專利名稱：害蟲(chóng)防治方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種害蟲(chóng)防治方法，特別是涉及一種利用量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度為基礎(chǔ)，藉以了解昆蟲(chóng)的顏色偏好行為來(lái)開(kāi)發(fā)視覺(jué)誘引陷阱的方法。
背景技術(shù)：
昆蟲(chóng)在行為上常表現(xiàn)出趨光性，其趨光行為的強(qiáng)弱與光的波長(zhǎng)有關(guān)。昆蟲(chóng)在特殊波長(zhǎng)的刺激下所產(chǎn)生的行為表現(xiàn)稱為波長(zhǎng)專一性行為(wavelength-specific behavior)，其行為強(qiáng)度是源自于昆蟲(chóng)復(fù)眼中的光感受器(photoreceptor)的光譜感度(spectral sensitivity，S(λ))，即昆蟲(chóng)對(duì)于特定波長(zhǎng)的敏感度，因此，光感受器的光譜感度決定了昆蟲(chóng)的波長(zhǎng)專一性行為的表現(xiàn)形式及強(qiáng)弱。
也因?yàn)槿绱?，長(zhǎng)期以來(lái)人們便以昆蟲(chóng)對(duì)某些色光的趨性發(fā)展出許多誘引昆蟲(chóng)的方法，以達(dá)到誘殺或是監(jiān)測(cè)某些特定昆蟲(chóng)的目的。最常見(jiàn)例子為捕蟲(chóng)燈的燈光誘集法及彩色黏蟲(chóng)紙的物理防治應(yīng)用，例如利用黃色黏紙誘捕銀葉粉虱、斑潛蠅及瓜實(shí)蠅等。
然而，人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的可見(jiàn)光譜與昆蟲(chóng)明顯不同，且不同種類(lèi)的昆蟲(chóng)其所具有的光感受器種類(lèi)也有很大的變異性；因此，以人類(lèi)色覺(jué)的觀點(diǎn)來(lái)定義在害蟲(chóng)防治上所欲應(yīng)用的顏色并不能完全符合實(shí)際的需求。而過(guò)去利用昆蟲(chóng)趨色性進(jìn)行害蟲(chóng)防治的研究，無(wú)論在方法的開(kāi)發(fā)上或是在成果的評(píng)估上皆缺乏一套以昆蟲(chóng)視覺(jué)為基礎(chǔ)的理論根據(jù)。例如，黃色誘引陷阱被公認(rèn)為是相當(dāng)有效的東方果實(shí)蠅防治工具，然而其誘引效力的確切因子卻一直未有研究。雖然目前在應(yīng)用上已存有許多基于黃色誘引效果而開(kāi)發(fā)的誘集器具，然而由于對(duì)此“黃色”的認(rèn)知不足，因此所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品可能都存有未能將此誘引因子完全發(fā)揮的缺憾存在；更甚者，有可能因觸及潛在的反向誘引因子(negative attractive cues)而使得產(chǎn)品失去視覺(jué)誘引的效果。由于先前對(duì)于視覺(jué)因子的研究往往是利用一些現(xiàn)成或是模擬寄主顏色的色紙來(lái)做偏好篩選試驗(yàn)，未能進(jìn)行深入的探討，因此對(duì)于此一害蟲(chóng)的視覺(jué)誘引陷阱開(kāi)發(fā)便只能依循篩選的結(jié)果來(lái)不斷進(jìn)行改良，而無(wú)法鎖定特定因子來(lái)進(jìn)行最佳化修正。
因此，為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于昆蟲(chóng)視覺(jué)誘引因子的研究層面，有必要了解昆蟲(chóng)的顏色誘引因子，并基于生物視覺(jué)的觀點(diǎn)來(lái)描述及定義昆蟲(chóng)的視覺(jué)偏好行為，以開(kāi)發(fā)更確實(shí)有效的視覺(jué)誘引陷阱來(lái)達(dá)到防治害蟲(chóng)的目的。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的害蟲(chóng)防治方法在方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決害蟲(chóng)防治方法存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，一般方法又沒(méi)有適切的方法能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的害蟲(chóng)防治方法，便成了當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的害蟲(chóng)防治方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的害蟲(chóng)防治方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的害蟲(chóng)防治方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的害蟲(chóng)防治方法存在的缺陷，而提供一種新的害蟲(chóng)防治方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其能夠了解昆蟲(chóng)的誘引因子來(lái)更明確定義昆蟲(chóng)的視覺(jué)偏好行為，從而開(kāi)發(fā)更確實(shí)有效的視覺(jué)誘引陷阱，