“研究土壤小動(dòng)物豐富度”探究實(shí)踐活動(dòng)的改進(jìn)與實(shí)踐

郝立華　黃志紅

摘? ?要：采用陷阱法進(jìn)行土壤節(jié)肢動(dòng)物調(diào)查，使用動(dòng)物檢索表和手機(jī)掃一掃功能進(jìn)行鑒定簡(jiǎn)單易行，所以土壤地表節(jié)肢動(dòng)物調(diào)查更適合在普通中學(xué)開(kāi)展。自制簡(jiǎn)易陷阱，采用五點(diǎn)取樣法在取樣點(diǎn)設(shè)置陷阱，然后對(duì)捕捉到的土壤節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)行分類鑒定，以調(diào)查種群數(shù)量和各種動(dòng)物的豐富度，隨后通過(guò)這些群落數(shù)量特征，引導(dǎo)學(xué)生探究群落生物之間的種間關(guān)系，可以培養(yǎng)學(xué)生的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)觀、生態(tài)觀等生命觀念，并提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生物；土壤小動(dòng)物；節(jié)肢動(dòng)物；陷阱法

中圖分類號(hào)：G633.91? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1009-010X（2023）29-0050-02

“研究土壤小動(dòng)物豐富度”是2019年人教版高中生物教材選擇性必修2《生物與環(huán)境》第二章第一節(jié)的探究實(shí)踐活動(dòng)。該探究實(shí)踐活動(dòng)采用取樣器取樣法，即用采集罐或吸蟲(chóng)器取樣調(diào)查。由于大多數(shù)土壤動(dòng)物的體型非常小（2mm以下），因此需要使用體視顯微鏡，并查閱大量動(dòng)物圖鑒才能進(jìn)行分類鑒定，這些工作受器材和時(shí)間限制，因此在多數(shù)普通中學(xué)，尤其是鄉(xiāng)村學(xué)校無(wú)法展開(kāi)。土壤地表節(jié)肢動(dòng)物的體型較大，而且種類豐富，采用陷阱法容易捕捉，然后使用手機(jī)掃一掃功能即可鑒定，因?yàn)椴蹲胶丸b定對(duì)器材和時(shí)間的要求不高，所以土壤地表節(jié)肢動(dòng)物調(diào)查更適合在普通中學(xué)開(kāi)展。以下為筆者進(jìn)行的土壤節(jié)肢動(dòng)物調(diào)查活動(dòng)情況。

一、實(shí)踐方法

（一）陷阱的制作

取圓形塑料餐盒（高8cm，口徑10cm）若干，餐盒側(cè)壁距離盒口2cm處對(duì)稱打4個(gè)小孔，在餐盒蓋上的對(duì)應(yīng)位置也打4個(gè)小孔，取4根15cm鐵絲，分別穿過(guò)盒壁與盒蓋小孔，做成4根支柱（如圖1所示），防止雨水和異物落入其中。陷阱內(nèi)放置糖、甘油、75%酒精混合物50mL，質(zhì)量比為1∶1∶20，作為誘捕劑，搖勻備用。

（二）調(diào)查時(shí)間和地點(diǎn)

每年的6月至9月是土壤動(dòng)物最活躍的季節(jié)，土壤動(dòng)物對(duì)溫度變化敏感，尤其是地表節(jié)肢動(dòng)物，所以調(diào)查最好選擇在這一時(shí)間段內(nèi)。筆者學(xué)校的生物興趣小組選擇在6月進(jìn)行土壤節(jié)肢動(dòng)物調(diào)查。調(diào)查地點(diǎn)應(yīng)選擇人員活動(dòng)較少的場(chǎng)所。太平河公園位于石家莊市西北部郊區(qū)，這一區(qū)域植被密集，人員活動(dòng)較少，適合作為采樣區(qū)。

（三）陷阱的放置

選定20m×20m樣方，采用五點(diǎn)取樣法設(shè)置5個(gè)陷阱放置在該區(qū)域內(nèi)并進(jìn)行編號(hào)，然后每個(gè)放置區(qū)域內(nèi)再選取1m×1m的小樣方，小樣方內(nèi)再用五點(diǎn)取樣法設(shè)5個(gè)取樣點(diǎn)放置陷阱，共計(jì)25個(gè)陷阱放置取樣點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)陷阱之間距離1m（如圖2所示），在每個(gè)取樣點(diǎn)挖7cm深土坑，將制作完成的陷阱放置在里面，餐盒口高出地面1cm，防止水灌入餐盒陷阱（如圖3所示）。為了方便小動(dòng)物爬進(jìn)餐盒陷阱，可在盒口周圍培土形成緩坡。

（四）分類鑒定

陷阱放置24小時(shí)后取回，將每個(gè)區(qū)域的5個(gè)陷阱貼標(biāo)簽，并用紗布過(guò)濾收集土壤動(dòng)物，注意：每個(gè)區(qū)域的5個(gè)陷阱一起收集，共收集25個(gè)。收集時(shí)使用的鑷子頭應(yīng)包上紗布，以免損壞動(dòng)物樣本。收集完成后將動(dòng)物樣本放置在解剖盤(pán)中，這時(shí)可以使用昆蟲(chóng)檢索表或手機(jī)掃一掃功能進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類鑒定，并將種類、數(shù)量等信息進(jìn)行記錄。

（五）分類統(tǒng)計(jì)

繪制并填寫(xiě)物種種類、數(shù)量、豐富度信息表，如上表所示。注：占總數(shù)百分比>20%：多（++++），10%～20%：較多（+++），2%-10%：少（++），<2%較少（+）。

二、結(jié)果與討論

（一）結(jié)果

在公園樹(shù)林草地環(huán)境中生活著大量土壤節(jié)肢動(dòng)物，它們是生物群落的重要組成部分。采樣區(qū)域內(nèi)數(shù)量最多的是螞蟻，其次是蜘蛛，這些是該區(qū)域地表節(jié)肢動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)物種，數(shù)量較少的是步甲，這些數(shù)量特征與它們周邊的環(huán)境因素、食物種類和數(shù)量、在食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)中所處的地位以及它們所處的生態(tài)位關(guān)系密切。

（二）討論

這些實(shí)踐改進(jìn)，對(duì)教材內(nèi)容形成了有效的補(bǔ)充。教材中的探究實(shí)踐活動(dòng)主要強(qiáng)調(diào)教會(huì)學(xué)生調(diào)查土壤動(dòng)物的方法。對(duì)此教師還可以更進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)調(diào)查結(jié)果與環(huán)境因子之間的關(guān)系進(jìn)行分析。例如可以選擇在6、7、8、9月份連續(xù)調(diào)查取樣，以尋找不同時(shí)間段這些動(dòng)物數(shù)量變化的規(guī)律，由此可形成種群數(shù)量、群落豐富度等指標(biāo)隨時(shí)間變化模型。如果調(diào)查結(jié)果顯示某一個(gè)取樣區(qū)域中的某種動(dòng)物數(shù)量明顯多于其他區(qū)域中的同種動(dòng)物，就可以引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)兩片區(qū)域的環(huán)境條件差異進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查，比如有機(jī)質(zhì)量、水分含量等，由此可得到不同環(huán)境條件影響動(dòng)物數(shù)量的關(guān)系模型。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究精神，又促使學(xué)生形成了科學(xué)的生態(tài)觀，認(rèn)識(shí)到生態(tài)學(xué)的本質(zhì)就是協(xié)調(diào)物種的“關(guān)系”，并達(dá)到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，為人類社會(huì)服務(wù)。

【責(zé)任編輯 韓梁彥】