蝗蟲趨光捕集行為的光振調控效應研究

劉啟航，叢曉霞，周 強

(1.河南科技學院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.中國農業(yè)大學 工學院，北京 100083)

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蝗蟲趨光捕集行為的光振調控效應研究

劉啟航1，叢曉霞1，周 強2

(1.河南科技學院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.中國農業(yè)大學 工學院，北京 100083)

摘要：利用光振激發(fā)蝗蟲趨光滑移捕集測試裝置，測試分析了光、振、滑移環(huán)境對蝗蟲趨光滑移捕集行為的影響，研究了蝗蟲趨光視覺捕集進入行為。結果表明：紫光激發(fā)的趨光視覺效應，可有效引起蝗蟲對紫光中敏感光譜豎條紋光照的敏感辨識性感應，產生趨光視覺行為，同時，在光振滑移耦合環(huán)境中，Ra3.2、40HRC不銹鋼滑板特性，弱化了30°傾斜面上蝗蟲生物摩擦控制滑移行為的調控能力，且光照激發(fā)趨光視覺效應的趨態(tài)性增益和激振力調控足趾接觸環(huán)境的動態(tài)性增效，能夠降低蝗蟲摩擦控制效應，加速捕集增益性彈跳碰撞滑移行為實現，提高滑移捕集效率，因此蝗蟲光振滑移捕集行為是在光電誘導蝗蟲趨光視覺效應的基礎上，光振激發(fā)效應強化蝗蟲生物摩擦控制減弱、行為調控能力降低而出現的結果。然而，光源及激振措施放置，影響蝗蟲趨光捕集進入效果，且趨光捕集進入是實現滑移捕集的關鍵，因而，需在試驗測定150 mm燈距、調控光照和下激振措施結合調控蝗蟲趨光滑移捕集效果較優(yōu)的基礎上，探尋蝗蟲趨光捕集進入的有效措施，以提高蝗蟲趨光捕集率。

關鍵詞：蝗蟲；趨光捕集行為；光振耦合；調控效應；滑移效應

蝗蟲光電誘導捕集治理機械化裝備技術，不僅可避免化學農藥治理導致的環(huán)境污染，還可實現蝗蟲生物蛋白資源的利用[1]。在光電誘導作用下跌落于捕集滑板的蝗蟲，有些能附著在光滑的捕集滑板上，明顯降低了滑移捕集效率[2]?？梢?，優(yōu)化獲得增效蝗蟲趨光滑移捕集效率的調控措施，使蝗蟲產生良好的趨光滑移捕集行為，將能有效實現蝗蟲的無害化捕集治理。因此，探討蝗蟲趨光視覺行為對滑移捕集的影響，確定制約蝗蟲趨光滑移捕集的因素，以及光照捕集調控環(huán)境影響滑移捕集的程度，對蝗蟲捕集機的光電系統和機械滑移機構的整合設計具有重要意義。

蝗蟲附著系統與材料表面的接觸機理研究指出[3]：滑板材料與蝗蟲驅動足掌墊間分子作用會影響蝗蟲滑移摩擦行為，產生的滑移效應受到蟲體重力和滑板傾角的制約，進而影響滑移捕集效果，并因蝗蟲腳掌與滑板表面存在柔性平面和機械鎖合的雙重接觸方式，而具有表面粗糙度和硬度要求，這為蝗蟲趨光滑移捕集的研究提供了滑移接觸環(huán)境的理論依據?；认x滑板表面滑移摩擦行為研究表明[4]：光電刺激的激發(fā)作用，強化了滑板上蝗蟲生物摩擦控制的趨光生理逃逸反應，制約了滑移捕集效果的實現，而選擇最優(yōu)的滑板傾斜角、降低其表面粗糙度、增強硬度和采用超滑功能的仿生材料，只能在一定程度上增強滑移捕集行為，不能完全有效實現蝗蟲滑移捕集。其他研究發(fā)現[5]，傾斜通道內微弱光照捕集環(huán)境特征，能夠產生增益捕集實現的滑移彈跳碰撞捕集行為，實現阻擋碰撞下的滑移增效，而捕集環(huán)境調控蝗蟲生物摩擦控制下滑移行為響應的敏感性，制約了捕集效果。