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種量測(cè)昆蟲(chóng)偏好行為的方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其能夠了解昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器感受狀況與其偏好性的關(guān)系，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種害蟲(chóng)防治方法，包括進(jìn)行昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的一光譜感測(cè)度量測(cè)；選取色紙進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試；以一統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來(lái)分析該昆蟲(chóng)偏好行為試驗(yàn)的結(jié)果；以及以所得的該昆蟲(chóng)偏好行為分析結(jié)果制作一視覺(jué)誘引陷阱。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的害蟲(chóng)防治方法，其中所述的光譜感測(cè)度量測(cè)的步驟至少包括進(jìn)行一色光刺激法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度；進(jìn)行一細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)電位變化量測(cè)法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器對(duì)于不同波長(zhǎng)刺激的反應(yīng)；將測(cè)得的訊號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線傳至一電生理放大器進(jìn)行訊號(hào)放大；以一數(shù)位化訊號(hào)擷取系統(tǒng)將訊號(hào)轉(zhuǎn)換并傳送至電腦中，以及以一虛擬儀控程式設(shè)計(jì)軟件撰寫(xiě)的程式進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存。
前述的害蟲(chóng)防治方法，其中所述的色光刺激法至少包括一等光子流刺激法。
前述的害蟲(chóng)防治方法，其中所述的昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試的步驟至少包括挑選色紙，是以一光譜儀量測(cè)不同顏色色紙的光譜，并根據(jù)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)結(jié)果選擇不同光譜的色紙；進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，將選取的色紙以對(duì)稱的方式隨機(jī)排列貼于多邊形的試驗(yàn)容器側(cè)壁上，再放進(jìn)昆蟲(chóng)進(jìn)行測(cè)試，一段時(shí)間后計(jì)算停滯于各色紙上的蟲(chóng)數(shù)；以及以一統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行變異數(shù)分析程序，分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。
前述的害蟲(chóng)防治方法，其中所述的統(tǒng)計(jì)回歸分析方法包括計(jì)算各型光感受器接受到各色紙色光刺激的光子量，以將該色紙色光刺激結(jié)果進(jìn)行量化；以及以一配適廣義線性模式分析方法分析不同波長(zhǎng)刺激與昆蟲(chóng)顏色偏好行為的關(guān)系。
前述的害蟲(chóng)防治方法，其中所述的視覺(jué)誘引陷阱至少包括黏板、黏蟲(chóng)紙或捕蟲(chóng)燈。
前述的害蟲(chóng)防治方法，其中更包括該視覺(jué)誘引陷阱與化學(xué)物質(zhì)誘引方法并用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，包括進(jìn)行昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的一光譜感測(cè)度量測(cè)；選取色紙進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試；以及以一統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來(lái)分析該昆蟲(chóng)偏好行為試驗(yàn)的結(jié)果。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其中所述的光譜感測(cè)度量測(cè)的步驟至少包括進(jìn)行一色光刺激法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度；進(jìn)行一細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)電位變化量測(cè)法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器對(duì)于不同波長(zhǎng)刺激的反應(yīng)；將測(cè)得的訊號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線傳至一電生理放大器進(jìn)行訊號(hào)放大；以一數(shù)位化訊號(hào)擷取系統(tǒng)將訊號(hào)轉(zhuǎn)換并傳送至電腦中，以及以一虛擬儀控程式設(shè)計(jì)軟件撰寫(xiě)的程式進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存。
