近端成像遙感技術(shù)可根據(jù)特定的外部反射特征對生物體進行表征和特征描述。這些成像技術(shù)引起了人們的關(guān)注,并廣泛應(yīng)用于植物和動物的生態(tài)、系統(tǒng)、進化以及生理研究中。然而,重要的因子可能會影響質(zhì)量和體反射率特征的一致性,從而影響這些技術(shù)作為非侵入式表型和特征的部分能力。我們從3種昆蟲中獲得了高光譜體反射率,并研究了制備程序和保存時間如何影響反射率對性別,來源和年齡響應(yīng)的能力。輻射光譜的不同部分對制備程序和保存時間的敏感性差異很大。基于3個昆蟲物種的研究,我們成功確定了特定的輻射區(qū)域,基于以下兩個方面,表型形狀變得更加明顯:(1)用蒸餾水輕輕清洗博物館標(biāo)本,或(2)用70%的乙醇殺死并保存昆蟲標(biāo)本。殺死和保存程序的標(biāo)準(zhǔn)化將極大地提高近端成像遙感技術(shù)在表征和研究無脊椎動物生態(tài)和進化上的能力。
【材料】83個葉蟬標(biāo)本(41個雌性和42個雄性)(半翅目:葉蟬科),來源于西北農(nóng)林科技大學(xué)昆蟲博物館。獲取所有標(biāo)本清潔前后的高光譜圖像。新捕獲的實驗室飼養(yǎng)的西花薊馬標(biāo)本,最初是2007從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所溫室中甜瓜上采集的。新捕獲的褐飛虱標(biāo)本(半翅目:飛虱科)來自浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院稻田的實驗室飼養(yǎng)群體。
【光譜成像】在標(biāo)本上方20厘米安裝推掃式高光譜相機(PIKA XC,Resonon),并在人工照明下以50 px/mm2的空間分辨率采集光譜圖像。
蒸餾水清洗前后葉蟬雄性和雌性代表圖像(a)。在波長435-1008 nm范圍的211個光譜帶的平均反射率曲線(b)。211個清潔效果方差分析的F值(不同性別),超過4.0時等于P<0.05。
葉蟬清洗前(a)后(b),在來源(?。⑿詣e和年份組(儲存年限)3個處理下的211個平均反射率(波長435-1008 nm范圍的211個光譜帶)方差分析的F值。由于自由度不同,在0.05水平下,每個處理因子的F值顯著性有所不同:來源=2.40,性別=3.5,年份組=2.50(相同顏色的虛線表示)。清潔前后,在621 nm(c)和471 nm處(d)平均光譜分別對年份組合來源的響應(yīng)。
西花薊馬幼齡雌性(a)和雄性(b),老齡雌性(c)和雄性(d)用5種不同的方法殺死后在波長435-1008 nm范圍的211個光譜帶的平均反射率分布曲線。
西花薊馬211個平均反射率(波長435-1008 nm的211個光譜帶)方差分析的F值。我們研究了5種殺死方法在檢測反射率對年齡(幼齡vs老齡)(a)和性別(b)響應(yīng)能力上的影響。F值>4.0即在0.05水平上顯著(黑色虛線)。
褐飛虱(基于3種殺死方法)雌性和雄性的平均反射率分布曲線(a)。3個殺死方法中每種方法的211個平均反射率(波長435-1008 nm的211個光譜帶)方差分析的F值(b)(性別作為處理因子)。F值>4.0即在0.05水平上顯著。褐飛虱(70%酒精殺死)211個平均反射率(波長435-1008 nm的211個光譜帶)方差分析的F值(c)(性別和保存時間作為處理因子)。由于自由度不同,在0.05水平下,每個處理因子的F值顯著性有所不同:性別=4.0,保存時間=10.0(相同顏色的虛線表示)。
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高光譜成像在無脊椎動物上的應(yīng)用.pdf