同時，光照激發(fā)蝗蟲視覺系統，能夠有效引起趨光運動視差探測感應效應的彈躍行為[6]，而且，光電誘導作用下蝗蟲的生物物理效應促進蝗蟲群體的聚集活動行為，產生特異的趨光視覺行為。另外，蝗蟲響應刺激的機械感受器能夠敏銳感應激振刺激，引起彈跳性生物敏感行為[7]。從而利用機械滑移捕集環(huán)境中蝗蟲趨光滑移效應的摩擦控制調控行為，合理實施蝗蟲生理敏感激振措施，有利于蝗蟲趨光滑移彈跳碰撞捕集行為的激發(fā)，加速蝗蟲趨光滑移捕集行為的實現，增益蝗蟲滑移捕集。并且在此基礎上，探討了蝗蟲光電誘導視覺行為效應，研究光振耦合激發(fā)對蝗蟲生物摩擦控制行為的影響，及對趨光捕集行為的調控增益程度，以此獲得蝗蟲光電誘導滑移捕集中有益行為的增益調控因素，可應用于蝗蟲捕集機的研制。

本文利用蝗蟲趨光激振滑移捕集效應測試裝置，研究了光源、激振激發(fā)及與滑移機構的耦合作用環(huán)境對蝗蟲群體捕集行為的調控增效程度，分析了光、振、滑移環(huán)境對蝗蟲趨光捕集的影響效應，探討了蝗蟲趨光視覺行為捕集機理，以期為蝗蟲光電誘導捕集治理的光機電機械裝備開發(fā)奠定基礎和提供技術支持。

1材料與方法

1.1試驗蟲源

選用河北邯鄲蝗蟲養(yǎng)殖基地棚內飼養(yǎng)的東亞飛蝗健壯成蟲，平均體重為(1.31±0.17) g，體長為(41.82±1.98) mm，試驗前蝗蟲擱置在陽臺上的透明玻璃飼養(yǎng)箱內進行自然適應，試驗時采集，試驗在20:00后于室內進行，室溫27～30 ℃。

1.2試驗裝置

蝗蟲趨光激振滑移捕集效應測試試驗裝置如圖1所示。

1.捕集通道(1’.上層通道；1”.下層通道)；2.光源系統；3.激振系統(3’.上激振系統；3”.下激振系統)；4.捕集箱；5.趨光行為通道；6.導引板；7.蝗蟲活動室；8.閘門；9.支撐擋板；10.透明玻璃板

圖1蝗蟲趨光激振滑移捕集測試試驗裝置

滑移機械捕集裝置：水平呈30°上層通道1’和水平呈45°下層通道1”組成捕集通道1，經下層通道落口，與長×寬×高為0.2 m×0.4 m×0.2 m的捕集箱4(其上設置箱門，便于收集捕集的蝗蟲)連接，由支撐擋板9支撐。其中：上層通道與下層通道形成的滑移板由1 mm厚不銹鋼板一次折彎制成，兩者的一側板氬弧點焊連接，另一側板由透明玻璃板(以便觀察)組合，用螺栓連接于對應連接側壁上，且上層通道由透明玻璃板(實現透光光照激發(fā)蝗蟲滑移調控捕集行為的阻擋作用)膠合于連接側壁上，下層通道的上板由1 mm厚不銹鋼板點焊覆蓋，分別形成長×寬×高為200 mm×400 mm×65 mm和180 mm×400 mm×65 mm的捕集通道空間。