前述的分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其中所述的昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試的步驟至少包括挑選色紙，是以一光譜儀量測(cè)不同顏色色紙的光譜，并根據(jù)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)結(jié)果選擇不同光譜的色紙；進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，將選取的色紙以對(duì)稱的方式隨機(jī)排列貼于多邊形的試驗(yàn)容器側(cè)壁上，再放進(jìn)昆蟲(chóng)進(jìn)行測(cè)試，一段時(shí)間后計(jì)算停滯于各色紙上的蟲(chóng)數(shù)；以及以一統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行變異數(shù)分析程序，分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。
前述的分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其中所述的統(tǒng)計(jì)回歸分析方法包括計(jì)算各型光感受器接受到各色紙色光刺激的光子量，以將該色紙色光刺激結(jié)果進(jìn)行量化；以及以一配適廣義線性模式分析方法分析不同波長(zhǎng)刺激與昆蟲(chóng)顏色偏好行為的關(guān)系。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種害蟲(chóng)防治方法，是利用量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度來(lái)開(kāi)發(fā)視覺(jué)誘引陷阱。本發(fā)明的害蟲(chóng)防治方法的步驟包括量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器光譜感度、試驗(yàn)昆蟲(chóng)的顏色偏好行為、分析偏好行為試驗(yàn)結(jié)果及利用上述的結(jié)果制作視覺(jué)誘引陷阱。
依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例，昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)是利用等光子流(equal quantum flux)刺激量測(cè)法進(jìn)行，再將測(cè)得的細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)電位變化訊號(hào)放大并傳送至電腦中，進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存。
顏色偏好行為試驗(yàn)是利用上述色光刺激所得的結(jié)果選取適當(dāng)?shù)纳堖M(jìn)行。首先，以光譜儀量測(cè)不同顏色色紙的光譜，并根據(jù)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)結(jié)果選擇適當(dāng)光譜的色紙，再以選擇的色紙進(jìn)行昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，實(shí)際觀察昆蟲(chóng)對(duì)各色色紙的選擇率，并以軟件分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明一種害蟲(chóng)防治方法，是利用量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度來(lái)開(kāi)發(fā)視覺(jué)誘引陷阱。首先利用等光子流刺激法進(jìn)行昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)，再將測(cè)得的訊號(hào)放大并傳送至電腦中進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存；接著利用色光刺激所得的結(jié)果選取適當(dāng)?shù)纳堖M(jìn)行昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，并以軟件分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)；最后以一統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來(lái)分析，以得到昆蟲(chóng)選擇率最高的顏色，并利用此結(jié)果來(lái)制作視覺(jué)誘引陷阱。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明害蟲(chóng)防治方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明害蟲(chóng)防治方法利用直接量測(cè)昆蟲(chóng)的復(fù)眼光感受器光譜感度，以提供適當(dāng)波長(zhǎng)范圍的色紙，再配合昆蟲(chóng)的顏色偏好行為試驗(yàn)，交互印證之下可得到以生物視覺(jué)觀點(diǎn)為基礎(chǔ)并以光譜分布的形式來(lái)描述及定義的昆蟲(chóng)顏色誘引因子，可運(yùn)用于制作更有效的視覺(jué)誘引陷阱，以達(dá)到確實(shí)防治害蟲(chóng)、減少經(jīng)濟(jì)損失的積極目的。
