè)定裝置的主體架構(gòu)，同時(shí)通過(guò)重新設(shè)計(jì)調(diào)整其結(jié)構(gòu)，使其更適用于磁場(chǎng)環(huán)境，可同時(shí)進(jìn)行多組次的吊飛，是一件應(yīng)用于人工磁場(chǎng)中結(jié)構(gòu)精巧、運(yùn)行可靠的的小型昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的：

一種適用于磁場(chǎng)環(huán)境的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的上磁片和下磁片構(gòu)成的磁場(chǎng)環(huán)境，其特征在于：所述的下磁片上設(shè)有導(dǎo)磁針、遮光片和飛行吊臂構(gòu)成的飛行模擬機(jī)構(gòu)，在下磁片的旁側(cè)設(shè)有與計(jì)數(shù)器相連接的激光探頭且上磁片的上方設(shè)有與計(jì)算機(jī)相連接的攝像頭；當(dāng)束縛在飛行吊臂上的昆蟲飛行時(shí)則帶動(dòng)導(dǎo)磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)遮光片遮住激光探頭射出的激光時(shí)，計(jì)數(shù)器便記錄下昆蟲此次的飛行能力參數(shù)；同時(shí)攝像頭將記錄下昆蟲的飛行動(dòng)態(tài)并傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。

所述的下磁片設(shè)置在底座上且底座上設(shè)有多組上磁片和下磁片構(gòu)成的磁場(chǎng)環(huán)境、以及和磁場(chǎng)環(huán)境相對(duì)應(yīng)的飛行模擬機(jī)構(gòu)。

所述的底座上設(shè)有立柱且兩根立柱的頂端采用同一個(gè)滑槽相連接，單個(gè)或多個(gè)上磁片可滑動(dòng)地設(shè)置在滑槽上。

所述的底座為有機(jī)玻璃材質(zhì)制成。

所述的立柱為木制材料制成且與垂直放置在底座上。

所述的滑槽為塑料材質(zhì)制成，使得上磁片和下磁片對(duì)稱一致并保持磁場(chǎng)環(huán)境平衡穩(wěn)定。

所述的底座上設(shè)有通光小孔，激光探頭設(shè)置在通光小孔的下方且激光探頭發(fā)射出的激光能夠通過(guò)通光小孔向上射出。

所述的導(dǎo)磁針豎直設(shè)置在下磁片上且導(dǎo)磁針的頂部與上磁片之間的距離為0.5-1cm，采用不導(dǎo)磁細(xì)銅絲制成的飛行吊臂設(shè)置在導(dǎo)磁針的頂部且輕型材料制成的遮光片設(shè)置在導(dǎo)磁針的中部，飛行吊臂的一端用于束縛待測(cè)昆蟲且其另一端為平衡臂以確保昆蟲能夠帶動(dòng)飛行吊臂繞導(dǎo)磁針在同一水平面飛行。

