СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ БАБОЧЕК САМОК ЗИМНЕЙ ПЯДЕНИЦЫ, ИХ ПЛОДОВИТОСТИ И ОСТАВШЕГОСЯ СРОКА ПРЕБЫВАНИЯ ПОПУЛЯЦИИ ДАННОГО ВРЕДИТЕЛЯ В ЛЕСНЫХ И САДОВЫХ НАСАЖДЕНИЯХ

Полезная модель относится к лесному и садоводческому хозяйству и может быть использована для защиты растений от вредителя.
Известно устройство в виде ловчего пояса с нанесенной на него клеевой композицией, при помощи которого устанавливают численность вредителя на исследуемом участке путем подсчета количества прилипших бабочек (самок и самцов), по показателю численности которых определяют заселенность садовых насаждений зимней пяденицей (А.с. №1381149). Недостатками определения численности указанного вредителя на ловчем поясе является то, что подсчет бабочек проводится вручную, который длителен по времени, а подсчет всех подряд особей, как бабочек самок, так и бабочек самцов, приводит к неточности показателя численности вредителя на исследуемом участке, так как плодовитость, вызывающую заселение гусеницами, имеют только бабочки самки. Кроме того, при таком способе подсчета вредитель учитывается только в фазе взрослой бабочки, т.е. в фазе онтогенеза (индивидуальное развитие насекомого от яйца до взрослой половозрелой формы бабочки (имаго)), но не учитывается фазовое состояние популяции вредителя (фазы развития популяции от I до IV, каждая из которых имеет свою длительность). При этом, популяцией является совокупность особей данного вида, размножающихся на определенной территории и при скрещивании дающие особей, сходных с родительскими. Популяция вида подчинена определенному закону развития, т.е. фазовому состоянию во времени и пространстве, не учет которого приводит к низкой точности определения показателя заселенности исследуемого участка.
Известны ленты из водостойкой бумаги (ловчие пояса) с использованием на них в качестве клеящего вещества клея марки «Пестификс-М», при помощи которых проводят учет прилипших бабочек-самок с заданной точностью учета, зависящего от количества деревьев и ошибки учета в процентах, и осуществляют подсчет плодовитости бабочек в зависимости от ширины их брюшка и фазового состояния популяции вредителя (прототип - автореферат Дубровина В.В. «Экологические основы совершенствования системы защиты древесных растений от основных листогрызущих насекомых в лесостепной и степной зонах Российской Федерации» (Саратов, подписано в печать 28.06.2005 г., страницы 5 (8, 12 абзацы), 36, 37, 43). Численность вредителя, фазовое состояние популяций и длительность отдельных фаз устанавливают в результате ретроспективного анализа вспышек массового размножения листогрызущих насекомых, в том числе и зимней пяденицы, в насаждениях лесостепной и степной зон более чем за 35-летний период.
Недостатком прототипа является длительный срок изучения развития популяции и необходимость ежегодного установления ловчих поясов на деревьях исследуемого участка в течение более чем за 35-ый период времени для цели определения численности вредителя, фазового состояния популяции и длительности отдельных фаз, по которым можно определять оставшийся срок пребывания популяции данного вредителя в лесных и садовых насаждениях.
Технической задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего сократить срок определения показателей заселенности исследуемого участка вредителем: численности бабочек самок зимней пяденицы, их плодовитости и оставшегося срока пребывания популяции данного вредителя в лесных и садовых насаждениях.
Техническая задача достигается тем, что система для определения численности бабочек самок зимней пяденицы, их плодовитости и оставшегося срока пребывания популяции данного вредителя в лесных и садовых насаждениях содержит ловчий пояс с нанесенным на его внешнюю поверхность клеящим веществом, в которой согласно полезной модели, ловчий пояс связан со сканирующим устройством, предназначенным для получения растрового изображения поверхности ловчего пояса и подключенным к компьютеру, состоящему из блока входных данных, блока анализа поверхности ловчего пояса, блока векторизации элементов растрового изображения, блока расчета и получения результатов и блока выходных данных, функционирующих при помощи комплекса специализированных программ, предназначенных для выявления на растровом изображении бабочек самок, измерения ширины их брюшка и подсчета по ширине брюшка каждой самки потенциального количества яиц в ней, и, кроме того, для определения оставшегося срока пребывания вредителя на исследуемом участке, исчисляемого по фазовому состоянию его популяции.
