温度与昆虫生长发育关系模型的发展与应用

昆虫作为变温动物,对温度变化更为敏感。研究温度变化对昆虫生长、发育的影响有重要理论和实践意义。目前已构建了多个描述温度与昆虫增长速率的关系模型,用于解释温度对昆虫发育速率的影响。这些模型大体可分为两类:没有热动力学基础的纯描述性模型和有热动力学基础的应用性模型。本文在对现有的有关温度变化与昆虫生长发育关系的11个模型进行评述的基础上,结合作者近年来的研究,重点介绍了迄今为止国际上最为合理的、用以反映温度对昆虫发育速率影响的Sharpe-Schoolfield-Ikemoto模型,并利用这些模型拟合了一组温发育速率数据用以展示这些模型的应用。     

虫害诱导植物防御的分子机理研究进展

从虫害诱导的系统损伤信号、昆虫特异性激发子、间接防御、直接防御和负防御等方面,综述了虫害诱导植物防御的最新研究进展.在植物与昆虫的相互进化过程中,植物利用诱导防御物质对付昆虫的危害,昆虫则利用其特有的激发子降低植物的防御反应.文中比较了间接防御涉及的4种代谢途径,以及诱导挥发物释放的机制;阐明了虫害诱导植物直接防御的概念、防御物质及其作用机理;分析了虫害诱导植物负防御的机制.同时,也强调了虫害诱导林木防御反应的分子机理.     

虫害诱导的植物挥发物:植物与植食性昆虫及其天敌相互作用的进化产物

综述了植物、植食性昆虫及其天敌相互作用的进化过程。虫害诱导的植物挥发物的特征和功能是植物-植食性昆虫-天敌之间长期进化的结果。在植物、植食性昆虫与天敌相互作用的进化过程中,3个不同营养级,包括植物、植食性昆虫和天敌有着各自的调节和利用虫害诱导的植物挥发物的策略。但有一些问题,如通过实验研究得出的诱导防御在田间是否真正能起到保护作用等需进一步研究、阐明。     

昆虫物候模型研究进展

物候是昆虫的重要生物学性状之一。物候模型预测昆虫发育事件的时间,在种群动态、物种分布和进化动态等科学研究以及农林业生产中具有重要作用。本文回顾了常见的物候模型及在昆虫学研究上的应用,包括热性能曲线、生物物理模型、基于概率的模型、分布时滞模型、发育进度曲线、物候匹配模型和物候变迁模型。     

昆虫种群的生长──扩散模型研究

根据昆虫种群生长规律和空间扩散规律,本文提出了建立昆虫种群生长-扩散统一模型的条件,并提出了12种可能的生长-扩散统一模型．其中的模型包括了指数增长（减少）,逻辑斯蒂增长和威布尔生长规律,同时包括幂率衰减,指数衰减和随机扩散等扩散规律;同时这些模型可以单独描述单一的生长过程或扩散过程。文中以水稻害虫青翘蚁形隐翘虫的扩散和种群数量消长为例,研究了文中模型的应用问题,结果表明本文的模型用于描述昆虫种群的方向性扩散一指数衰减生长的过程是合适的。     

虫害诱导的植物挥发性次生物质及其对寄生蜂的招引作用

在植物-植食性昆虫-寄生蜂三级营养系统中,虫害诱导的植物挥发性次生物质是当前害虫生物防治、化学生态学和昆虫行为学研究的热点之一.本文概述了虫害诱导的植物挥发性次生物质的特性及其对寄生蜂的招引作用,可望为害虫生物防治研究提供参考.     

基于MFCC和GMM的昆虫声音自动识别

昆虫的运动、 取食、 鸣叫都会发出声音, 这些声音存在种内相似性和种间差异性, 因此可用来识别昆虫的种类。基于昆虫声音的昆虫种类自动检测技术对协助农业和林业从业人员方便地识别昆虫种类非常有意义。本研究采用了语音识别领域里的声音参数化技术来实现昆虫的声音自动鉴别。声音样本经预处理后, 提取梅尔倒谱系数（Mel frequency cepstrum coefficient, MFCC）作为特征, 并用这些样本提取的MFCC特征集训练混合高斯模型（Gaussian mixture model, GMM）。最后用训练所得到的GMM对未知类别的昆虫声音样本进行分类。该方法在包含58种昆虫声音的样本库中进行了评估, 取得了较高的识别正确率（平均精度为98.95%）和较理想的时间性能。该测试结果证明了基于MFCC和GMM的语音参数化技术可以用来有效地识别昆虫种类。     

