袁佳煒,谷 芳
(西北農(nóng)林科技大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
對(duì)于人類而言,鳥(niǎo)類的益害是相對(duì)的。鳥(niǎo)類在捕食農(nóng)林害蟲(chóng)、維持自然生態(tài)平衡等方面,給人類生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多益處;同時(shí),鳥(niǎo)類也對(duì)經(jīng)濟(jì)作物造成損害,甚至對(duì)人類生命安全構(gòu)成威脅[1]。如素有“貪婪鳥(niǎo)”之稱的灰椋鳥(niǎo)喜食葡萄且經(jīng)常成群飛動(dòng),世界各地時(shí)常發(fā)生灰椋鳥(niǎo)群襲葡萄園事件,造成巨額經(jīng)濟(jì)損失。但其取食對(duì)象始終是以金龜甲、象甲、柳大葉蜂、天社蛾等害蟲(chóng)為首選食物。因此,在一定時(shí)間、范圍內(nèi)采取適當(dāng)非獵殺措施驅(qū)逐鳥(niǎo)類[2],也是人類維持正常生產(chǎn)生活,減少經(jīng)濟(jì)損失,保證人身安全的必然需求。近年來(lái),人們針對(duì)鳥(niǎo)類生活習(xí)性及聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)特點(diǎn)研制出一系列驅(qū)鳥(niǎo)裝置,本研究對(duì)各種驅(qū)鳥(niǎo)裝置的種類、應(yīng)用情況及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析,為提高中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技水平和人們生產(chǎn)生活質(zhì)量提供指導(dǎo)。
語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)裝置能發(fā)出令鳥(niǎo)類感到緊張、恐懼的各類聲音,使其遠(yuǎn)離保護(hù)區(qū)域,從而達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)的目的。隨著科技的進(jìn)步,語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)裝置逐漸從早期簡(jiǎn)單的噪音驅(qū)鳥(niǎo)、單音驅(qū)鳥(niǎo)向多語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)模式轉(zhuǎn)化[3-4]。蕭男利用數(shù)字技術(shù)模擬不同種類鳥(niǎo)的哀鳴聲,將其集成在數(shù)字芯片上,制成智能數(shù)碼語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器,實(shí)現(xiàn)了電子語(yǔ)音的多種形式自動(dòng)無(wú)序播放[5]。這種裝置發(fā)出的哀鳴聲不僅可對(duì)鳥(niǎo)類產(chǎn)生恐嚇作用,還會(huì)吸引禿鷹等鳥(niǎo)類的天敵,將其嚇跑。同時(shí),這種裝置響度小、耗電低、傳播遠(yuǎn),大大降低了語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)對(duì)人類生產(chǎn)生活的干擾。語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)有效期較短,適用在水果成熟期等特定時(shí)間段使用。由于各種水果在成熟期散發(fā)出獨(dú)特的香味,使之成為灰椋鳥(niǎo)、喜鵲、麻雀、烏鴉等多數(shù)鳥(niǎo)類啄食的對(duì)象。針對(duì)鳥(niǎo)類多在水果上色成熟期對(duì)其實(shí)施破壞的特性,人們?cè)诓烧竟?jié)于果園多處懸掛數(shù)碼語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器驅(qū)逐鳥(niǎo)類。雖然鳥(niǎo)類對(duì)重復(fù)出現(xiàn)的聲音具有一定適應(yīng)性,但水果成熟時(shí)間相對(duì)集中,且智能語(yǔ)音的自動(dòng)無(wú)序播放在很大程度上克服了鳥(niǎo)類的這種適應(yīng)性,用此種方法驅(qū)逐鳥(niǎo)類,還是取得了良好效果。此外,搭載遠(yuǎn)紅外感應(yīng)器的驅(qū)鳥(niǎo)裝置,可在鳥(niǎo)類接近保護(hù)區(qū)域時(shí)才觸發(fā)聲控系統(tǒng)發(fā)出聲音,也在一定程度上解決了鳥(niǎo)類對(duì)聲音的適應(yīng)問(wèn)題。
視覺(jué)驅(qū)鳥(niǎo)裝置主要應(yīng)用彩帶、閃光帶、猛禽臉譜、仿真人、激光或閃爍光源等對(duì)鳥(niǎo)類形成視覺(jué)刺激的方法驅(qū)逐鳥(niǎo)類,如風(fēng)力反光驅(qū)鳥(niǎo)裝置是利用裝載的反光鏡反射太陽(yáng)光,以達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)目的。該類裝置多用于線路桿塔或田間日間驅(qū)鳥(niǎo)。人們也在鳥(niǎo)害多發(fā)地區(qū)繪制大型眼睛等令鳥(niǎo)類感到害怕的巨幅圖畫,將靠近的鳥(niǎo)類嚇跑。視覺(jué)驅(qū)鳥(niǎo)可對(duì)鳥(niǎo)類形成短期震懾作用,對(duì)于具有特定時(shí)間段的保護(hù)區(qū)域有良好效果。