光源系統[8]：紫光陣列與綠紫藍條紋光組合成調控性光源系統2，放置于固定在捕集通道1入口處的透明玻璃支撐板(由焊接于下層通道上板上的垂直支撐形成水平狀態(tài))上，并距透明玻璃板10，調整實現0、150、300 mm放置距離。其中：紫光光照為11×9的LED(1 W/顆)陣列，尺寸288 mm×266 mm，綠紫藍光照為4個1×9的LED(1 W/顆)陣列，尺寸24 mm×266 mm,凸出紫光80 mm,相隔間距88 mm；紫光和綠紫藍光照度均為103lx，分別由27 V和12 V直流電源供電，單片機微控制器控制，編程實現光間隔30 ms頻閃紫光與光周期640 ms交變綠紫藍光組合的調控光照及恒定光照，TIP-122驅動LED陣列。

激振系統[5]：4個直流振動電機(振動頻率：50 Hz，單激振力：1.28 kN，供電源：12 V)作為振動源，分別安裝于電機支撐板上(2個為一組，上方的稱上激振系統，下方的稱下激振系統)，4個電機支撐板(水平距離：200 mm，豎直距離：100 mm)沿上層通道滑移板的水平和豎直中心線對稱焊接于其下；89C51微控制器控制，TIP-122驅動實現振動時間為0.4 s、振動間歇停止時間為1 s的振動激發(fā)功能。

蝗蟲光電誘導響應裝置：由行為通道5(長×寬×高：800 mm ×400 mm×700 mm)、蝗蟲活動室(長×寬×高：200 mm×600 mm×700 mm)、導引板6(3個寬為50 mm木板制成，一側沿捕集入口中心及左右兩側固連于其下的連接板上；另一側延伸至活動室入口處，并與水平面呈20°傾角，實現蝗蟲光電誘導捕集進入的導引功能)、通道閘門8(實現啟閉功能，透明玻璃制成以實現光照激發(fā))、支撐擋板9(支撐捕集裝置及防止趨光爬行蝗蟲逃逸)及透明玻璃板10(實現光照透光激發(fā)下飛逸及彈跳蝗蟲逃逸功能)等組成。

捕集通道5內地面、光源及導引板標定0、200、500、800 mm(圖1)，以探討光照對蝗蟲趨光視覺行為的影響。由上層通道入口0 mm處沿傾斜面向下標定上層通道50、100、200 mm，以分析上層通道內光照對蝗蟲滑移捕集行為的影響。

1.3試驗方法

試驗在20：00～22：00時間段內進行。對于同一次試驗，試蟲備3組，每組40只，依次測試，取其平均值，其標準誤差為±(2.5～5.0)%，不影響結果分析。試驗光照15 min，處理間隔20 min，光源光照度標定為103lx。

首先，誘導光源依次放置于透明玻璃支撐板0、150、300 mm處時，開啟誘導光源、完全開啟閘門，進行恒定光照下蝗蟲光電誘導捕集行為的測定，以確定光源激發(fā)蝗蟲趨光有效捕集的最佳位置和光照對蝗蟲機械捕集行為的影響及調控程度。

其次，開啟誘導光源、完全開啟閘門、上激振系統，進行恒定光照下激振調控蝗蟲滑移捕集效應的測試，以確定光振耦合調控蝗蟲滑移捕集行為的增益程度及捕集行為特性，然后，在此基礎上，關閉上激振系統，開啟下激振系統，對比測試不同放置的激振措施對蝗蟲滑移捕集行為調控的增效程度及影響。

最后，為對照討論不同光照對蝗蟲趨光滑移捕集行為調控的影響，進行了恒定、調控光照激發(fā)蝗蟲趨光滑移捕集效應的測試。試驗過程中，觀察蝗蟲趨光滑移捕集行為特性，試驗后進行蟲數統計。

1.4試驗數據處理

據試驗觀察，利用滑移捕集率(R1，%)反映蝗蟲在光源(恒定或調控光照)、光振激發(fā)下直接滑移捕集的效果，用碰撞滑移捕集率(R2，%)來反映光源(恒定或調控光照)、光振激發(fā)下上層通道內蝗蟲彈跳碰撞后的滑移捕集效果，利用蝗蟲滯留率(R3，%)分別反映蝗蟲在光源(恒定或調控光照)、光振激發(fā)下蝗蟲在上層通道內附著不動及掉頭爬行的大小，利用趨光總捕集率(R4,%)分別來反映蝗蟲在光源(恒定或調控光照)、光振激發(fā)下的趨光捕集總效果。相應公式為：

