一种观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为的多功能实验装置及方法

本发明属于农业害虫研究领域，具体涉及一种观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为的多功能实验装置及方法。

背景技术：

1、稻纵卷叶螟(cnaphalocrocis medinalis)是水稻上最具破坏性的迁飞害虫之一。它每年在我国有多次大范围的迁飞危害，造成的粮食产量损失高达63％至80％，严重时可造成绝产绝收。稻纵卷叶螟趋绿、趋光，在夜间活动频繁。温度22-28℃、相对湿度>80％的环境条件最适稻纵卷叶螟孵化、生长及交配繁殖。稻纵卷叶螟成虫在田间汲取花蜜为食，羽化1-2天后交配产卵。

2、稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为通常于夜晚发生。观察研究稻纵卷叶螟的生理行为，包括羽化、交配和产卵等将有利于更好的了解稻纵卷叶螟，可以为稻纵卷叶螟的防治提供科学依据。然而，夜间进行野外观察不仅存在安全隐患，耗费大量人力，对研究者注意力集中性要求也非常高，难以获得有效的观察数据。同时，野外条件难以控制，无法进行单因素的研究试验。目前已有用于稻纵卷叶螟卵收集、成虫采集、迁飞试验用装置，尚无用于观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为的装置。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为的多功能实验装置，该装置能应用于室内观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为，并且自动化程度高，能自动模拟光照变化，记录观察结果。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供了一种观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为的多功能实验装置，所述实验装置包括饲养笼、支架、节能灯和红外摄像机。所述饲养笼有一至多个饲养室，所述饲养室为五面密封一面敞开的长方体结构，敞开面用透明网纱完全罩住。在饲养室的一个密封面设置有活动门。所述节能灯和红外相机安装在所述支架上。所述红外相机的摄像头正对饲养室的敞开面，能对饲养室内情况进行拍摄记录。所述节能灯的灯光能照射进饲养笼内并使饲养笼内的光照变化与自然日落光照变化相似。

4、所述饲养室用于放置稻纵卷叶螟，在观察稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为时，至少放置一雌一雄两只应试昆虫。活动门用于取放应试昆虫、食物等试验用品。将应试昆虫放入饲养室中，模拟夜晚的温湿度、食物等条件，通过节能灯模拟日落光照条件，于夜间用红外相机拍摄记录饲养室中应试昆虫的羽化、交配或产卵情况。

5、在一些实施方式中，所述饲养室的五个密封面由亚克力板构成。

6、优选地，所述亚克力板为白色不透明亚克力板。使用白色不透明亚克力板能使从敞开面进入的光线更均匀的分布于饲养室内，使更接近自然光照条件。

7、在一些实施方式中，所述透明网纱的网孔大小为150目。该网孔大小即能防止稻纵卷叶螟飞出，又能最大化减小网孔线对光线以及红外相机摄像的干扰。

8、在一些实施方式中，所述密封面上设置有操作孔；所述活动门用于打开或关闭所述操作孔。

9、优选地，所述活动门由圆形遮板和固定装置构成。

10、优选地，所述圆形遮板通过铆钉将一端固定于所述饲养室。所述固定装置用于固定所述圆形遮板的另一端。圆形遮板仅一端被铆钉固定时，可围绕铆钉自由转动，打开活动门，当转动至与固定装置嵌合时，固定装置固定圆形遮板的另一端，使圆形遮板完全固定，关闭活动门。

11、在一些实施方式中，所述饲养室为25个，所述节能灯为5组。

12、优选地，25个饲养室按5×5规律排列。

13、优选地，所述节能灯横向放置，5组节能灯在纵向上等间隔排列。

14、当然，饲养室的个数也可以是4个、6个、9个、16个、20个、30个、40个、60个、100个等其他数目。可根据实验需要，如稻纵卷叶螟试虫的数目选择不同个数的饲养室。饲养室个数变化时，节能灯数目也需要做相应调整，同理饲养室排列位置不同时，节能灯位置也可能需要改变，以保证各个饲养室内的光照情况相同或类似。

