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昆虫谐波雷达的电子标签研究进展

2012-08-15黄秀琴李传仁王福莲桂连友

环境昆虫学报 2012年4期

黄秀琴,李传仁,王福莲,桂连友

(长江大学农学院,湖北荆州 434025)

自从美国科罗拉多州州立大学Klempel 研究小组(1977)首先开展利用谐波雷达追踪单个昆虫,对螺旋蝇Cochliomyia hominivorax 飞行行为研究以来,随着现代科技发展,在国外昆虫谐波雷达技术近十几年来越来越广泛地应用于昆虫行为学研究。昆虫谐波雷达的基本原理是利用昆虫谐波雷达系统(Harmonic Radar Transceiver)的发射天线发射出一种高功率的脉冲电磁波,待检测的目标昆虫身体上绑有一个很小的电子标签(Tag),该装置吸收雷达波束中的能量并将输入信号调制为谐波后再发射回去。昆虫谐波雷达系统的接收天线即可屏蔽地物回波,而将该反射回来的另一种脉冲电磁谐波检测出来。通过相位比较测量出目标回波的相位、幅度相对于空间、时间和频率的变化率而言,至少应包含有关目标角度、径向速度、距离、形状、自旋和尺寸等信息(翟保平,1999;蔡志坚和曾理江,2002;Colpitts and Boiteau,2004)。

电子标签是昆虫谐波雷达系统中最关键的组成部分之一。目前,昆虫谐波雷达分基站式和便携式两个类型。被跟踪昆虫种类涉及到鞘翅目、鳞翅目、直翅目双翅目和膜翅目5目24种(桂连友等,2011)。对于一些较小的昆虫,对电子标签的要求更为严格。一个理想的昆虫电子标签应该满足如下的特性(Hagler and Jackson,2001):足够时间不脱落、价格便宜、粘胶无毒、使用简单以及不影响昆虫的正常行为。

利用昆虫谐波雷达追踪昆虫的运动行为之前,需要选择合适的标签。作者2012年1月从加拿大引进了中国的第1 台昆虫谐波雷达(Gen Ⅳ),目前正在开展有关研究工作。……

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