R1=(m1orm2)/n1×100%

R2=(m3orm4)/n1×100%

R3=m5/n1×100%

R4=m6/n1×100%

式中：m1(m2)為光源(光振)激發(fā)下直接滑移捕集蟲數；m3(m4)為光源(光振)激發(fā)下彈跳碰撞滑移捕集蟲數；m5為光源或光振激發(fā)下上層通道內附著不動及掉頭爬行蟲數；m6為光源或光振激發(fā)下捕集總蟲數；n1為40只蟲。

2結果與分析

2.1恒定光照對激發(fā)蝗蟲趨光滑移捕集效應的影響

恒定光照不同距離下蝗蟲趨光滑移捕集效應測試結果見圖2。由圖2可知：趨光總捕集率及碰撞捕集率以150 mm燈距的最高，而蝗蟲滯留率及碰撞滑移捕集率以300 mm燈距的最差；滑移捕集率在三者燈距下無差異，均為25%；150 mm燈距下，碰撞滑移捕集率與蝗蟲滯留率無明顯差異(P>0.025)，且光照誘入上層通道內蟲數百分比均為(85.0±2.5)%。

圖2　光源激發(fā)蝗蟲趨光滑移捕集效應測試結果

經試驗觀察，光照導致蝗蟲沿導蟲板或地面爬行趨光，并產生彈躍上燈行為，在透明玻璃板阻擋作用下，進入上層通道內，且光源放置距離不同，蝗蟲彈跳點差異極顯著。導引板上未彈躍蝗蟲爬行進入捕集通道或停留于距捕集入口0～80 mm范圍，地面上爬行蝗蟲聚集至0～100 mm范圍。試驗觀察表明，導引板上光照度遞增、地面上光照度遞減，均能誘使蝗蟲彈躍趨向較強的光照。

而且，0 mm燈距放置狀態(tài)下，上層通道內為紫光光照，而在150、300 mm燈距下，其為紫光與綠紫藍條紋耦合光照。從而光源燈距放置方式，導致了通道內光照環(huán)境差異，進而影響蝗蟲趨光滑移捕集行為調控的增益程度，并引起了彈跳點差異。且不同燈距之間，趨光總捕集率、蝗蟲滯留率、碰撞滑移捕集率的差異顯著，這表明光源光照特征影響滑移調控行為捕集狀態(tài)。

經測定，趨光行為通道內蝗蟲飛躍上燈的彈跳點為(0.50±0.05) m，上層通道內蝗蟲距入口彈跳點距離，以150 mm燈距的最短，為40 mm；而0 mm燈距的最長，為60 mm。

2.2激振對蝗蟲趨光滑移捕集調控行為的影響

在恒定光照不同燈距下，蝗蟲趨光激振捕集效應測試結果如圖3所示。由圖3可知：激振激發(fā)的趨光捕集及行為調控效果優(yōu)于無激振；分別對應于上下激振措施，不同燈距對誘入蟲數無明顯差異，且誘入數以下激振措施較多，而趨光總捕集率均以150 mm燈距最優(yōu)。

對于圖3-a：不同燈距之間，蝗蟲滯留率、滑移捕集率差異極顯著(P<0.05)；150 mm燈距與0、300 mm相比，碰撞滑移捕集率差異極顯著(P<0.025)，而0與300 mm相比，差異不明顯(P>0.025)。對于圖3-b：0與150 mm燈距相比，碰撞滑移捕集率差異不明顯(P>0.025)，滑移捕集率差異極顯著(P<0.025)，而300與150 mm燈距相比，兩者差異恰相反。

圖3激振影響蝗蟲趨光滑移捕集效應測試結果

經試驗觀察，激振措施對行為通道內蝗蟲行為響應無影響，而激振措施放置影響趨光于入口處蝗蟲捕集進入，上激振系統導致分布于入口0～80 mm范圍內蟲數高于下激振系統10%，且激振措施和燈距光照的放置方式，影響了趨光捕集行為調控響應速度及響應狀態(tài)。試驗中，上層通道內蝗蟲距入口彈跳點距離，以150 mm燈距的最短，為30 mm；而以0 mm燈距的最長，為40 mm。