當(dāng)進(jìn)行飛行能力測(cè)定時(shí)，測(cè)試?yán)ハx身體體線與飛行吊臂的延伸方向呈垂直粘接。

當(dāng)進(jìn)行飛行定向測(cè)定時(shí)，測(cè)試?yán)ハx身體體線與飛行吊臂的延伸方向?yàn)橥蛘辰印?/p>

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易且方便靈活、易于搬運(yùn)，能夠全時(shí)段測(cè)定昆蟲的飛行行為(包括飛行能力測(cè)定和定向行為測(cè)定)，該裝置使用非鐵磁性材料制成，尤其適用于人工磁場(chǎng)環(huán)境，與磁場(chǎng)互不干擾，保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，且通過(guò)與計(jì)數(shù)器相連接的激光記錄裝置記錄轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)及時(shí)間，通過(guò)相關(guān)軟件可以對(duì)昆蟲磁場(chǎng)內(nèi)的飛行記錄進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)；在導(dǎo)磁針的垂直上部安裝的攝像頭用于監(jiān)測(cè)記錄昆蟲的飛行動(dòng)態(tài)，從而對(duì)昆蟲的飛行定向行為進(jìn)行測(cè)定，保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠，攝像頭與計(jì)算機(jī)相連，用于進(jìn)行視頻的存儲(chǔ)及相關(guān)軟件的運(yùn)算；整個(gè)裝置輕巧、堅(jiān)固穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)可靠、靈活方便，適用于磁場(chǎng)環(huán)境及推廣使用。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的適用于磁場(chǎng)環(huán)境的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—底座；2—立柱；3—滑槽；4—通光小孔；5—上磁片；6—下磁片；7—導(dǎo)磁針；8—飛行吊臂；9—遮光片；10—激光探頭；11—計(jì)數(shù)器；12—攝像頭；13—計(jì)算機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示：一種適用于磁場(chǎng)環(huán)境的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的上磁片5和下磁片6構(gòu)成的磁場(chǎng)環(huán)境，在下磁片6上設(shè)有導(dǎo)磁針7、遮光片9和飛行吊臂8構(gòu)成的飛行模擬機(jī)構(gòu)，下磁片6設(shè)置在底座1上且底座1上設(shè)有多組上磁片5和下磁片6構(gòu)成的磁場(chǎng)環(huán)境、以及和磁場(chǎng)環(huán)境相對(duì)應(yīng)的飛行模擬機(jī)構(gòu)；有機(jī)玻璃材質(zhì)制成的底座1上設(shè)有木制材料制成的立柱2且垂直放置在底座1上的兩根立柱2的頂端采用同一個(gè)滑槽3相連接，單個(gè)或多個(gè)上磁片5可滑動(dòng)地設(shè)置在滑槽3上，滑槽3為塑料材質(zhì)制成，使得上磁片5和下磁片6對(duì)稱一致并保持磁場(chǎng)環(huán)境平衡穩(wěn)定。在下磁片6的旁側(cè)設(shè)有與計(jì)數(shù)器11相連接的激光探頭10且上磁片5的上方設(shè)有與計(jì)算機(jī)13相連接的攝像頭12；同時(shí)導(dǎo)磁針7的針尖豎直設(shè)置在下磁片6上使得導(dǎo)磁針7能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)以減少吊飛時(shí)的摩擦力，且導(dǎo)磁針7的頂部與上磁片5之間的距離為0.5-1cm，采用不導(dǎo)磁細(xì)銅絲制成的飛行吊臂8設(shè)置在導(dǎo)磁針7的頂部且遮光片9設(shè)置在導(dǎo)磁針7的中部，遮光片9為輕型材料制成以免影響吊飛的轉(zhuǎn)動(dòng)，而且遮光片9兩邊的長(zhǎng)度一致以保持平衡，保證記錄數(shù)據(jù)的完整準(zhǔn)確，飛行吊臂8的一端用于束縛待測(cè)昆蟲且其另一端為平衡臂以確保昆蟲能夠帶動(dòng)飛行吊臂8繞導(dǎo)磁針7在同一水平面飛行；另外底座1上設(shè)有通光小孔4，激光探頭10設(shè)置在通光小孔4的下方且激光探頭10發(fā)射出的激光能夠通過(guò)通光小孔4向上射出。當(dāng)束縛在飛行吊臂8上的昆蟲飛行時(shí)則帶動(dòng)導(dǎo)磁針7轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)遮光片9遮住激光探頭10射出的激光時(shí)，計(jì)數(shù)器11便記錄下昆蟲此次的飛行能力參數(shù)；同時(shí)攝像頭12將記錄下昆蟲的飛行動(dòng)態(tài)并傳輸至計(jì)算機(jī)13進(jìn)行分析處理。且當(dāng)進(jìn)行飛行能力測(cè)定時(shí)，測(cè)試?yán)ハx身體體線與飛行吊臂8的延伸方向呈垂直粘接；當(dāng)進(jìn)行飛行定向測(cè)定時(shí)，測(cè)試?yán)ハx身體體線與飛行吊臂8的延伸方向?yàn)橥蛘辰印?/p>

本發(fā)明的適用于磁場(chǎng)環(huán)境的昆蟲飛行參數(shù)測(cè)定裝置使用時(shí)，首先用對(duì)昆蟲無(wú)生理影響的粘膠束縛所吊飛的昆蟲在飛行吊臂8的一端，當(dāng)昆蟲飛行時(shí)，帶動(dòng)導(dǎo)磁針7轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)磁針7中部的遮光片9也隨導(dǎo)磁針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)遮光片9轉(zhuǎn)動(dòng)到底座1中部的通光小孔4的部位時(shí)，從通光小孔4上射出的激光就會(huì)被遮光片9遮住而中斷，此時(shí)連接激光探頭10的計(jì)數(shù)器11便記錄下昆蟲此次的飛行能力參數(shù)（飛行時(shí)長(zhǎng)、飛行速度、飛行距離等）；同時(shí)位于導(dǎo)磁針7上方的攝像頭12將記錄下昆蟲的飛行動(dòng)態(tài)（起飛時(shí)間及節(jié)律、起飛次數(shù)、飛行角度及姿態(tài)、飛行時(shí)長(zhǎng)等）并傳輸給與其相連的計(jì)算機(jī)13，計(jì)算機(jī)13運(yùn)用相關(guān)軟件可分析得出涉及昆蟲飛行能力和飛行定向的相關(guān)飛行參數(shù)。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易且方便靈活、易于搬運(yùn)，能夠全時(shí)段測(cè)定昆蟲的飛行行為(包括飛行能力測(cè)定和定向行為測(cè)定)，該裝置使用非鐵磁性材料制成，尤其適用于人工磁場(chǎng)環(huán)境，與磁場(chǎng)互不干擾，保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，且通過(guò)與計(jì)數(shù)器11相連接的激光記錄裝置記錄轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)及時(shí)間，通過(guò)相關(guān)軟件可以對(duì)昆蟲磁場(chǎng)內(nèi)的飛行記錄進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)；在導(dǎo)磁針7的垂直上部安裝的攝像頭12用于監(jiān)測(cè)記錄昆蟲的飛行動(dòng)態(tài)，從而對(duì)昆蟲的飛行定向行為進(jìn)行測(cè)定，保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠，攝像頭12與計(jì)算機(jī)13相連，用于進(jìn)行視頻的存儲(chǔ)及相關(guān)軟件的運(yùn)算；整個(gè)裝置輕巧、堅(jiān)固穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)可靠、靈活方便，適用于磁場(chǎng)環(huán)境及推廣使用。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。