2、本發(fā)明量測(cè)昆蟲(chóng)偏好行為的方法具有完整的理論根據(jù)，是以昆蟲(chóng)視覺(jué)為基礎(chǔ)，直接反映昆蟲(chóng)光感受器對(duì)色光刺激的感度，并結(jié)合昆蟲(chóng)偏好行為測(cè)試及統(tǒng)計(jì)回歸分析，為一套了解顏色誘引因子的有效方法，可進(jìn)一步加強(qiáng)昆蟲(chóng)視覺(jué)的研究層面，達(dá)到提升相關(guān)領(lǐng)域科研進(jìn)步的目的。
綜上所述，本發(fā)明特殊的害蟲(chóng)防治方法，能夠了解昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器感受狀況與其偏好性的關(guān)系，從而了解昆蟲(chóng)的誘引因子來(lái)更明確定義昆蟲(chóng)的視覺(jué)偏好行為，以開(kāi)發(fā)更確實(shí)有效的視覺(jué)誘引陷阱。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類(lèi)方法中未見(jiàn)有類(lèi)似的設(shè)計(jì)公開(kāi)發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在方法上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的害蟲(chóng)防治方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的步驟流程圖。
圖2是繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種東方果實(shí)蠅復(fù)眼光感受器的光譜感度圖。
圖3是繪示試驗(yàn)用色紙的光譜反射率圖。
圖4為果蠅顏色偏好行為試驗(yàn)的試驗(yàn)容器的示意圖。
圖5為試驗(yàn)色紙誘引東方果實(shí)蠅的比率的柱狀圖。
圖6為配適廣義線性模式分析的結(jié)果。
圖7為各種類(lèi)型中較具代表性模式的波長(zhǎng)影響系數(shù)折線圖。
圖8為DUR模式預(yù)測(cè)的各色紙的被選擇率與實(shí)際行為試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系圖。
110步驟 120步驟130步驟 140步驟150步驟 410側(cè)壁400試驗(yàn)容器具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的害蟲(chóng)防治方法其具體實(shí)施方式
、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
下文中所示本發(fā)明的實(shí)施例是以東方果實(shí)蠅(oriental fruit fly；Bactrocera dorsalishave)為例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的操作方法及結(jié)果。
東方果實(shí)蠅復(fù)眼光感受器光譜感度的量測(cè)請(qǐng)參照?qǐng)D1，是繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的步驟流程圖。首先，如步驟110所示，利用等光子流刺激量測(cè)法于東方果實(shí)蠅的復(fù)眼光感受器進(jìn)行單細(xì)胞光譜感度的量測(cè)。為了能在各量測(cè)波長(zhǎng)產(chǎn)生相同的光子流刺激，試驗(yàn)中使用一組1000瓦的氙燈作為光源，以分光儀分出各個(gè)量測(cè)波長(zhǎng)的單波長(zhǎng)光，并利用環(huán)型可調(diào)節(jié)式減光鏡(circular variable neutral density wedge)調(diào)節(jié)輸出的光子流量。試驗(yàn)開(kāi)始前先利用光強(qiáng)度輻射計(jì)(radiometer)針對(duì)每個(gè)量測(cè)波長(zhǎng)進(jìn)行校正，以便能在量測(cè)時(shí)正確輸出各個(gè)等光子流量的單波長(zhǎng)刺激光。
接著，利用細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù)量測(cè)各型光感受器對(duì)于各波長(zhǎng)刺激的反應(yīng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。記錄方法為利用玻璃微電極，裝填濃度為1M的氯化鋰電解液，其電阻大約為140～160百萬(wàn)歐姆(MΩ)，經(jīng)復(fù)眼上方的手術(shù)開(kāi)口插入東方果實(shí)蠅的視網(wǎng)膜(retinal)中，再利用微調(diào)器依序插入各型光感受器行細(xì)胞內(nèi)以測(cè)量神經(jīng)電位的變化；測(cè)得的訊號(hào)會(huì)先經(jīng)由導(dǎo)線傳至電生理放大器(Neuroporbe)進(jìn)行訊號(hào)放大，再以數(shù)位化訊號(hào)擷取系統(tǒng)(PCI-6024E DAQcard)轉(zhuǎn)換傳送至電腦中，以一虛擬儀控程式設(shè)計(jì)軟件，例如LabVIEW(ver.6i)撰寫(xiě)的程式進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存。
