昆虫的鸣声通讯

概述了昆虫产生鸣声的５种机制,并对鸣声在种内的生物学意义作了介绍。     

褐飞虱求偶鸣声中有效声段及其特征

对褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal) 雌、雄虫播放求偶鸣声信号的不同声段及其组合,结果表明在它们求偶识别过程中,由多个规则连续的声脉冲所组成的声段是有效的。播放不同声脉冲重复频率和主振频率组合的模拟信号,表明褐飞虱雌、雄虫求偶信号的声脉冲重复频率是它们识别异性的敏感声学特征参数,其敏感范围较窄,分别为70～90 Hz和22 Hz左右;而对主振频率的敏感范围较宽,分别为200 ～1 700 Hz和100～300 Hz。     

褐稻虱求偶鸣声和交尾行为

褐稻虱Nilaparvata lugens(stl)成虫交尾前均发出由固体介质(寄主植株)传播的声信号,用于个体间联系。信号产生于伴随腹部振动的摩擦发声过程,具有种的专一性,能联络、识别同种异性个体,刺激性兴奋和为雄虫寻觅雌虫定向,对求偶和完成交尾具有重要意义。为害水稻的与为害李氏禾属杂草Leersia hexandra(Swartz)的生物型之间,鸣声声学特征存在明显差异,构成型间杂交的某些障碍;而为害水稻的四种生物型之间无显著差异。     

大鹰鹃鸣声的日节律

鸟类的鸣唱具有吸引配偶和保卫领域的功能,多为雀形目雄性鸟类发出,在其婚配、繁殖中起重要作用。非雀形目鸟类缺乏内鸣肌,发出的声音较为单调。但杜鹃科(Cuculidae)等少数非雀形目鸟类,利用鸣叫来吸引异性和宣示领域,功能上类似雀形目鸟类的鸣唱。鸟类在繁殖期面临觅食等基本生理活动与求偶行为的时间权衡。而鸣唱是雄性鸟类在繁殖期耗能较多的求偶行为,鸣唱的活跃程度受到外界环境和鸟类自身习性的影响。通过研究鸟类鸣声的日节律,有助于了解鸟类对生活史策略的响应。本研究于2016年和2017年鸟类繁殖季在北京小龙门森林公园(40°00′N,115°26′E)进行。2016年和2017年在大鹰鹃(Hierococcyx sparverioides)活动区利用录音机(美国Wildlife Acoustics公司,型号SM4)分别录制了3 d和43 d的录音。通过Kaleidoscope Pro 4.0.3软件(美国Wildlife Acoustics公司),量化录音并提取反应大鹰鹃鸣声特征的参数,进而自动识别出录音中大鹰鹃的鸣声。在优化识别条件后,对大鹰鹃鸣声识别的正确率可以达到60.26%,探测率可以达到44.71%。发现大鹰鹃有两个鸣叫的高峰,一个在3:00时,另一个在19:00时。与同域分布的其他鸟类相比,大鹰鹃鸣声的高峰时段持续的时间更长,且具有夜间鸣叫的特点。结合大鹰鹃的生活史,我们对其鸣声日节律进行了讨论。     

回放雄虫第二种鸣声对稻褐飞虱生殖过程的抑制作用

结果表明：１回放稻褐飞虱雄虫第二种鸣声（ＳＭＶＳ）１～１２ｈ可以显著降低雌雄虫的成功交配率,而回放ＳＭＶＳ２４ｈ则对此无明显影响;２回放ＳＭＶＳ对交配率的影响主要在于对试虫相遇前的求偶过程,表现为雌虫鸣叫率显著下降,对雄虫求偶声（ＦＭＶＳ）的反应延迟;雄虫对雌虫求偶声（ＦＶＳ）的反应程度有所降低;雌雄虫的相遇前期显著延长;３回放ＳＭＶＳ不影响交配试虫的授精率和产卵量,但影响授精的质量,表现在精包明显变小,卵的发育率下降。     

褐稻虱求偶鸣声和交尾行为

褐稻虱Nilaparvata lugens(Stal)成虫交尾前均发出由固体介质(寄主植株)传播的声信号,用于个体间联系.信号产生于伴随腹部振动的摩擦发声过程,具有种的专一性,能联络、识别同种异性个体,刺激性兴奋和为雄虫寻觅雌虫定向,对求偶和完成交尾具有重要意义.为害水稻的与为害李氏禾属杂草Leersia hexandra(Swartz)的生物型之间,鸣声声学特征存在明显差异,构成型间杂交的某些障碍;而为害水稻的四种生物型之间无显著差异.     