由此可知，振動措施加速蝗蟲趨光捕集行為響應的敏感性優(yōu)于光照，其放置方式影響增益蝗蟲趨光捕集調控行為的實現。而據試驗測定，增加振動強度對蝗蟲趨光捕集行為的調控作用不大(4個電機的振動激發(fā)效果介于上激振和下激振之間)。

經對比測定，150 mm燈距光照和下激振措施對蝗蟲趨光滑移捕集的調控效果較優(yōu)。

2.3上層通道內不同捕集環(huán)境對蝗蟲趨光滑移捕集效果調控的影響

在150 mm燈距下，無光照、恒定光照及調控光照激發(fā)蝗蟲滑移捕集效果如表1所示，恒定光照、振動激發(fā)蝗蟲滑移捕集效果如表2所示。

由表1可知，上層通道內光照能夠有效提高蝗蟲趨光滑移捕集效果，降低蝗蟲滯留現象，利于增益蝗蟲捕集的滑移彈跳碰撞行為的實現，并以調控光照最顯著，且光照對蝗蟲直接滑移行為的影響不顯著。因而，光照能量調控激發(fā)蝗蟲趨光視覺的程度，影響其趨光滑移響應行為的調控效果，并且趨光滑移響應行為強度反映了光照激發(fā)蝗蟲趨光視覺敏感響應的強弱，以及光照引起生物接觸摩擦力減弱、產生增益捕集效果的彈跳碰撞行為、降低了蝗蟲滯留率、增效滑移捕集效應的程度，捕集效果以調控光照較優(yōu)。

表1無光照、恒定光照及調控光照激發(fā)蝗蟲捕集效果

%

由表2可知，激振措施對蝗蟲直接滑移捕集效果無增效作用，這表明蝗蟲的直接滑移行為是光照引起的蝗蟲趨光視覺效應，導致蝗蟲生物摩擦控制減弱、行為調控能力降低而出現的結果，而蝗蟲生理敏感激振模式有效調控產生了增益滑移捕集的彈跳碰撞行為，增效了滑移捕集效果。同時，蝗蟲的趨光捕集進入，由光照的光電誘導效應主導，并受激振放置方式影響，而光振綜合效應的捕集效果及行為調控效果優(yōu)于單一光照，且經試驗測定，激振措施下，蝗蟲滑移彈跳距離低于光照10 mm，從而激振措施易化了蝗蟲趨光滑移捕集行為的調控，加速實現了蝗蟲趨光滑移彈跳碰撞行為，增效了捕集效果。

由分析可知，在150 mm燈距條件下，調控光照和下激振措施結合的激發(fā)效應，調控增效蝗蟲的趨光滑移捕集行為及滑移捕集效果較優(yōu)。

3討論

為探討光源光照對蝗蟲趨光視覺和捕集進入的光電誘導效應，及光振滑移耦合環(huán)境對蝗蟲趨光滑移捕集行為影響的調控效應，蝗蟲趨光捕集行為的光振滑移耦合調控效應如圖4所示。

表2光振激發(fā)蝗蟲捕集效果

%

圖4　蝗蟲趨光捕集行為調控效應圖

據圖4和試驗過程分析可知：行為通道內，在不同燈距導致的光照環(huán)境中，光照能量調控激發(fā)蝗蟲視覺系統對其吸收轉化，達到趨光視神經興奮的臨界點，其趨光視覺生物光電效應致使蝗蟲產生趨光效應[9]。