圖2是繪示東方果實(shí)蠅復(fù)眼光感受器的光譜感度。
利用步驟110的單細(xì)胞記錄方法一共成功地量測(cè)了三十七個(gè)復(fù)眼光感受器的光譜感度，依其感度分布形式可歸類(lèi)為五種光感受器分別是對(duì)波長(zhǎng)370、380、490及510nm最為敏感的四個(gè)單峰(single peak)光感受器，分別命名為370nm光感受器、380nm光感受器、490nm光感受器及510nm光感受器；以及一個(gè)同時(shí)對(duì)350nm和490nm敏感的雙峰(dual-peak)光感受器，命名為雙峰光感受器。
東方果實(shí)蠅顏色偏好行為的試驗(yàn)在建立起對(duì)東方果實(shí)蠅各型光感受器對(duì)于各波長(zhǎng)刺激的反應(yīng)基礎(chǔ)了解后，再進(jìn)行其顏色偏好的行為試驗(yàn)。如步驟120所示，首先利用光譜儀(spectrometer)量測(cè)訂制及市售色紙的光譜反射率(spectralreflectance，R(λ))，再依照東方果實(shí)蠅光感受器的光譜感度分布范圍選取適當(dāng)?shù)纳?，選取黃色、橙色、紅色、綠色、黑色及白色等六種色紙來(lái)進(jìn)行顏色偏好試驗(yàn)。試驗(yàn)用色紙的光譜反射率如圖3所示，其中，以幾乎無(wú)反射的黑色色紙作為無(wú)色光刺激的標(biāo)準(zhǔn)；黃色、橙色及紅色的色紙是用來(lái)測(cè)試刺激東方果實(shí)蠅490～580nm光譜感度敏感波段的效果；綠色及白色的色紙則是用來(lái)測(cè)試刺激東方果實(shí)蠅紫外線敏感波段的效果。
接著，如步驟130所示，進(jìn)行東方果實(shí)蠅的顏色偏好行為試驗(yàn)。圖4為果蠅顏色偏好行為試驗(yàn)的試驗(yàn)容器400的示意圖。試驗(yàn)容器400為一十二邊形的容器，將所所選取的六種色紙分別各取兩張以對(duì)稱的方式隨機(jī)排列貼于試驗(yàn)容器400的十二個(gè)側(cè)壁410上。每次試驗(yàn)時(shí)分別放進(jìn)三十只以上的東方果實(shí)蠅進(jìn)行測(cè)試，分別測(cè)試1～20日齡的雄、雌成蟲(chóng)共40組不同日齡及性別的東方果實(shí)蠅成蟲(chóng)的顏色偏好性；每組測(cè)試分別以三群東方果實(shí)蠅進(jìn)行三重復(fù)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)將十二邊形的試驗(yàn)容器400置于樹(shù)蔭下以模擬果園中的光環(huán)境，并同時(shí)排除不同放置角度的色紙?jiān)陉?yáng)光直射下反射光偏振(polarization)差異的影響。最后于放入受試?yán)ハx(chóng)30分鐘后，再計(jì)算停滯于各色紙上的蟲(chóng)數(shù)，以減少放入受試?yán)ハx(chóng)時(shí)試驗(yàn)操作動(dòng)作對(duì)蟲(chóng)體擾動(dòng)的影響。
試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)以統(tǒng)計(jì)軟件，例如SAS軟件(ver.8.2，SAS InstituteInc.)的PROC ANOVA變異數(shù)分析程序進(jìn)行分析，以了解色紙、東方果實(shí)蠅日齡及性別等因子與東方果實(shí)蠅對(duì)各色紙選擇率的關(guān)系。行為試驗(yàn)結(jié)果在以三向變異數(shù)分析法分析后顯示色紙的被選擇率與東方果實(shí)蠅的日齡與性別并沒(méi)有顯著相關(guān)(P＞0.05)；而是與色紙本身的顏色有顯著的關(guān)系(P＜0.05)。因此可以把由不同日齡的雄、雌蟲(chóng)所得的測(cè)試結(jié)果全都視為同一試驗(yàn)的重復(fù)測(cè)試結(jié)果，所以對(duì)于分析此六種色紙其被選擇率與其顏色間關(guān)系的試驗(yàn)，一共會(huì)有120次的重復(fù)。
圖5為試驗(yàn)色紙誘引東方果實(shí)蠅的比率的柱狀圖。數(shù)據(jù)為12重復(fù)的平均值(Mean)+標(biāo)準(zhǔn)誤差(S.E.)；上方的a，b，c，d符號(hào)為以Tukey′sStudentized Range(HSD)Test歸群后的結(jié)果。
利用SAS軟件的PROC ANOVA單向變異數(shù)分析程序及Tukey′sStudentized Range(HSD)Test分析這些數(shù)據(jù)后，可得知六種色紙中以黃色及綠色色紙的被選擇率最高，分別為0.22652±0.00766及0.21941±0.00826(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差)；橙色色紙次之，被選擇率為0.19132±0.00704，然而與綠色色紙并無(wú)顯著差異(P＞0.05)；白色色紙的被選擇率最低，為0.0799±0.00504；而紅色及黑色色紙則僅高于白色色紙，被選擇率分別為0.14874±0.00707及0.13411±0.00578。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，黃色、綠色及橙色色紙的高被選擇率應(yīng)與其490～580nm的反射刺激有關(guān)；而紫外線波段的反射刺激則可能對(duì)于東方果實(shí)蠅對(duì)色紙的選擇上有反向的抑制效果，因而導(dǎo)致具有廣波段高反射率(包括紫外線波段)的白色色紙出現(xiàn)被選擇率最低的情形，反之綠色色紙則因無(wú)紫外線反射，因而雖與黃色色紙相較下反射刺激強(qiáng)度小了許多，但仍能具有與黃色色紙同樣高的被選擇率。接下來(lái)再以統(tǒng)計(jì)回歸分析來(lái)證實(shí)此一推論的正確性。
