基于机器视觉的松林天牛远程智能监测系统

松墨天牛和褐梗天牛是松树上两种重要蛀干害虫,及时获取松林天牛的数量变化趋势是松林害虫精准防治的重要前提。为此,该研究构建一款基于机器视觉的松林天牛远程智能监测系统。系统主要由诱捕器模块、天牛检测模块和系统Web端三部分组成。诱捕器模块通常放置于松林重点区域来诱捕天牛害虫,并通过摄像头定时采集天牛图像;天牛检测模型部署于边缘端,以深度学习YOLOv5s模型为基础搭建轻量化检测模型,实现边缘端的天牛实时检测统计;检测结果经无线传输在系统Web端进行呈现,实现天牛数据可追溯。试验结果表明,智能监测系统对天牛监测效果良好,模型的准确率为94.4%,召回率为93.6%,IoU阈值为0.5下的平均精度均值(m_(AP0.5))为96.2%,单张推理耗时为1.40 s,模型大小为9.3 MB;用户可通过系统Web端查看天牛数量变化趋势。该系统可实现诱捕器场景下的天牛远程智能监测,对提高森林害虫防控智能化水平具有重要意义。

甘肃省刺脊天牛属1新纪录种

为调查甘肃白龙江阿夏省级自然保护区内松科植物蛀干害虫种类及分布,研究其寄主植物及防治方法。对阿夏保护区内对新死亡和濒临死亡的油松、华山松、落叶松进行取样调查,采集树干、枝条、叶部病虫害标本,进行分类鉴定,分析研究危害和防治方法。对取样调查中采集到的天牛幼虫饲养得到成虫,制作了雌雄成虫标本,对其进行了电子显微镜形态特征、危害部位和取食方法观察,鉴定结果为甘肃省天牛科新纪录种1种:刺脊天牛属(Dystomorphus)云杉刺脊天牛(Dystomorphu spiceae Holzschuh,2003)。

天牛仿生大麻收割机切割刀片设计与试验

针对现有大麻收割机切割刀片存在切割阻力大、功耗高、割茬质量差的问题。运用仿生学原理,通过提取天牛上颚切割齿部位齿廓曲线,以天牛切割齿廓代替普通稻麦收割机刀片的三角形尖齿,设计了仿生切割刀片。利用双动刀切割装置测试平台,对收割期大麻茎秆进行了仿生刀片和普遍刀片单茎秆切割性能对比试验。试验表明,2种刀片的切割力-位移曲线都可分为挤压、切割和切割完毕3个阶段,其中仿生刀片具有切入能力强、切割茬口较平齐、切割质量好的优势。通过对2组切割试验数据进行均值统计和方差分析可知,仿生刀片和普通刀片单茎秆最大切割力和切割功耗平均值分别为442.6、478.1 N和2.16、2.35 J,仿生刀片和普通刀片相比,平均最大切割力和切割功耗分别降低7.4%和8.0%,表明仿生刀片较普通刀片具有更优的减阻降耗性能;方差分析表明刀片类型对单茎秆最大切割力影响极显著(P<0.01),对单茎秆切割功耗影响显著(P<0.05)。

青杨脊虎天牛触角感器的分布特征及特殊的感器类型

利用扫描电镜观察青杨脊虎天牛Xylotrechus rusticusL.触角感器的类型和分布,在青杨脊虎天牛触角上共9种感器类型为首次描述:锥形感器Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ,刺形感器Ⅱ、Ⅲ,剑形感器Ⅱ,齿形感器和具壁孔的刺形感器。此外,还有3种特化的感器。根据样方内感器密度的统计结果,在青杨脊虎天牛触角上分布较多的前3种感器依次是:锥形感器Ⅰ和刺形感器Ⅳ、Ⅱ,占总感器数量的95%以上。根据感器的分布、形态特征结合已有的文献描述,分析各感器可能具有的功能。雌雄成虫触角的性二型现象表现在:(1)长度不同,雄虫触角平均较雌虫长0.7mm;(2)同一类型的感器在雌雄触角上的分布模式不同;(3)同一类型感器的数量在雌、雄触角上的分布存在差异;(4)同一类型感器的形态在雌、雄间存在差异。

