基于声学信号的蜂王状态识别:一种迁移学习方法的改进 refinement

《Insects》:Acoustic-Based Queen Bee Status Recognition: A Transfer Learning Approach Refinement

【字体: 时间:2026年06月11日 来源:Insects 2.9

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  为解决沙棘果蝇(Rhagoletis batava obscuriosa)化学防治带来的"3R"问题(抗性 resistance、再猖獗 resurgence 和残留 residue),研究人员提出一种新型物理屏障技术以减少农药施用强度、减轻环境污染并提升果实

  
为解决沙棘果蝇(Rhagoletis batava obscuriosa)化学防治带来的"3R"问题(抗性 resistance、再猖獗 resurgence 和残留 residue),研究人员提出一种新型物理屏障技术以减少农药施用强度、减轻环境污染并提升果实品质。研究人员部署黄色粘虫板监测成虫发生动态并确定关键防治窗口期,同时在沙棘树干基部周围果园地面铺设黑色聚乙烯(Polyethylene, PE)地布以阻止土壤中越冬蛹羽化的成虫出土。研究人员通过比较黑色PE地布处理组与未处理对照组的成虫诱捕量和果实蛀果率评估防治效果。监测结果显示,成虫于6月29日开始羽化,7月9日进入高峰期,7月24日单日诱捕量最高,发生期持续至8月中下旬。对照数据显示,黑色PE地布处理组平均诱捕量低于对照组;2024—2025年,对照区果实蛀果率分别为74.5%和62.3%,而处理区降至19.0%~22.0%和16.2%~19.3%,防治效果(Control Efficacy)连续两年均高于65%。本研究表明,黑色PE地布可降低沙棘果蝇成虫数量和果实蛀果率,其效应符合土壤表面阻隔作用,可能通过双重物理机制实现:抑制土壤中越冬蛹羽化成虫出土进入树冠,以及阻挡成熟幼虫入土化蛹。该技术是一种环境友好、可持续的绿色防控措施,适合纳入沙棘产业综合害虫管理(Integrated Pest Management, IPM)体系。
论文解读:黑色聚乙烯地布对沙棘果蝇(Rhagoletis batava obscuriosa)的物理阻隔防控效果评价
一、研究背景与意义
沙棘(Hippophae rhamnoides L.)在我国分布广泛,新疆阿勒泰地区为主要产区。沙棘果蝇(Rhagoletis batava obscuriosa,属双翅目 Diptera:实蝇科 Tephritidae)是专食沙棘果实的重要害虫,成虫将卵产于果皮下,幼虫蛀食果肉导致果实干瘪失去商品价值。该害虫一年一代(univoltine),以前蛹期在树干基部周围60 cm半径内的浅层土壤中越冬,成虫发生期长且不同步,暴发时蛀果率可达80%~100%。当前防治主要依赖化学杀虫剂,存在抗药性、害虫再猖獗及农药残留等"3R"问题。现有物理防治手段(黄板、诱剂、套袋、翻耕灭蛹)存在杀灭效能有限、易受气象干扰等不足。鉴于沙棘果蝇成熟幼虫需入土化蛹且越冬蛹需出土羽化的生物学特性,研究人员探索在果园地表铺设黑色聚乙烯(Polyethylene, PE)地布构建物理屏障,阻断其实生活史关键环节,旨在为沙棘产业建立绿色可持续的综合害虫管理(Integrated Pest Management, IPM)策略提供科学依据。该研究成果发表于《Insects》期刊。
二、主要关键技术方法
研究于2024—2025年在新疆阿勒泰地区青河县窝依莫克乡自然严重侵染沙棘园进行。采用黄色粘虫板(波长570 nm,25 cm×25 cm)按五点对角布设监测成虫发生动态(每5天更换记录)。黑色PE地布(厚0.1 mm,含紫外稳定剂,具透水性)于成虫羽化前铺设于处理区每株沙棘树干基部60 cm半径地表并压实边缘,设3个处理小区(各900 m2)和1个未铺布对照小区(900 m2),小区间隔50 m。监测期内记录每板成虫累计诱捕数及最高单板诱捕数,并于每年7月20日按五点取样法每小区取10株标准株调查100果/枝的蛀果(具幼虫出果孔或产卵痕)率,计算防治效果(Control Efficacy)=(对照蛀果率-处理蛀果率)/对照蛀果率×100%。数据用Excel 2019整理、Origin 2024作图,对照组数据作描述性基线参考。