偏好行為試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)回歸分析如步驟140所示，將上述的偏好行為試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析。首先，為分析顏色偏好行為的試驗(yàn)結(jié)果，須先將試驗(yàn)中各色紙所給予東方果實(shí)蠅的色光刺激予以量化。由于光的最基本單位為光子(quantum)，因此色光刺激的量化方法即為計(jì)算各型光感受器接受到各色紙色光刺激的光子量(quantum catch)。此時(shí)須同時(shí)考慮三個(gè)資訊，即光源的光譜分布(I(λ))、色紙的光譜反射率(R(λ))及光感受器的光譜感度(Si(λ))；而光子接受量(qi)計(jì)算公式為qi=∫700300I(λ)R(λ)Si(λ)dλ]]>其中，東方果實(shí)蠅光感受器光譜感度的量測(cè)范圍為300～700nm，解析間隔為10nm；故上式的積分計(jì)算范圍即限制為300～700nm，積分解析間隔(dλ)亦同于光譜感度量測(cè)解析，定為10nm。而式中的i則是代表東方果實(shí)蠅的各型光感受器。
接著利用配適廣義線性模式(generalized linear model)分析方法來(lái)分析測(cè)試的結(jié)果，以歸納出東方果實(shí)蠅各型光感受器感受狀況與其偏好性的關(guān)系，以了解其視覺(jué)上的誘引因子。假定東方果實(shí)蠅對(duì)于各色紙的選擇率(Cc)，經(jīng)由一關(guān)聯(lián)函數(shù)(link function；F)與各色紙對(duì)于其各型光感受器色光刺激量值有一線性關(guān)系；亦即在轉(zhuǎn)換之后能出現(xiàn)一線性模式。在資料關(guān)連上即為某一色紙對(duì)于東方果實(shí)蠅各型光感受器色光刺激量值(qi)，其中i代表東方果實(shí)蠅的各型光感受器，D為雙峰光感受器，U為370nm光感受器，V為380nm光感受器，G代表490nm光感受器，R代表510nm光感受器；經(jīng)由一個(gè)線性函數(shù)(linear predictor；η)影響該色紙被東方果實(shí)蠅選擇的比率(Cc)，而其間的關(guān)系則為上述的關(guān)聯(lián)函數(shù)；可表示為下列式子Cc＝F(η)η＝xD qD+xU qU+xV qV+xG qG+xR qR+c其關(guān)連函數(shù)可假定為一S曲線(sigmoid curve)型式F=11+e-η]]>回歸分析的計(jì)算則使用統(tǒng)計(jì)軟件，例如SAS軟件的PROC GENMOD程序來(lái)進(jìn)行，求取線性函數(shù)中各合適的系數(shù)值(xi)。其中，分析所使用的數(shù)據(jù)來(lái)自部分顏色偏好行為試驗(yàn)所得的結(jié)果；而剩余下來(lái)未被用于分析的試驗(yàn)數(shù)據(jù)則被用以驗(yàn)證所得模式，證明使用SAS軟件的PROC REG簡(jiǎn)單回歸程序比對(duì)實(shí)際觀測(cè)值與模式估算值間的關(guān)系。
如圖6所示，經(jīng)過(guò)分析東方果實(shí)蠅五種光感受器的三十一種排列組合的可能關(guān)聯(lián)形式之后，共可在其中的十九種不同關(guān)聯(lián)方式中得到具有適切性(goodness-of-fit；Pearson Chi-square value/DF＜2)的解釋模式。將上述十九種關(guān)聯(lián)模式依下列方法，將各模式所求得的關(guān)聯(lián)系數(shù)(xi)各自乘上對(duì)應(yīng)的光感受器的光譜感度資料后，再將各模式中各種光感受器的乘積加在一起，即可得到各模式所表達(dá)的各波長(zhǎng)刺激對(duì)于東方果實(shí)蠅偏好性的影響系數(shù)(coefficient)。
根據(jù)之前假定的S曲線關(guān)連函數(shù)，當(dāng)由線性函數(shù)η計(jì)算出的值越大時(shí)，則表示受試色紙的被選擇率會(huì)越高；因此當(dāng)某波長(zhǎng)的影響系數(shù)為正值時(shí)，則顯示此一波長(zhǎng)的刺激有助于提高被東方果實(shí)蠅選擇的機(jī)率，反之若為負(fù)值則表示其刺激會(huì)帶來(lái)負(fù)效果，并且此一系數(shù)的絕對(duì)值越大則表示其影響程度越大。