9种树种木材解剖结构及对杨树天牛的抗性机制

该文通过对９ 种树种组织解剖结构特征的观测，运用逐步回归方法，分析了树种解剖特征的差异与天牛危害之间的关系．结果表明，不同树种在同一立地条件下的导管个数、射线宽度、木化细胞半径及韧皮部石细胞壁的厚度与树种的抗虫性密切相关；同一树种在不同立地条件下其内部解剖结构有所不同．

天牛幼虫保存与DNA提取方法比较研究

为了开展天牛科昆虫分子系统学研究,采用酚-氯仿提取法、TakaraDNA快速提取试剂盒及GenMagBio动物细胞组织/细胞基因组DNA磁珠提取试剂盒3种方法分别对75%乙醇常温保存、无水乙醇-20℃冷藏保存和活体4℃保存3种保存方式且保存时间1年以上的松墨天牛幼虫进行DNA提取,并对不同提取方法所获取的DNA纯度与质量进行分析比较,确定了长时间保存天牛幼虫以无水乙醇浸渍-20℃冷藏保存效果最佳,而用GenMagBio磁珠法提取试剂盒提取DNA出现降解的标本提取效果最好。应用GenMagBio磁珠提取试剂盒对实验室保存多年的天牛幼虫标本进行DNA提取,并对提取DNA是否适合后续的PCR扩增及DNA序列测定进行了实验验证,结果符合预期。

天牛成虫行为研究的现状与展望

对天牛成虫行为研究的现状进行总结 ,分析了天牛成虫行为的机制和形态学基础 。

噬菌体展示技术及其在天牛防治中的应用展望

本文综述了噬菌体展示技术的研究现状和发展趋势 ,着重描述了噬菌体展示技术的筛选方法及其在生命科学研究领域的广泛应用 ,结合目前我国天牛防治存在的问题 。

优化堆叠降噪自动编码器滚动轴承故障诊断

针对深度堆叠降噪自动编码器(SDAE)网络超参数采用经验枚举获得时存在的泛化能力较弱,且选参过程与设计人员经验有关,效率低等问题,利用新设计的人工变性天牛算法(ATLA)对SDAE网络超参数进行自适应选取,并确定网络结构,训练得到故障状态的特征表示,最后输入到Softmax分类层进行故障检测,并确定故障类别。通过变工况下滚动轴承故障诊断仿真实验验证,该文所提出的ATLA-SDAE诊断方法在泛化性能、故障识别率等方面均优于BP神经网络、支持向量机(SVM)以及卷积神经网络(CNN)方法,能够从海量数据中自适应地提取更深层次的故障特征,可避免手动设计和提取故障特征的繁琐过程,更有利于提高故障分类的精度和诊断效率。

两种星天牛幼虫对不同树种的食性研究

用２３种杨树（含品系）和２４种其他常见树种，对光肩星天牛和黄斑星天牛幼虫进行饲养观察。参试的４７种树种均可被取食。天牛幼虫对各树种树皮、木质部的取食量差异明显，对不少树种表现为被迫取食。不同树种对天牛幼虫的生长发育影响十分显著。

杨树林分结构及天牛危害的分析

应用数量化理论Ｉ找出影响杨树林分受天牛危害的主要因子，并以此从林分结构及生长动态和天牛虫害的数量动态方面进行分析，克服了以往仅考虑虫害数量动态的缺点，比较客观地反映了生物群体之间的相互制约与相互影响的关系，合理地将危害状划分为五类，为综合治理提供了理论依据。

天牛干标本DNA的提取及RAPD-PCR扩增反应

对标本馆保存多年的天牛标本进行基因组DNA的提取,并成功用于PAPD-PCR的扩增。结果显示基因组DNA的提取与标本的保存时间无直接的联系,而与标本保存的质量关系密切。用同一引物扩增,不同种天牛的扩增片段呈现多态性。

杨树天牛生态阈值的初步研究

在简要评述经济阈值在森林有害生物,尤其是蛀干害虫综合治理中的局限性和特点的基础上,针对不同林种的主要经营目标,首次提出了防护林生态阈值的概念,分析了生态阈值与经济阈值的区别和特点.对宁夏青铜峡市防护林中的杨树天牛生态阈值进行了初步的研究.结果表明:羽化孔可以作为合作杨生态阈值的特征指标值;在甘城子乡,树龄为8～10a,合作杨与新疆杨的混交比例为1∶3,并在其它病虫危害甚轻和非生物因素的不良影响可忽略不计时,合作杨的杨树天牛生态阈值是48个羽化孔,其区间值为[4,6].