具有吸收状态的昆虫种群矩阵模型的研究

在Vandermeer的昆虫矩阵模型的基础上,提出了具有吸收状态的昆虫种群矩阵模型。并且导出了k步吸收状态与转移状态的矩阵表达式,将有助于昆虫种群动态的研究．     

乌鸫繁殖习性及食性的初步研究

乌鸫的食性较杂,以昆虫为主要食物。这些昆虫是农林业的重要害虫,在抑制农林虫害的发生,维持自然生态平衡方面有较重要的作用。它的幼鸟主要以蚯蚓为食。2007年3—5月对江口中学校园的两巢乌鸫的繁殖生态行为和食性进行了初步观察。只有雌乌鸫孵化,育雏前期雌乌喂雏的次数较多,在后期雄鸟喂食的次数较多。     

迁飞昆虫生物学参数反演及种类辨识分析

虫害严重威胁着我国的粮食安全,迁飞昆虫中有许多是农业害虫,其远距离迁飞是导致虫害异地暴发的重要原因.昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具,在迁飞昆虫的监测和预警中发挥着越来越重要的作用,但传统昆虫雷达不能准确获取昆虫的各项生物学参数,因此无法实现昆虫种类的精确识别.随着雷达技术的创新和发展,通过昆虫雷达获得较为准确的昆虫生物学参数成为可能,为基于昆虫雷达实现迁飞昆虫个体种类辨识提供了依据.本文综述了从雷达回波中提取多频和极化散射参量,然后基于不同的电磁散射反演昆虫生物学参数的方法,并对比分析了基于不同方法的昆虫体重、体长、体宽和振翅频率的反演精度.最后基于生物学参数,采用5种机器学习算法以高精度实现了 23种迁飞昆虫的种类辨识,并分析了昆虫生物学参数的测量误差对迁飞昆虫种类辨识精度的影响,初步验证了利用雷达实现高精度迁飞昆虫种类辨识的可行性.     

Automatic recognition of insect sounds using MFCC and GMM

昆虫的运动、取食、鸣叫都会发出声音,这些声音存在种内相似性和种间差异性,因此可用来识别昆虫的种类.基于昆虫声音的昆虫种类自动检测技术对协助农业和林业从业人员方便地识别昆虫种类非常有意义.本研究采用了语音识别领域里的声音参数化技术来实现昆虫的声音自动鉴别.声音样本经预处理后,提取梅尔倒谱系数(Mel-frequency cepstrum coefficient,MFCC)作为特征,并用这些样本提取的MFCC特征集训练混合高斯模型(Gaussian mixture model,GMM).最后用训练所得到的GMM对未知类别的昆虫声音样本进行分类.该方法在包含58种昆虫声音的样本库中进行了评估,取得了较高的识别正确率(平均精度为98.95％)和较理想的时间性能.该测试结果证明了基于MFCC和GMM的语音参数化技术可以用来有效地识别昆虫种类.     

昆虫的生物光电效应与虫害治理应用

农业虫害的治理需要依据为害昆虫的特性提出与环境适宜、生态兼容的技术体系和关键技术。为害昆虫表现了对敏感光源具有个体差异性和群体一贯性的趋光性行为特征,并通过视觉神经信号响应和生理光子能量需求的方式呈现出生物光电效应的作用本质。利用昆虫的这种趋性行为诱导增益特性,一些光电诱导杀虫灯技术以及害虫诱导捕集技术广泛地应用于农业虫害的防治,具有良好的应用前景。     

虫害诱导植物挥发物（HIPVs）：从诱导到生态功能

植物被植食性昆虫危害后,其地上和地下部分均能释放虫害诱导植物挥发物(HIPVs).HIPVs不仅能招引植食性昆虫的天敌,而且还可对植食性昆虫和临近植物产生影响,从而调节植物、植食性昆虫、天敌三者之间的相互关系.根据最近的研究结果,主要就HIPVs的诱导物类型、虫害后植物体内的早期信号和信号传导、HIPVs的合成、释放、组成,以及其生态功能等进行了系统性的综述,并提出了今后该领域的研究方向.     