請(qǐng)參照?qǐng)D7，是繪示在進(jìn)行計(jì)算后各波長(zhǎng)的影響系數(shù)的折線圖。就影響的正負(fù)效應(yīng)來(lái)分，主要可區(qū)別出三個(gè)波段，分別為各種光感受器具有感度峰值存在的紫外線(300～400nm)及綠光(490～580nm)波段，以及可能是由各種光感受器相互比對(duì)或是由一未量測(cè)到的潛在光感受器(λmax＝430nm)感受造成的藍(lán)光波段(400～490nm)。再依這三個(gè)波段影響正負(fù)性的差異來(lái)區(qū)分，則可將這些模式大致歸類(lèi)為四種樣式分別是表示紫外光及綠光波段刺激有正向效應(yīng)，而藍(lán)光波段負(fù)向效應(yīng)的模式，包括DUVGR、DUVR、DUGR、UVGR、VGR、UGR及DUR模式；表示綠光波段刺激有正向效應(yīng)，而紫外光及藍(lán)光波段為負(fù)向效應(yīng)的模式則包括DGR、DVG、DUG、DG、DR及GR模式；表示紫外光波段刺激有正向效應(yīng)，而藍(lán)光及綠光波段為負(fù)向效應(yīng)的模式為DVR模式；以及表示綠光波段刺激有正向效應(yīng)，藍(lán)光波段為負(fù)向效應(yīng)，而紫外光波段部分為正效應(yīng)，同時(shí)部分也呈負(fù)效應(yīng)的模式，包括DUVG、DVGR、UVR、UVG及DUV模式。
再參照?qǐng)D6，其中的DUR模式雖僅參照三種光感受器的感受資訊，卻已具最佳的適切度(goodness-of-fit)；并且，如圖8所示，以其他未用于統(tǒng)計(jì)回歸計(jì)算的試驗(yàn)結(jié)果資料進(jìn)行驗(yàn)證后，亦可發(fā)現(xiàn)實(shí)際測(cè)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果間的回歸線為y＝1.0916x-0.01494，相當(dāng)接近于理想的y＝x形式，因此采用此一模式，即紫外線及綠光波段(310～410nm及500～580nm)的反射刺激會(huì)增加?xùn)|方果實(shí)蠅對(duì)于色紙的偏好性；相對(duì)地藍(lán)光波段(410-500nm)的反射刺激則會(huì)減弱其偏好性。
最后如步驟150所示，可根據(jù)上述結(jié)果利用具有光譜反射率范圍介于310～410nm及500～580nm的色紙、黏板或光源，制作適用于不同需求的視覺(jué)誘引陷阱，以達(dá)到防治東方果實(shí)蠅的目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，此視覺(jué)誘引陷阱可包括具有適當(dāng)光譜反射率的黏蟲(chóng)紙、黏板、捕蟲(chóng)燈或其他適用的誘引陷阱。此外，本發(fā)明的視覺(jué)誘引陷阱可與化學(xué)物質(zhì)或其他誘引方法并用。
值的注意的是，上述所提到的本發(fā)明較佳實(shí)施例僅作為例示而已，本發(fā)明所提供的害蟲(chóng)防治方法是足以運(yùn)用于任何以昆蟲(chóng)視覺(jué)偏好行為為基礎(chǔ)的防制害蟲(chóng)方法，可提供更準(zhǔn)確的誘引因子的訊息，以作為誘引陷阱的開(kāi)發(fā)及預(yù)先評(píng)估其誘引效能的方法。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其包括以下步驟進(jìn)行昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的一光譜感測(cè)度量測(cè)；選取色紙進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試；以一統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來(lái)分析該昆蟲(chóng)偏好行為試驗(yàn)的結(jié)果；以及以所得的該昆蟲(chóng)偏好行為分析結(jié)果制作一視覺(jué)誘引陷阱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其中該光譜感測(cè)度量測(cè)的步驟至少包括進(jìn)行一色光刺激法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度；進(jìn)行一細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)電位變化量測(cè)法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器對(duì)于不同波長(zhǎng)刺激的反應(yīng)；將測(cè)得的訊號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線傳至一電生理放大器進(jìn)行訊號(hào)放大；以一數(shù)位化訊號(hào)擷取系統(tǒng)將訊號(hào)轉(zhuǎn)換并傳送至電腦中，以及以一虛擬儀控程式設(shè)計(jì)軟件撰寫(xiě)的程式進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其中該色光刺激法至少包括一等光子流刺激法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其中該昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試的步驟至少包括挑選色紙，是以一光譜儀量測(cè)不同顏色色紙的光譜，并根據(jù)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)結(jié)果選擇不同光譜的色紙；進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，將選取的色紙以對(duì)稱的方式隨機(jī)排列貼于多邊形的試驗(yàn)容器側(cè)壁上，再放進(jìn)昆蟲(chóng)進(jìn)行測(cè)試，一段時(shí)間后計(jì)算停滯于各色紙上的蟲(chóng)數(shù)；以及以一統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