天牛科害虫重要天敌——花绒寄甲的研究进展

天牛科的害虫以蛀食林木树干为害。充分利用自然控制因子的天牛类害虫治理技术体系,能避免过度使用农药给生态环境带来的危害。花绒寄甲是林木蛀干害虫天敌的优势种,对光肩星天牛、桑天牛、松褐天牛等大中型天牛有较好的防控效果。本文在对所有花绒寄甲研究文献进行检索分析的基础上,系统概述了花绒寄甲的地理分布情况、感觉器官及其行为学研究进展,并总结了近几年将花绒寄甲应用于天牛类害虫生物防治的研究成果,以期为合理制定林业蛀干害虫防控策略和深入研究寄主植物-天牛-花绒寄甲三级营养系统的互作机制提供科学借鉴。

大渡河上游核桃害虫种类调查及主要害虫生物学特性研究

记录了大渡河上游泸定、康定和丹巴县危害核桃的害虫23种;观察了云斑天牛、核桃缀叶螟、核桃举肢蛾的生物学特性;提出了人工防治辅以药剂防治相结合的核桃害虫综合防治技术措施。

杨树天牛发生量预测

运用数量化理论对杨树天牛发生区内不同林分结构、树种组成和气候因素下的发生量预测，表明林分结构。温湿系数和抗性指数对杨树天牛的发生量影响显著。抗性指数更容易反映不同林分树种配置下对杨树天牛的抗性差异。

南京地区天牛幼虫分类研究

采集鉴定出南京地区天牛科幼虫24种,分属锯天牛亚科、幽天牛亚科、天牛亚科、沟胫天牛亚科。经对比发现,在原来的种类记录基础上新增了5属9种,目前南京地区共有天牛46属67种,其中5种为江苏省分布新记录,分别为光胸断眼天牛(Tetropium castaneum(Linnaeus))、浙江脊虎天牛(Xylotrechus savioi Pic)、白带窝天牛(Desisa subfasciata(Pascoe))、构树筒天牛(Oberearufotestasea Pic)、金合欢坡天牛(Pterolophia persimilis Gahan)。此次研究获得了上述24种天牛幼虫的主要鉴定特征图片,并描述了金合欢坡天牛(P.persimilis Gahan)、浙江脊虎天牛(X.savioiPic)幼虫的外部形态,其中苜蓿多节天牛(Agapanthia amurensis Kraatz)幼虫属于国内首次描述。

中国天牛名录厘定与汇总

对中国天牛的中文名亚种不带种名、种名不带属名的问题进行了修订，统一了中国天牛的中文名，在原有2617种的基础上增加了891种，汇总的中国天牛名录已达3508种．

复合经营与释放天敌控制杨树天牛的林间试验

运用复合经营、保护与释放天敌等综合措施对杨树天牛进行了生态控制研究。结果表明:杨树复合经营、保护天敌与释放肿腿蜂的模式对杨树天牛的抑制效果最佳,其有虫株率、平均虫口密度和相对虫口密度较对照组分别下降66.0%、98.3%和41.5%;释放肿腿蜂并与白僵菌结合的防治效果也明显提高。此外,肿腿蜂释放后可在杨树林间形成野外种群,并对杨树天牛具有很好的持续控制作用。据此,推荐在杨树种植区大面积实施复合经营,辅以释放肿腿蜂,以达到生态控制天牛的目的。

杨树天牛有虫株率与平均虫口密度关系的研究

通过对陕西、甘肃和宁夏有天牛危害的杨树林的２０７块标准地资料的分析研究，得出杨树天牛虫害的平均株虫口密度与有虫株率之间的关系可用指数函数曲线ｙ＝ａｅｂｘ（ｂ＞０）来描述。