虫害诱导植物合成防御性次生代谢产物的研究进展

昆虫对植物的取食活动可以激活植物的防御反应,诱导植物通过调控自身的代谢网络合成防御性次生代谢产物,抵御外界不良刺激。虫害诱导植物合成防御性次生代谢产物及其机制研究已成为近年来的研究热点之一。现对虫害诱导的植物防御性次生代谢产物、昆虫危害产生的各类激发子、植物对激发子的识别、虫害应答相关的信号转导通路及其对次生代谢物质积累的调控进行了综述,可为虫害诱导植物合成防御性次生代谢产物的机制研究提供参考,为植物虫害防治研究、植物次生代谢物质的生产和利用提供理论依据。     

运动昆虫密度和疾病传染数量估计的两类模型

根据推导,得到用于运动昆虫密度和疾病接触传染数量估计的二维和三维空间模型．两类模型分别适用于爬行昆虫和飞行昆虫的种群密度估计．二维空间模型可用于描述昆虫疾病的接触传染数量,针对不同的用途,将两类基本模型进行了数种拓广.两类模型的建立,为运动昆虫的密度估计及疾病流行研究提供了重要的定量工具．     

虫害诱导植物间接防御反应的激发与信号转导途径

植物通过产生和释放挥发性物质增加植食性昆虫的天敌对其寄主或猎物的定位,减少植食性昆虫对植物的取食,从而达到间接防御的目的。植物对植食性昆虫所做出间接防御反应激发因子和信号转导途径的研究,对应用虫害诱导植物挥发物引诱害虫天敌,并进一步从植物、植食性昆虫及其天敌间三级营养关系,研究动植物协同进化机理和病虫害防治具有深远意义。本文根据国内外最新研究进展,对虫害诱导植物间接防御反应的激发因子,昆虫取食信号的转导途径及对植物间接防御相关基因的激活等方面进行了系统地综述。     

植物的防御性萜类挥发信号分子

植物生长发育过程中会合成大量萜类化合物,其中多数具有挥发性。这些挥发性萜类成分除参与保护光合器官免受光合作用产生的热量灼伤之外,还作为信号分子参与了大量的化学生态过程,例如对昆虫和其他动物的吸引以利于花粉和种子的传播。另一方面,自上世纪80年代以来,逐渐有研究工作表明,挥发性萜类化合物也可以作为信号介导植物对植食性昆虫的防御反应,以及在植物．害虫．天敌的三级营养关系中发挥作用。同时,研究工作还显示萜类化合物可以作为信号在同株植物的不同部位之间及邻近植物之间进行有效传递以促进对虫害的防御,并证明了这些萜类分子在细胞和分子水平上的调控作用。这些工作为利用化学生态学手段对虫害进行有效控制提供了新的策略。文章仅就近年来对植物萜类挥发信号分子在合成、识别、传输及其作用等方面的研究进展做简要回顾。     

寄生蜂的特性与利用

在当前的农业生产中,虫害问题仍然占有很突出的地位。加以在过去一段期间,过分依赖化学毒剂的使用,引起了很多其他问题。在这种情况下,应用害虫天敌来消灭虫害的生物防除法,在国內外重新受到重视。天敌昆虫按其消灭害虫的方式,分为捕食性与寄生性两大类。寄生性天敌主要包括蝇类和蜂类。按最近一次统计,在应用天敌昆虫的220多个成功的事例中,过半数系由寄生天敌所导致的,而其中蜂类又占了三分之二左右。因此,本文概述寄生蜂有关应用方面的主要特性,并阐明了解这些特性对生物防除今后     

昆虫与植物关系的研究进展和前景

本文综述昆虫与植物之间关系的研究概况，包括历史渊源、昆虫选择寄主植物的生理机制，植物对虫害的反应、用抗虫基因在作物中移植以防治害虫和展望。着重叙述昆虫神经中枢对于植物理化特性所产生的感觉内导的综合作用，植物蒙受虫害后的补偿作用及由此诱导所产生的化学防御作用。讨论了以抗虫基因移植于农林作物来防治害虫是否会引起昆虫对这种新育成的植物产生适应或抗性。昆虫与植物之间的关系是一个重要的科研领域，对其发展前景     

用非线性模型估测恒温和变温下棉铃虫蛹的发育率

为了深入分析和探讨昆虫发育与环境温度的关系, 在恒温（15~37℃）和交替变温（12/18~34/40℃）下测定了棉铃虫Helicoverpa armigera蛹的发育历期(d),分别用线性模型和非线性模型（Logan模型﹑Lactin模型和王氏模型）拟合其发育率(1/d)数据。结果表明,这3个非线性模型能更准确地描述发育率与温度之间的曲线关系,判定系数（R2）在0.9878～0.9991之间。对全部观测数据的进一步研究表明,只要有6个分布合适的观测数据,就可以用这些非线性模型获得相当满意的估测效果。如果缺乏高温下的测定数据,用非线性模型预测的昆虫发育率可能失真。分析了蛹在恒温和变温下发育率差异的可能原因,讨论了应用这3个非线性模型预测蛹期发育的优点和缺点,指出用非线性模型取代线性日·度模型进行害虫发生预测和益虫饲养管理的合理性和必要性。