生物驅(qū)鳥(niǎo)裝置攜帶能影響鳥(niǎo)類三叉神經(jīng)、呼吸系統(tǒng)等的生物制劑,并利用緩釋技術(shù),使其清香氣味緩慢持久釋放。鳥(niǎo)類聞到這種特殊香味會(huì)即刻飛走,且在一定時(shí)間內(nèi)形成記憶,不會(huì)再來(lái),從而達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)目的[6]。該類裝置多安放于高壓輸電線路等位置較高的區(qū)域,以保證輸電安全。此外,宋增寶采用從天然植物中提取無(wú)公害的驅(qū)鳥(niǎo)藥劑應(yīng)用于櫻桃生產(chǎn),也獲得了良好的驅(qū)鳥(niǎo)效果[7]。該驅(qū)鳥(niǎo)劑主要利用鳥(niǎo)類對(duì)特殊氣味的反感惡心,并形成記憶的特性,來(lái)趨使鳥(niǎo)類主動(dòng)放棄采食。由于這種氣味只是針對(duì)鳥(niǎo)類嗅覺(jué)特性研制,不會(huì)令人類產(chǎn)生不快感,因此,驅(qū)鳥(niǎo)劑的使用不會(huì)對(duì)人類的生產(chǎn)生活造成影響。在機(jī)場(chǎng)、牧場(chǎng)、林區(qū)有大面積草地的地方,也容易吸引鳥(niǎo)類在此活動(dòng),尤其對(duì)機(jī)場(chǎng)安全造成隱患。丁劍橋等[8]在寄主植物體內(nèi)植入內(nèi)生真菌產(chǎn)生生物堿,鳥(niǎo)類食用后,會(huì)令其消化系統(tǒng)產(chǎn)生不適感,從而阻止鳥(niǎo)類覓食,迫使其遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)等保護(hù)區(qū)域。
超聲波驅(qū)鳥(niǎo)裝置通過(guò)發(fā)射20~80 kHz的超聲波脈沖刺激鳥(niǎo)類神經(jīng)系統(tǒng),使其遠(yuǎn)離保護(hù)區(qū)域,以實(shí)現(xiàn)驅(qū)鳥(niǎo)目的[9]。盧月勝等[10]將多普勒檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于智能驅(qū)鳥(niǎo)器的研制,該設(shè)備能在25 m內(nèi)有效檢測(cè)物體微小移動(dòng),并結(jié)合DSP算法判斷有鳥(niǎo)類活動(dòng)時(shí),啟動(dòng)驅(qū)鳥(niǎo)語(yǔ)音并循環(huán)發(fā)射22~50 kHz超聲波,驅(qū)鳥(niǎo)效果良好。研究表明,超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器的使用可明顯減少鳥(niǎo)害程度約90%,效果顯著[11]。
猛禽驅(qū)鳥(niǎo)是利用鳥(niǎo)類懼怕天敵并主動(dòng)回避的習(xí)性,對(duì)游隼、獵隼、蒼鷹等大型猛禽進(jìn)行人工訓(xùn)練用于針對(duì)鳥(niǎo)類的驅(qū)逐。猛禽驅(qū)鳥(niǎo)用時(shí)較短,每次僅需5~10 min,短暫休息后還可繼續(xù)投入工作,其驅(qū)鳥(niǎo)成功率則高達(dá)96%。該類方法主要用于機(jī)場(chǎng),趨避作用持久,不易被鳥(niǎo)類適應(yīng)[12-13]。
無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥(niǎo)多用于驅(qū)逐機(jī)場(chǎng)上空80~200 m高度空域的鳥(niǎo)類,尤其是大型鳥(niǎo)類和猛禽,以保障機(jī)場(chǎng)凈空條件。這種驅(qū)鳥(niǎo)方式是由無(wú)人機(jī)在機(jī)翼下方搭載便攜式驅(qū)鳥(niǎo)裝置,主要通過(guò)超聲波和語(yǔ)音喇叭進(jìn)行驅(qū)鳥(niǎo)[14-15]。
近年來(lái),驅(qū)鳥(niǎo)裝置逐漸向更具智能化的多種驅(qū)鳥(niǎo)手段聯(lián)合應(yīng)用的趨勢(shì)發(fā)展[16]。劉晨等設(shè)計(jì)一款輸電線路驅(qū)鳥(niǎo)器,該設(shè)備采用雷達(dá)和聲音探測(cè)監(jiān)控鳥(niǎo)類活動(dòng),利用語(yǔ)音、光源刺激和超聲波手段驅(qū)鳥(niǎo),并采用無(wú)線通訊技術(shù)和GPS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[17]。吳卓文[18]設(shè)計(jì)的一款用于戶外電容組的多功能驅(qū)鳥(niǎo)裝置也結(jié)合了語(yǔ)音、光源、超聲波、擬物等四種方式,以實(shí)現(xiàn)最佳驅(qū)鳥(niǎo)效果。此外,采用從輸電線路感應(yīng)取電的方式為單片機(jī)供能,來(lái)控制驅(qū)鳥(niǎo)裝置聲源播放和光源刺激進(jìn)行驅(qū)鳥(niǎo),效果很好[19]。
總之,采用單一手段驅(qū)鳥(niǎo)效果有限,多種驅(qū)鳥(niǎo)方式組合使用才能取長(zhǎng)補(bǔ)短,持續(xù)發(fā)揮驅(qū)鳥(niǎo)作用。同時(shí),隨著社會(huì)進(jìn)步及科技發(fā)展,具有更高技術(shù)含量的驅(qū)鳥(niǎo)裝置將會(huì)被不斷研制出來(lái),以適應(yīng)于人類正常生產(chǎn)生活需要,提高經(jīng)濟(jì)效益。