行變異數(shù)分析程序，分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其中該統(tǒng)計(jì)回歸分析方法包括計(jì)算各型光感受器接受到各色紙色光刺激的光子量，以將該色紙色光刺激結(jié)果進(jìn)行量化；以及以一配適廣義線性模式分析方法分析不同波長(zhǎng)刺激與昆蟲(chóng)顏色偏好行為的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其中該視覺(jué)誘引陷阱至少包括黏板、黏蟲(chóng)紙或捕蟲(chóng)燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲(chóng)防治方法，其特征在于其中包括該視覺(jué)誘引陷阱與化學(xué)物質(zhì)誘引方法并用。
8.一種分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其特征在于其包括以下步驟進(jìn)行昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的一光譜感測(cè)度量測(cè)；選取色紙進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試；以及以一統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來(lái)分析該昆蟲(chóng)偏好行為試驗(yàn)的結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其特征在于其中該光譜感測(cè)度量測(cè)的步驟至少包括進(jìn)行一色光刺激法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度；進(jìn)行一細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)電位變化量測(cè)法來(lái)量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器對(duì)于不同波長(zhǎng)刺激的反應(yīng)；將測(cè)得的訊號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線傳至一電生理放大器進(jìn)行訊號(hào)放大；以一數(shù)位化訊號(hào)擷取系統(tǒng)將訊號(hào)轉(zhuǎn)換并傳送至電腦中，以及以一虛擬儀控程式設(shè)計(jì)軟件撰寫(xiě)的程式進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其特征在于其中該昆蟲(chóng)顏色偏好測(cè)試的步驟至少包括挑選色紙，是以一光譜儀量測(cè)不同顏色色紙的光譜，并根據(jù)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度量測(cè)結(jié)果選擇不同光譜的色紙；進(jìn)行一昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，將選取的色紙以對(duì)稱的方式隨機(jī)排列貼于多邊形的試驗(yàn)容器側(cè)壁上，再放進(jìn)昆蟲(chóng)進(jìn)行測(cè)試，一段時(shí)間后計(jì)算停滯于各色紙上的蟲(chóng)數(shù)；以及以一統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行變異數(shù)分析程序，分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析昆蟲(chóng)偏好行為的方法，其特征在于其中該統(tǒng)計(jì)回歸分析方法包括計(jì)算各型光感受器接受到各色紙色光刺激的光子量，以將該色紙色光刺激結(jié)果進(jìn)行量化；以及以一配適廣義線性模式分析方法分析不同波長(zhǎng)刺激與昆蟲(chóng)顏色偏好行為的關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種害蟲(chóng)防治方法，是利用量測(cè)昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感度來(lái)開(kāi)發(fā)視覺(jué)誘引陷阱。首先利用等光子流刺激法進(jìn)行昆蟲(chóng)復(fù)眼光感受器的光譜感測(cè)度測(cè)量，再將測(cè)得的訊號(hào)放大并傳送至電腦中進(jìn)行即時(shí)感度計(jì)算與結(jié)果儲(chǔ)存；接著利用色光刺激所得的結(jié)果選取適當(dāng)?shù)纳堖M(jìn)行昆蟲(chóng)顏色偏好行為試驗(yàn)，并以軟件分析顏色偏好行為試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)；最后以一統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來(lái)分析，以得到昆蟲(chóng)選擇率最高的顏色，并利用此結(jié)果來(lái)制作視覺(jué)誘引陷阱。
文檔編號(hào)A61D99/00GK1994078SQ20061000030
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月4日
發(fā)明者楊恩誠(chéng), 吳文彥, 陳聿泊 申請(qǐng)人:楊恩誠(chéng)