回放雄虫第二种鸣声对稻褐飞虱生殖过程的抑制作用

结果表明：1. 回放稻褐飞虱雄虫第二种鸣声 (SMVS) 1～12 h可以显著降低雌雄虫的成功交配率,而回放SMVS 24 h则对此无明显影响;2. 回放SMVS对交配率的影响主要在于对试虫相遇前的求偶过程,表现为雌虫鸣叫率显著下降,对雄虫求偶声 (FMVS) 的反应延迟;雄虫对雌虫求偶声 (FVS) 的反应程度有所降低;雌雄虫的相遇前期显著延长;3. 回放SMVS不影响交配试虫的授精率和产卵量,但影响授精的质量, 表现在精包明显变小,卵的发育率下降。     

鸟类鸣声研究

介绍了鸟类呜声采集和分析的方法,呜声的多样性及其形成原因以及鸟类鸣声在个体识别、地理变异、系统分类等生态生物学研究中的应用。     

人工神经网络在蝙蝠回声定位叫声识别方面的应用

近年来,人工神经网络被不断应用于野生动物的声学研究中,本文概括地介绍了人工神经网络的概念以及这项新技术的研究方法,并且重点介绍了它在蝙蝠回声定位叫声识别方面的应用。     

鸟类鸣声地理变异的形成机制

鸣声在鸟类的通讯和性选择中具有重要的意义.鸣声地理变异广泛存在于鸟类中,对其研究有助于了解近缘种的分类和演化历史.鸣声地理变异格局的形成是一个复杂的过程,可能是某一因素起主导、多因素协同作用的结果.主要影响因素有奠基者效应、鸣声漂变、遗传差异、性选择、生境等.年际间鸣声的稳定性和种群内鸣声的变异性,是鸣声地理变异研究中应该重视的问题,通过鸣声学习和扩散机制来研究鸣声地理变异,可能是将来本领域的研究热点.     

相空间重构与神经网络融合预测模型及其在害虫测报中的应用

针对混沌时间序列,建立了相空间重构和BP神经网络融合预测模型,经实例验证,该方法能有效地提高预测精度,避免了一般混沌预测要求较长时间序列的缺陷,为害虫的可预测性提供了一种新的依据。     

人工神经网络的局域性对网络训练速度的影响

从网络结构入手,提出了网络局域性的概念。作为网络结构的一种定量描述,探讨了网络结构与训练速度、预测精度间的对应关系。结果表明网络的训练速度随局域性的增加而增加,网络的预测精神在局域性０．５５附近达到最高,任何偏离都会导致网络预测精度的下降。为在生化过程具体应用中选择合理的神经网络类型提供了理论依据。     

人工神经网络在发酵工业中的应用

人工神经网络技术具有很强的非线性映射能力,用于系统的非线性建模,具有无可比拟的优势,广泛应用于发酵过程中培养基的优化和系统建模与控制方面,本主要介绍了人工神经网络的基本原理与使用方法,以及BP神经网络在非线性函数逼近的优点,详细介绍了其在发酵培养基优化,连续搅拌反应器神经网络估计,分批发酵及补料分批发酵过程建模与控制优化中的应用实例。     

Study of a Bionic Pattern Classifier Based on Olfactory Neural System

Simulating biological olfactory neural system, KIII network, which is a high-dimensional chaotic neural network, is designed in this paper. Different from conventional artificial neural network, the KⅢ network works in its chaotic trajectory. It can simulate not only the output EEG waveform observed in electrophysiological experiments, but also the biological intelligence for pattern classification. The simulation analysis and application to the recognition of handwriting numerals are presented here. The classification performance of the KⅢ network at different noise levels was also investigated.     

神经网络预警系统及其在害虫预测中的应用

利用神经网络的基本原理 ,结合气象因子以及江苏通州市田间褐飞虱发生程度的实测数据 ,建立了该地的神经网络长期预警系统。经实例验证 ,该方法的预测精度达 80 % ,为害虫的长期可预测性提供了一种新的方法     

杨树木段内光肩星天牛幼虫数量的声学检测

光肩星天牛是重要的检疫性林木害虫,由于幼虫在树干内部取食,现有的方法很难检测到幼虫的为害情况。利用声音检测技术在室内对杨树木段中不同数量的光肩星天牛幼虫产生的声音信号进行检测,结果显示:不同数量光肩星天牛幼虫产生的声音信号在时域、频域方面均无显著差异,脉冲持续时间在3-6 ms范围内;信号的频率在7235.20-7924.20 Hz范围内,且主频为7725.00 Hz。但不同数量光肩星天牛幼虫产生的声音信号的脉冲个数之间存在显著的差异(P0.05),且脉冲个数与幼虫数量之间存在线性关系,即y=13.14x-3.55(R2=0.986),利用此数量关系可以在今后的检测中判断光肩星天牛幼虫的虫口数量和危害状况。     

褐稻虱生物型的监测和控制对策

广西等11个省、市、自治区的褐稻虱Nilaparvata lugens(Stal)生物型监测表明：我国目前除成都的褐稻虱属生物型1外,其他均以生物型2为优势种群。还发现云南思茅和广 西南宁的褐稻虱有部分个体可致害含抗性基因bph2的ASDT和IR36。并鉴定选出一些抗生物型2的品种可供目前推广使用。尚发现广西药用野稻绝大多数材料、普通野稻部分材料以及国际水稻抗褐稻虱圃中Ptb33及其衍生品种(系)具有广谱抗性。若用以培育具广谱抗性的新品种,则是控制褐稻虱新生物型产生和暴发为害的一个重要对策。