Спектральные характеристики вредителей яровой пшеницы с использованием гиперспектральных данных: диагностика и адаптационные особенности окраса

Аннотация

С использованием гиперспектральной съёмки впервые были исследованы спектральные характеристики шести видов вредителей (Chorosoma schillingii, Loxostege sticticalis, Tettigonia viridissima, Chaetocnema aridula, Calliptamus italicus и Laodelphax striatella), связанных с яровой пшеницей в северо-восточном Казахстане, что дополняет немногочисленные существующие исследования по данной теме. Анализ спектров показал, как насекомые отражают, передают и поглощают свет, что открывает возможности для дальнейшего применения этих данных в задачах распознавания вредителей на полях. Исследованные виды имеют диапазон спектра в пределах 500-780 нм. Высокий коэффициент отражения характерен для светлых и гладких участков тела насекомых, в то время как темные, неровные и шероховатые части рассеивают свет, снижая общую отражательную способность. Среди исследованных образцов наиболее высокая отражательная способность наблюдается у экземпляра вида Chorosoma schillingii благодаря сочетанию гладкой структуры и светлого окраса покровов. Это также связано с интенсивным отражением в ближнем инфракрасном спектре. Наименьший коэффициент отражения зафиксирован у Chaetocnema aridula, что объясняется поглощением света темным пигментом. Несмотря на светлый экзоскелет у большинства других видов, их коэффициент отражения остается низким из-за матовой текстуры покровов. Цветовое окрашивание насекомых не только способствует маскировке на растительном фоне, но также может быть адаптацией к условиям окружающей среды. Светлая окраска способствует отражению солнечного света и предотвращает перегрев, в то время как темная окраска может служить защитой от ультрафиолетового излучения. Разные части тела насекомых могут иметь различные окраски, что связано с функциональными адаптациями к экологическим условиям.