阅读说明：本技术 一种高效环保的斑布蚋野外诱捕器的设计 (Design of efficient and environment-friendly Arachnocampa field trap ) 是由 任炳忠 刘雨林 王寅亮 康晖 戈译 佟光来 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于危害人及其他脊椎动物的媒介昆虫防御技术,具体涉及一种利用太阳能供电的二氧化碳斑布蚋野外诱捕装置。该装置主要由太阳能电池板、二氧化碳气罐、诱捕器、支架和底座组成,本发明的创新部分是1.确定诱剂存放罐中诱剂的成分,经过简单诱集实验确定罗勒精油为对斑布蚋最具吸引作用的植物精油；2.确定供给的二氧化碳的浓度,通过室内试验确定与人体释放的二氧化碳最接近的浓度为175ml/min；3.确立利用太阳能供电,来为野外诱捕装置提供电源。本发明运营成本低,对环境无污染,而且受环境影响小,大规模防治时也可以起到很好的控制效果,该装置可独立使用,也可形成综合的防治系统。(The invention belongs to vector insect defense technology harmful to people and other vertebrates, and particularly relates to a carbon dioxide gnat field trapping device powered by solar energy. The device mainly comprises a solar panel, a carbon dioxide gas tank, a trap, a bracket and a base, and the innovation part of the invention is 1. the ingredients of the trap in the trap storage tank are determined, and the basil essential oil is determined to be the plant essential oil which has the most attractive effect on the Arachnocampa by simple trapping experiments; 2. determining the concentration of the supplied carbon dioxide, and determining the concentration closest to the carbon dioxide released by the human body to be 175ml/min through indoor tests; 3. the solar energy is used for supplying power for the field trapping device. The invention has low operation cost, no pollution to the environment, small influence by the environment, good control effect in large-scale prevention and control, independent use of the device and formation of a comprehensive prevention and control system.)

一种高效环保的斑布蚋野外诱捕器的设计

技术领域

本发明属于危害人及其他脊椎动物的媒介昆虫的防御技术，具体涉及一种利用太阳能供电的二氧化碳斑布蚋野外诱捕装置。

背景技术

斑布蚋Simulium(Byssodon)maculatum，属双翅目蚋科，是一种吸血蚋类，可直接危害人、畜等动物健康。动物被刺叮的部位常出现局部红肿、疼痛、奇痒以及炎症与继发性感染，而同时它携带多种病原生物，能作为传播媒介传播丝虫病等许多种人畜共患疾病。近年来，新疆哈巴河县及其毗邻地区饱受斑布蚋的侵扰，发生区域在逐步扩大，发生时的种群密度最高时每平米可达数万头，严重的影响了当地农业、牧业的生产及百姓、边防哨所官兵的生活。

世界范围内，防治斑布蚋的传统方法包括使用传统杀虫剂、土壤喷药和对虫体生活环境的改造，但存在效率低下、费事费力、适用范围较窄、污染环境、成本过高等缺点，并不能安全长期有效的控制斑布蚋的危害，因此探究新的绿色防治方法显得尤为重要。

空气当中，存在着极为丰富的信息分子，这些信息分子对昆虫的一系列行为活动具有重要的调控作用，例如交配、产卵、觅食、寻找寄主。昆虫同样也进化出了高度专一和极其敏感的嗅觉系统来识别这些信息分子。以往研究发现，很多宿主身上的挥发物可以被斑布蚋的嗅觉系统所感知，并利用这些化学信号对宿主进行定位与搜索。由此对于斑布蚋宿主源的挥发物的研究及昆虫诱捕器的开发，将可以直接应用于斑布蚋的实际防治。根据此原理目前已研发出的在美国的佛罗里达州商品化的斑布蚋诱捕器，其诱芯内使用1-octen-3-ol和CO₂成分，对于斑布蚋成虫具有很好的诱集效果，但在诱捕器的实际应用中，也存在许多的问题，例如效果非常不稳定，受投放密度影响，且仅对其周围的虫口密度有控制作用，并不能阻止其他地区的斑布蚋虫群进入该地区，造成指标不治本的现象。另外，尽管CO₂对于斑布蚋具有显著的吸引作用，但是研究发现CO₂的温度、湿度对于斑布蚋的诱集效果和诱集到的斑布蚋种类都有显著影响。综上，具体诱捕器的布置、化学药剂成分与配比、CO₂投放条件，以及野外诱捕器的结构等各个方面都将直接影响到斑布蚋种群控制的实际效果，因此，对于斑布蚋的防治，应该在科学研究的基础上对这些实际应用问题进行摸索优化，以探索开发出斑布蚋的高效绿色诱捕器。