經對照行為通道內光照度(表3)：行為通道內距離0～800 mm，地面上光照度梯度遞減，導引板上梯度遞增；相同水平距離處，紫光與綠紫藍耦合光照度高于紫光，且0 mm光源放置所致的光照度均大于150、300 mm；光源直射下，行為通道內距離200～800 mm，光照度呈強光性遞增。參照光源放置及試驗測定，蝗蟲趨光響應紫光與綠紫藍耦合光照的百分比均為95%，高于陣列紫光15%。行為通道內距離0～800 mm，綠紫藍條紋光照疊加于陣列紫光中的光照特征，增強了光照度，其耦合光電誘導效應可有效調控蝗蟲視覺感應環(huán)境，引起對光照能量的敏銳辨識性接受，激發(fā)趨光視覺定向響應。因而，在紫光光照對蝗蟲趨光視覺生物光電效應有效激發(fā)的基礎上，紫光光照中蝗蟲敏感光譜光照，可有效引起蝗蟲視覺系統的敏感接受，產生趨光視覺行為，且紫光光照中的敏感豎條紋光譜光照，可有效激發(fā)蝗蟲趨光視覺生理響應的敏感捕捉[10-12]。

表3　光源光照度為103 lx下行為通道及上層通道內光照度　lx

鑒于木板的表面粗糙特征，完全滿足蝗蟲爬行支撐要求，則導引板上，蝗蟲在蝗蟲足掌趾墊接觸變形和粘液分泌及前跗節(jié)爪叉鎖合的接觸牽引力(F)、蝗蟲行走調節(jié)下后肢蹬力的反作用力(Q)、接觸摩擦力(f)、重力(G)的綜合作用下趨光爬行，而光源較強的直射光照特性、趨光視動敏感感應紫光與綠紫藍耦合光照的增強(表3)，誘使了彈躍上燈視覺行為，并且，蝗蟲群體趨光過程中視覺探測光照的敏感差異，導致了不同的趨光上燈行為。

據圖4，趨光進入上層通道內蝗蟲依據傾斜面爬行調整行為受力為：

F+Gsin30°+Qsin45°-f>0

由此可知，蝗蟲滑移控制力為其生物摩擦力，重力的疊加減弱了摩擦控制效應，而且，Ra3.2表面粗糙度、40HRC洛氏硬度的不銹鋼滑板特性，弱化了30°傾斜面上蝗蟲摩擦控制下的行為調控，強化了滑移行為，引起行為調控差的蝗蟲直接滑移，導致行為調控強的蝗蟲滑移爬行，且上層通道內光照環(huán)境(表4)，對其趨光視覺的有效激發(fā)，引起蝗蟲軀體抬高的向光行為，降低了摩擦接觸面積，減弱了摩擦控制效應，從而產生滑移失足生理響應，導致蝗蟲彈跳碰撞滑移捕集增益行為，或引起蝗蟲靜伏以增大摩擦來控制趨光滑移行為。因而，光照激發(fā)蝗蟲趨光視覺效應下，蝗蟲依據傾斜支撐面產生了直接滑移、彈跳碰撞、滯留等不同的趨光滑移捕集調控行為。

表4　光源光照度為103 lx下上層通道內光照度　 lx

另外，直接滑移及碰撞后落在下層45°不銹鋼滑板上的跌落效應，抑制了蝗蟲在捕集箱內的劇烈活動。

因而，上層通道內的光振滑移耦合捕集環(huán)境，抑制了蝗蟲摩擦行為控制，增效了其趨光滑移捕集行為的調控強度，且光照激發(fā)的趨光視覺行為效應、激振激發(fā)的驚嚇反應特性，導致其趨光滑移中，強化了趨光避害逃逸性彈跳碰撞行為的實現[13]，有效實現了下層通道的滑移捕集功能。則光振滑移耦合效應共同作用于蝗蟲足肢接觸環(huán)境，增效了增益蝗蟲趨光滑移捕集行為的調控程度，加速了滑移彈跳碰撞及滑移捕集行為的實現。而且，光照激發(fā)蝗蟲的趨光彈跳碰撞行為是蝗蟲趨光捕集的趨態(tài)性增益因素，激振力激發(fā)其爬行滑移彈跳碰撞實現及滑移爬行加速行為是動態(tài)性調控增益因素，而提高蝗蟲的趨光捕集進入是有效實現蝗蟲趨光滑移捕集的關鍵因素。