Предлагаемая полезная модель отличается от прототипа тем, что ловчий пояс связан со сканирующим устройством, предназначенным для получения растрового изображения поверхности ловчего пояса и подключенным к компьютеру, состоящему из блока входных данных, блока анализа поверхности ловчего пояса, блока векторизации элементов растрового изображения, блока расчета и получения результатов и блока выходных данных, функционирующих при помощи комплекса специализированных программ, предназначенных для выявления на растровом изображении бабочек самок с одновременным измерением ширины их брюшка и подсчетом по ширине брюшка каждой самки потенциального количества яиц в ней, и, кроме того, для определения оставшегося срока пребывания вредителя на исследуемом участке, исчисляемого по фазовому состоянию его популяции.
На фигуре 1 изображена блок-схема предлагаемой системы. На фигуре 2 - алгоритм обработки полученных данных со сканера при помощи комплекса специализированных программ. На фигуре 3 - схема дерева с прикрепленным к нему ловчим поясом и прилипшими к поясу бабочками вредителя. На фигуре 4 - фото дерева с прикрепленным к нему ловчим поясом и прилипшими к поясу бабочками вредителя.
Устройство содержит ловчий пояс 1, связанный со сканирующим устройством 2, подключенным к компьютеру 3, состоящему из блока входных данных 4, блока анализа поверхности ловчего пояса 5, блока векторизации элементов растрового изображения 6, блока расчета и получения результатов 7 и блока выходных данных 8, функционирующих при помощи комплекса специализированных программ.
Система работает следующим образом. Осенью, в период лета бабочек (октябрь-ноябрь) на исследуемом участке леса или сада отбирают учетные деревья для установления заселенности вредителем. На каждое дерево по окружности ствола на зачищенные от коры участки накладывают по одному ловчему поясу 1 с нанесенным на его внешнюю поверхность клеящим веществом. Ловчие пояса с прилипшими бабочками снимают с периодичностью раз в неделю в течение всего периода лета. Каждый снятый с дерева ловчий пояс подготавливают к сканированию. Для этого пояс расправляют на столе. На поверхность пояса накладывают прозрачную пленку, предпочтительно плотную, целлулоидную. Прижимают края пояса к пленке и фиксируют ее к поясу при помощи липкой ленты. Подготовленный ловчий пояс укладывают на рабочую область сканера и выполняют сканирование поверхности ловчего пояса в, частности, в режиме 24-32бит с оптическим разрешением 300 DPI. Данные полученного растрового изображения передаются в подключенный к сканеру компьютер 3. В блоке анализа поверхности ловчего пояса 5 с помощью блока входных данных 4 в диалоговом режиме оператор просматривает увеличенное изображение поверхности ловчего пояса с расположенными на нем взрослыми особями бабочек и фиксирует каждую особь бабочки самки при помощи цветовой метки. После того, как все особи бабочек самок зафиксированы, в блоке векторизации элементов растрового изображения 6 создается векторная модель особей насекомых, которая содержит информацию о форме, цвете и других параметрах бабочки вредителя. С помощью данного блока рассчитываются следующие значения:
- общее количество обнаруженных особей;
- количество особей каждой формы (самка, самец);
- размеры брюшка бабочек самок в наиболее широкой их части для установления потенциального количества яиц.
На основании показателей, рассчитанных в блоке векторизации элементов растрового изображения 6, в блоке расчета и получения результатов 7 выполняются вычисления показателя плодовитости (количества яиц) у каждой бабочки самки и среднее количество яиц у всех бабочек самок, высчитанное для каждого ловчего пояса, и среднее количество яиц на всех поясах, снятых с учетных деревьев исследуемого участка. По среднему количеству яиц, подсчитанному на всех поясах, снятых с учетных деревьев исследуемого участка, вычисляется фазовое состояние, по которому рассчитывается оставшийся срок пребывания популяции на исследуемом участке. Все результаты расчета передаются на блок выходных данных 8 в удобной форме (графическом представлении, выходной табличной форме).