高光譜成像在無脊椎動(dòng)物研究中的應(yīng)用

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(jìn)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(dòng)物的生態(tài)、系統(tǒng)、進(jìn)化以及生理研究中。然而，重要的因子可能會(huì)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(shí)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(shí)間的敏感性差異很大�；�于3個(gè)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(gè)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?xì)⑺啦⒈４胬ハx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(dòng)物生態(tài)和進(jìn)化上的能力。

【材料】83個(gè)葉蟬標(biāo)本（41個(gè)雌性和42個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)群體。

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(gè)光譜帶的平均反射率曲線（b）。211個(gè)清潔效果方差分析的F值（不同性別），超過4.0時(shí)等于P＜0.05。

葉蟬清洗前（a）后（b），在來源（�。�、性別和年份組（儲(chǔ)存年限）3個(gè)處理下的211個(gè)平均反射率（波長435-1008 nm范圍的211個(gè)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(gè)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621nm（c）和471nm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(gè)光譜帶的平均反射率分布曲線。


西花薊馬211個(gè)平均反射率（波長435-1008 nm的211個(gè)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(gè)殺死方法中每種方法的211個(gè)平均反射率（波長435-1008 nm的211個(gè)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(gè)平均反射率（波長435-1008 nm的211個(gè)光譜帶）方差分析的F值（c）（性別和保存時(shí)間作為處理因子）。由于自由度不同，在0.05水平下，每個(gè)處理因子的F值顯著性有所不同：性別=4.0，保存時(shí)間=10.0（相同顏色的虛線表示）。