三、研究结果
3.1. Adult Occurrence Dynamics of R. batava obscuriosa in Qinghe County(青河县沙棘果蝇成虫发生动态)
研究人员通过2024年黄板系统监测发现,成虫整个羽化期约55天。6月29日首次诱获标志羽化始期(初见期),7月9日起诱捕量急剧上升进入羽化高峰时段,7月24日达单日峰值(最高记录2387头/板),此后迅速回落进入末羽化阶段,持续至8月中下旬。据此确定关键防治窗口期为7月上旬至7月下旬。
3.2. Control Efficacy in the Black PE Ground Cover Experimental Plots in 2024(2024年黑色PE地布试验区防治效果)
2024年对照区成虫累计诱捕4139头,平均517.38±161.75头/5天·板,最高单板430头/5天;处理区最高单板205头/5天,各重复趋势一致。对照区果实蛀果率74.5%,处理区蛀果率降至19.0%~22.0%,防治效果均超70%,表明黑色PE地布能有效压低成虫种群及果实受害。
3.3. Control Efficacy in the Black PE Ground Cover Experimental Plots in 2025(2025年黑色PE地布试验区防治效果)
2025年对照区成虫累计诱捕878头(较2024年大幅降低,受冬季温湿度及周边无人机统防统治等外部因素综合影响),平均109.75±20.23头/5天·板,最高单板122头/5天;处理区蛀果率16.2%~19.3%,对照区为62.3%±1.88%,防治效果为68.81%~73.65%。连续两年数据证实黑色PE地布对沙棘果蝇具稳定且持续的防控效力。
四、讨论与结论总结
讨论部分指出,黑色PE地布可能通过双重物理机制发挥作用:①阻隔土壤中越冬蛹羽化的成虫穿透地布出土到达树冠层,降低产卵机会;②阻挡果实内成熟老熟幼虫钻入土中化蛹,削减下一代越冬虫源基数。该机制与已有文献中覆膜阻遏斑翅果蝇(Drosophila suzukii)及瓜果实蝇(Bactrocera cucurbitae)幼虫入土和成虫羽化的研究相互印证。研究人员也承认本研究局限:对照组未设小区水平重复仅作生物基线描述、可能存在对照区或周边未处理区成虫迁入处理区导致效果低估、年间绝对虫口受气候及周边统防统治混淆、未直接测定覆膜下化蛹成功率及羽化率、需多地点多年验证。黑色PE地布一次铺设可维持2~3年功效且兼具抑草保墒作用,无农药残留,利于保护天敌,但需关注坡地及密刺沙棘园铺设难度、材料破损修复及废弃塑料处置。未来应优化材料(如可降解)、评估不同地形气候适应性及与其他绿色防控协同的IPM体系。
结论(Conclusions)翻译总结:
这项为期两年的田间试验表明,黑色PE地布作为土壤表面物理屏障,具有降低沙棘果园沙棘果蝇成虫数量和果实蛀果率的较大潜力,但需在多地、多年、不同地形条件及完全重复对照设计中进一步验证后方可大规模推广。虽黑色PE地布显示出减少农药施用量、提高沙棘果实质量与安全性的潜力,但这些结果尚待直接评估。若获后续研究证实,该技术的更广泛应用可促进阿勒泰地区及类似生态农业区沙棘产业绿色高质量发展,并为其他土化蛹实蝇科害虫的物理防治提供参考。未来研究应聚焦:(1)优化材料配方以提升耐候性及开发可生物降解替代产品;(2)评估不同地形、栽培模式及气候区的技术适应性;(3)探索该物理屏障与其他绿色防控措施协同应用,构建沙棘果蝇综合害虫管理体系。
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