太阳能是大自然赐予的一种取之不尽、用之不竭、无污染的绿色能源，但它具有随机性、间歇性的特点。据估计，地球一年从太阳获得的能量约为7×1017kWh，我国陆地一年所获得的太阳能在1.3×1016kWh左右。由于各地区在地球上所处经纬度不同，我国各地平均日照射量和日照时间有很大差别，我国平均日照射量在2.6kWh/m2d～6.4kWh/m2d范围，年日照数在1 000～3 300h。

太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。按实际需要还可以配置逆变器。太阳能是一种干净的可再生的新能源，在人们生活、工作中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，具有无动部件、无噪声、无污染、可靠性高等特点，在偏远地区的通信供电系统中有极好的应用前景。

在我们研发的过程中，我们首先通过室内实验，研究不同浓度、温度、湿度条件下，CO₂对于斑布蚋诱集的种群数量与类群，探索出最适的CO₂投放条件，并开发物理斑布蚋的诱捕器，在野外条件下进行实际效果的测试与利用。通过上述研究,对筛选出的能够明显激发斑布蚋嗅觉电生理反应和实验室条件下能够明显吸引斑布蚋的物质，利用其做为诱芯，对斑布蚋进行诱集和自动捕杀，从而控制其种群数量，达到防治斑布蚋的目的，且具有高效稳定性和绿色友好环境性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的更好更有效的防治斑布蚋。本发明是以对斑布蚋具有显著吸引作用的罗勒精油为诱芯，以太阳能为供电来源，来高效的防治斑布蚋。该方法与以往的防治方法相比，具有防治效果明显，对劳动力要求少，耗时少，防治成本较低，受环境影响小的优点，是目前为止防治斑布蚋最成熟的方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明基于对斑布蚋有显著吸引作用的精油为诱芯，来防治斑布蚋虫害。诱捕器包括太阳能电池板、二氧化碳气罐、诱捕器、支架和底座。斑布蚋受精油和二氧化碳的吸引作用，掉入陷阱中，很难逃逸。

而本发明最关键的步骤是确定诱芯中的植物精油成分，并且模拟人体释放的二氧化碳浓度，来对斑布蚋进行诱捕，进而达到对斑布蚋的有效防治。该发明可以通过以下步骤实现:

1.确定以太阳能电池板为供电来源

野外诱捕很难找到供电设备，以往的柴油发电机供电，使用过程中由于其噪音较大，产生大量烟雾，长时间运行对零配件的耐用程度有点考验，耗费人力，因为柴油机的体积和重量都比较大，需要多个人共同努力才能让其正常运作。因此使用柴油机为供电设备对环境造成一定污染的同时，还会干扰斑布蚋成虫的行为，对所要诱捕的昆虫具有一定的趋避作用。以太阳能电池板为供电来源，具有无动部件、无噪声、无污染、可靠性高、不会对斑布蚋的行为造成干扰、节约能源，保护环境等优点。在偏远地区的通信供电系统中有极好的应用前景。

2.确定供给二氧化碳的浓度

人类之所以会吸引蚊子、斑布蚋等昆虫与人体呼吸释放出一定浓度的二氧化碳有关，因此我们用二氧化碳气罐来为诱捕器补充一定浓度的气体，来模拟人体释放二氧化碳的这一过程，可以达到更好的吸引和诱捕斑布蚋的作用。经过室内试验，最终确定最适的二氧化碳浓度为175ml/min，也就是0.5kg/day，在这个浓度下对斑布蚋的诱集效果最好。

3.确定诱芯的成分

为了进一步确定对斑布蚋具有显著吸引作用的精油成分，我们对其进行了行为学检测。

实验原理：昆虫触角上存在丰富多样的化学感受器，主要感受环境中的化学气味，气味通过感受器上的微孔进入感器淋巴液中，与淋巴液内的气味结合蛋白相结合，形成气味-OBP复合体，复合体再与感受细胞的树突膜相互作用，产生动作电位。动作电位信号通过轴突传入昆虫中枢神经系统，引起昆虫的行为反应。

