【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于農業害蟲振動干擾防控領域，涉及利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法。
技術介紹
1、求偶行為是動物交流的核心部分，可定義為與伴侶維持生殖互動的行為。昆蟲可以使用化學信號、視覺信號和機械信號的形式來交換信息和協調復雜的求偶行為。昆蟲的機械信號可根據傳播介質分為兩類：以空氣為介質的振動(聲音)和以固體基底為介質的振動。據估計，在這些物種中，超過90％的物種單獨使用基底或基底與空氣結合使用傳播信號，70％的物種僅使用基底。然而，盡管振動通訊是最廣泛的機械信號傳播方式，但對其研究相對較少。在這些利用基底振動作為求偶信號的昆蟲物種中，兩性都可能發出呼喚信號來啟動配對，且經常以二重唱模式進行信號交流。通常，二重唱從雌雄中的一個率先發出呼喚信號開始，然后另一個也發出信號回應。二重唱的建立對配偶的定位和交配至關重要。
2、美洲斑潛蠅(liriomyza?sativae)是典型的多食性害蟲，已知寄主涉及100多種植物，葫蘆科、豆科是主要寄生作物，對葉片的危害率可達10％～80％。目前化學防治是美洲斑潛蠅主要防治手段，然而化學農藥的頻繁使用帶來許多問題，如大量使用農藥易造成部分種群產生不同程度的抗性問題，對非目標生物(如授粉昆蟲和天敵昆蟲)造成不良影響、瓜果農藥殘留超標而導致的品質下降問題等。
3、對美洲斑潛蠅求偶行為的早期觀察表明，雌雄在交配前都有振動身體的動作，可能傳遞基底振動信號，這些信號是雌雄斑潛蠅之間進行二重唱交流的關鍵。而目前對美洲斑潛蠅的振動求偶信號及其干擾技術尚未深入開發，亟需研究
技術實現思路
1、本專利技術通過播放與美洲斑潛蠅求偶信號頻率相似的人工振動信號，在葉片上引起共振，從而干擾并淹沒自然的求偶信號，阻止雌雄斑潛蠅順利完成交配。這種方法利用空氣傳播的聲音引起葉片振動，是一種環保且有效的生物防控策略。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，包括以下步驟：
4、(1)求偶信號采集：
5、使用激光測振儀和高速攝像機采集美洲斑潛蠅在求偶行為中的自然振動信號，并對所述自然振動信號進行分析得到信號參數，所述信號參數包括頻率、振幅、持續時間和信號間隔；
6、(2)人工振動信號的合成：
7、利用信號發生器軟件，合成與美洲斑潛蠅自然振動信號的頻率、振幅、持續時間和信號間隔相似的人工振動信號，以確保合成信號能夠有效模擬美洲斑潛蠅的求偶信號，產生足夠的干擾效果；
8、(3)信號載體的選擇和播放：
9、利用高質量音頻設備將人工振動信號在環境中播放，使所述人工振動信號通過空氣進行傳播并引發葉片共振，以干擾雌雄斑潛蠅的求偶行為；
10、(4)信號驗證與優化：
11、將美洲斑潛蠅的雌雄成蟲放置于葉片上，播放人工振動信號，根據雌雄成蟲交配成功率、求偶持續時間、二重唱交流的變化，評估人工振動信號的干擾效果，優化干擾信號的參數，以提高干擾效率。
12、進一步地，步驟(1)中，所述激光測振儀記錄振動信號時，僅分析激光點2cm范圍內的自然振動信號。
13、進一步地，步驟(2)中，所述相似為人工振動信號與美洲斑潛蠅自然求偶信號的頻率、振幅、持續時間和信號間隔保持相似性，以確保人工振動信號在葉片表面產生有效的機械振動，從而干擾雌雄斑潛蠅的交配交流，所述人工振動信號的頻率范圍設置在250-450hz，人工振動信號的振幅范圍為20-40μm，人工振動信號的持續時間為0.4-0.6s，信號間隔為0.3-0.5s。
14、進一步地，步驟(3)中，所述引發葉片共振為根據植物葉片的物理特性，調節人工振動信號的頻率和振幅，以確保在目標植物葉片上引發共振；所述葉片的物理特性包括葉片厚度、葉片硬度、葉片形狀。
15、進一步地，所述葉片共振要根據植物葉片的機械特性，調節人工合成振動信號的頻率和振幅，以確保振動能有效覆蓋求偶信號傳播的葉片區域。
16、本專利技術的有益效果：
17、(1)高效阻斷斑潛蠅交配行為：通過干擾雌雄斑潛蠅的求偶振動信號，本專利技術能夠有效降低其交配成功率，顯著減少種群繁殖力，進而降低農作物損害。
18、(2)環保且無污染：本專利技術不使用化學藥劑，避免了環境污染及對非目標生物的潛在危害，符合可持續農業的發展需求。
19、(3)無抗藥性問題：由于采用物理干擾機制，本專利技術不存在因殺蟲劑過度使用導致的抗藥性問題，具有長期應用的可行性和穩定性。
20、(4)對非目標生物無影響：振動信號干擾技術具有高度的選擇性，只針對特定害蟲(如美洲斑潛蠅)，對農田中的其他有益生物如天敵昆蟲沒有不良影響，有助于維持農田生態平衡。
21、(5)應用前景廣闊：本專利技術適用于多種農業場景，特別是在生態農業和有機農業中具備廣泛的應用前景。該方法簡單易操作，成本低廉，易于大規模推廣。
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1.一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述激光測振儀記錄振動信號時，僅分析激光點2cm范圍內的自然振動信號。
3.根據權利要求1所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述頻率范圍為250-450Hz，振幅范圍為20-40μm，持續時間為0.4-0.6s，信號間隔為0.3-0.5s。
4.根據權利要求1所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述相似為人工振動信號與美洲斑潛蠅自然求偶信號的頻率、振幅、持續時間和信號間隔保持相似性，以確保人工振動信號在葉片表面產生有效的機械振動，從而干擾雌雄斑潛蠅的交配交流，所述人工振動信號的頻率范圍設置在250-450Hz，人工振動信號的振幅范圍為20-40μm，人工振動信號的持續時間為0.4-0.6s，信號間隔為0.3-0.5s。
5.根據權利要求1
6.根據權利要求5所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，所述葉片共振要根據植物葉片的機械特性，調節人工合成振動信號的頻率和振幅，以確保振動能有效覆蓋求偶信號傳播的葉片區域。
...【技術特征摘要】
1.一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述激光測振儀記錄振動信號時，僅分析激光點2cm范圍內的自然振動信號。
3.根據權利要求1所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述頻率范圍為250-450hz，振幅范圍為20-40μm，持續時間為0.4-0.6s，信號間隔為0.3-0.5s。
4.根據權利要求1所述的一種利用人工合成的振動信號干擾美洲斑潛蠅交配行為的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述相似為人工振動信號與美洲斑潛蠅自然求偶信號的頻率、振幅、持續時間和信號間隔保持相似性，以確保人...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張起愷，呂寶乾，王樹昌，吳勝勇，盧輝，唐繼洪，焦斌，劉燊，
申請(專利權)人：中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所，
類型：發明
國別省市：
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