4結論

本文利用蝗蟲趨光激振滑移捕集測試試驗裝置，研究了蝗蟲趨光視覺行為對捕集進入的影響，分析了光振滑移耦合效應對蝗蟲趨光滑移捕集行為的調控作用，探討了蝗蟲光振滑移捕集行為機理。研究發(fā)現，紫光光照對蝗蟲趨光視覺效應的有效激發(fā)，可有效引起蝗蟲視覺系統對紫光中敏感光譜豎條紋光照的敏感辨識性感應，產生彈躍上燈的趨光視覺捕集進入行為，同時，光振滑移耦合效應能夠有效調控捕集進入蝗蟲的趨光滑移捕集行為，降低蝗蟲摩擦控制滑移行為的作用，加速增益滑移捕集的彈跳碰撞行為實現，提高滑移捕集效率，而且，光照激發(fā)是蝗蟲趨光滑移捕集調控行為的趨態(tài)性增益因素，激振力激發(fā)是動態(tài)性調控增益因素，由此可知，蝗蟲光振滑移捕集行為是在光電誘導蝗蟲趨光視覺效應的基礎上，導致蝗蟲生物摩擦控制減弱、行為調控能力降低而出現的結果，激振措施強化了這一過程的實現。然而，光源及激振措施放置，影響蝗蟲的趨光捕集進入效果，且蝗蟲趨光捕集進入是實現趨光滑移捕集的關鍵因素，因而，需在試驗測定150 mm燈距、調控光照和下激振措施結合激發(fā)調控蝗蟲趨光滑移捕集效果較優(yōu)的基礎上，探尋蝗蟲趨光捕集進入的有效措施，以提高蝗蟲趨光捕集率。

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(責任編輯：曾小軍)

Investigation of Locusts Phototoxic Trapping

Behavior Regulated by Light and Vibration

LIU Qi-hang1, CONG Xiao-xia1, ZHOU Qiang2

(1. Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China;

2. Engineering College of China Agricultural University, Beijing 100083, China)

Abstract：Using the testing device of locusts phototoxic slipping and trapping behavior effect stimulated by light and vibration, analyzed the influence of light, vibration and slipping environment on locusts phototoxic trapping behavior, and investigated the phototoxic visual behavior of locusts trapped to enter. The results showed that the phototoxic visual effect stimulated by violet light caused locusts were sensitive to identify and respond to the sensitive spectral light of vertical stripes in the violet light, generating the phototoxic visual behavior. Simultaneously, in the coupling environment of light, vibration and slanting slip plane, stainless steel board features(Ra3.2, 40HRC) weakened the regulatory ability of the sliding behavior controlled by locust biological friction, moreover, tropism gain of the phototoxic visual effect stimulated by light and dynamic efficiency of toe-attached environment regulated by exciting force, could lower locust biological friction control effect, accelerating the realization of bouncing collisions slip behavior gaining locusts trapped by light, improving sliding capture efficiency. Thus, on the base of the phototoxic visual effect stimulated by light, locusts trapping behavior was the result of weakening locust biological sliding friction control and lowering behavioral regulation ability stimulated and reinforced by light and vibration and slipping environment. However, the position of light source and vibration measure affected locusts phototoxic trapping entrance effect which was the key realizing the sliding capture. So, according to the tested experiment result which the phototoxic trapping effect regulated by the regulating light stimulation of 150 mm lamp distance combining with the lower vibrating stimulation was the better, the effective stimulation measure of locusts phototoxic trapping entrance must be found to increase locust’s phototoxic capture rate.

Key words：Locusts; Phototoxic capture behavior; Light and vibration coupling; Regulation effect; Sliding effect

中圖分類號：S433.2

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)01-0035-06

作者簡介：劉啟航，講師，博士，主要從事光機電一體化技術研究。

基金項目：國家自然科學基金項目(50775214)；2012年公益性農業(yè)科研專項經費項目(201203025)。

收稿日期：2015-06-09