15、在一些实施方式中，所述节能灯为自动调节光强度的节能灯。

16、在一些实施方式中，所述实验装置还包括灯光控制器，所述节能灯与灯光控制器相连。可通过灯光控制器设置灯光控制程序控制节能灯，实现光强度的自动变化。

17、在一些实施方式中，所述支架上固定有节能灯盒，所述节能灯通过节能灯盒安装在所述支架上。

18、在一些实施方式中，所述支架上设置有活动竿，所述红外相机安装在活动竿上。

19、优选地，所述活动竿上设置有卡扣。所述红外相机通过卡扣安装在活动竿上。所述卡扣能固定在活动竿的不同位置。通过调节卡扣的位置可以对红外相机的横向位置进行调整。

20、优选地，所述红外相机为红外可变焦高清摄像机。稻纵卷叶螟的产卵和交配均在夜间进行，采用红外可变焦高清摄像机进行记录拍摄，可获得更为清晰的实验录证。

21、优选地，所述活动竿通过固定部件固定在所述支架上。通过调节固定部件的高度可对活动竿的纵向高度进行调整。

22、在一些实施方式中，所述饲养室内放置有吸附蜂蜜水或清水的棉花。在观察饥饿状态下稻纵卷叶螟羽化、交配或产卵行为时，放置吸附清水的棉花。在观察食物充足条件下稻纵卷叶螟羽化、交配或产卵行为时，放置吸附蜂蜜水的棉花。

23、本发明的另一方面，提供了一种观察稻纵卷叶螟羽化、交配或产卵行为的方法。

24、所述方法通过上述的实验装置进行。在观察稻纵卷叶螟羽化时，将稻纵卷叶螟虫卵放置于所述饲养室中，控制环境温湿度和光照变化，使用红外相机拍摄记录稻纵卷叶螟羽化情况。在本发明的一个实施方式中发现，光照周期会影响稻纵卷叶螟的羽化时间和羽化率。可使用l：d＝14:10且光照时间为6:00-20:00的光照条件，使稻纵卷叶螟在22:00-4:00时间段内羽化；可使用l：d＝10:14且光照时间为20:00-6:00的光照条件，使稻纵卷叶螟在6:00-16:00时间段内羽化。因此，本发明也提供了一种控制稻纵卷叶螟羽化时间的方法。当试验员想在白天观看稻纵卷叶螟羽化，如白天给学生展示稻纵卷叶螟羽化行为的时候，这时可以将稻纵卷叶螟虫蛹放置于上述装置中，并设置光照条件为l：d＝10:14且光照时间为20:00-6:00。

25、在观察稻纵卷叶螟交配时，稻纵卷叶螟成虫放置于所述饲养室中，控制环境条件，使用红外相机拍摄记录稻纵卷叶螟羽交配情况。在本发明的一个实施方式中发现，饥饿处理会影响稻纵卷叶螟交配时间和交配比例。在稻纵卷叶螟成虫1日龄时进行饥饿处理，可以延迟稻纵卷叶螟成虫的交配时间，使其交配主要在5:00-6:00进行。因此，本发明也提供了一种使稻纵卷叶螟成虫在5:00-6:00进行交配的方法。

26、在一些实施方式中，观察稻纵卷叶螟羽化、交配或产卵时，控制温度为26±1℃、相对湿度>80％。

27、与现有技术相比，本发明具有以下技术优点：本发明提供了用于观察稻纵卷叶螟羽化、交配或产卵行为的多功能实验装置，适用于自动观察并记录稻纵卷叶螟羽化、交配和产卵行为，有效降低了人力观察成本且保证了观察结果的稳定和可重复。本发明的实验装置结构简单合理、操作方便且功能多样；整个实验装置搬运方便、组装简单、占用空间小；装置主要结构由白色不透明材料制作，成本低。