实验设备：粘板，纸盒，胶塞，铁丝，各种植物精油。

实验材料：斑布蚋(雌雄若干)，待检测植物精油，石蜡油。

实验步骤：

(1)将粘板固定在纸盒的底部，纸盒折成三棱柱状，两个底部镂空，在纸盒的侧壁上固定上粘板，粘板上粘住胶塞，分别在胶塞里面加入20微升各种植物精油。通过铁丝将简易诱捕器悬挂在树枝上，在虫体密度较大的区域进行诱捕。

(2)在一个胶塞里加入20微升的石蜡油作为对照。

(3)野外悬挂一天后，统计粘板上的斑布蚋数量

实验结果：

通过统计悬挂的诱捕器各个粘板上的斑布蚋数量，我们确定了对斑布蚋吸引作用最强的植物精油为罗勒精油。以该精油为诱芯诱捕到的斑布蚋显著多于其他植物精油和对照组石蜡油。因此，我们确定了诱芯成分为罗勒精油。

4.制作诱捕器

根据结果确定对斑布蚋最具吸引作用的植物精油为罗勒精油，因此我们通过支架将底座、太阳能电池板、诱捕器组装在一起，诱捕器通过气体运输管道与二氧化碳气罐相连，以罗勒精油为诱捕器的诱芯，并释放一定浓度的二氧化碳，制作成了一个专门防治斑布蚋的诱捕器。本方法的用途与优越性(有益效果)

1、本发明成本较低，人力劳力投入较少；

2、本发明为自动诱捕系统，可实现24小时全天候无人诱捕；

3、本发明与以往的高毒化学防治相比，具有对环境影响小，环保的优点；

4、本发明是利用罗勒精油为诱捕器的诱芯，对环境无污染，在大面积防治时也能起到很好的控制效果。而且诱捕器具有可以批量生产的特点，使用过程也具有省时省力的特点；

5、该发明既可以独立使用，也可以与其他防治方法结合，形成综合防治系统；

6、本发明为太阳能供电，具有节约能源的优点。

7、本发明确定了最适合的二氧化碳浓度，具有高效性。

附图说明

图1是太阳能电池板的构造图

图2是整个诱捕器的组装示意图

具体实施方式

方案中举例应用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

(一)昆虫诱捕器主要包括太阳能电池板、二氧化碳气罐、诱捕器、支架和底座组成。其中诱捕器又由集虫装置，风扇，排气口，诱芯存放罐组成；

(二)太阳能电池板安装在支架的顶部，以便更好地吸收太阳能。支架中间连接着诱捕器装置，底部是底座。

(三)所述太阳能电池板装置，在阳光充足的时间，可以将太阳能转变成电能，将电能存储在蓄电池里，蓄电池通过电线与诱捕器相连，为诱捕器提供电能。正常情况下，4个小时的阳光照射可以满足24h的诱捕。在正式开始诱捕之前，对太阳能电池板进行阳光照射，开始诱捕时，要将诱捕器放置在靠近斑布蚋繁殖点或休息区的阴凉潮湿位置，例如在灌木或树木下，水坑或雨桶附近。

(四)将二氧化碳气罐通过一根二氧化碳管与诱捕器相连。二氧化碳管，一端是连接到二氧化碳排放喷嘴，另一端是安装在减压调节器上。拧开减压阀上的螺母。将二氧化碳管的一端穿过螺母。将减压调节器连接到二氧化碳气罐上，该气罐具有专门的压力减小调节器，可以使二氧化碳排放的浓度与人呼出的二氧化碳浓度相近。

(五)诱捕器的诱芯为罗勒精油，存放在诱剂存放装置中；诱捕器顶部具有昆虫落入的入口；下面是收集装置，在诱捕器的底部，有一个小风扇，小风扇由太阳能电池板供电，底部与二氧化碳气罐相连，可以将二氧化碳和诱芯精油充斥到整个诱捕器中，从诱捕器壁上的小孔挥发出来，以便诱集昆虫。

(六)诱剂存放罐是固定在诱捕器侧壁上的，不易掉落，而且诱剂存放罐上设有诱剂挥发孔，可以增大空间中诱剂的浓度，使得每个方位都有诱剂的分布，这样可以使诱剂全面挥发，提高诱捕效率。被诱集的昆虫很难逃逸，因此本方案中诱捕到昆虫的几率大得多。