核心概念
动物
环境
生物多样性
生态学
生态环境
引言
估计附近区域有多少种不同的虫子——或者一片森林中有多少种鸟看起来似乎是无法办到的。但是野生生物学家往往要尝试确定特定的生态环境中不同物种的数量。这听起来很有挑战性,但是非常重要。这可以帮助我们了解该生态环境的健康状况。在这个活动中,你将要担当野生生物学家的角色,在你家附近或后院里用自制的“真空吸虫器”来调查虫子和其他小无脊椎动物(如蜘蛛、蜈蚣和鼠妇)的生物多样性!
背景
生态学是研究生物体与其周围环境相互关系的科学。在生态学中,某一生态环境中生存的不同物种越多,它就被认为是越健康的。生态环境中的物种多样化程度被称为它的生物多样性。在一定范围的生态环境中,植物和动物通常在它们各自的全生命周期中相互依赖。例如,假设灌木中的浆果被田鼠吃了,于是田鼠把浆果中的种子带到了不同的地方,从而让更多的浆果植物生长。田鼠也可能会被一只猛禽吃掉,比如鹰,然后食物链不断地持续下去。这种关系网被称作生态系统。生物多样性越大,生态系统越大,生态环境越健康。
野生生物学家研究并监测生态环境和生态系统的健康。其中一种方法是调查(鉴定和统计)植物和动物的数量以确定某一生态环境中的生物多样性。在这个活动中,你可以通过真空吸虫器来收集你能发现的尽可能多的虫子种类,来调查你所在之地的生物多样性。
材料
带盖的塑料容器,大概一个杯子或半品脱大小
单孔打孔机或皮革锥子(小心使用,使用利器需有成人监护。)
两个柔韧的吸管(最好是宽一点的,因为它们可以捉到较大的虫子。)
胶带
钢笔或铅笔
可以被剪掉的尼龙袜
剪刀
透明保鲜膜
在你家院子、田地或是其他你觉得有虫子生存的地方找一片区域。注意:这些小无脊椎动物可以在腐败的木头、石头和腐烂的叶子下面找到。如果外面又热又干,在阴暗和/或潮湿的地方可以找到更多的虫子。
准备
在大人的帮助下,在塑料容器的一侧钻个孔(用单孔打孔机或小心地用皮革锥子)。孔的位置应该在容器顶边下面半英尺左右,并确保当容器盖上盖子的时候,不会把孔堵上。
用同样的方法在第一个孔的对面再钻一个孔,还是在容器顶边下面大约半英尺处。
把柔韧的吸管的端口插入到一个孔中。吸管插入容器大约一英尺。如果吸管不能与孔紧密配合,在吸管周围缠上胶带让它变粗,直到它能与孔紧密的配合。如果对于孔来说吸管太大,轻轻地用钢笔或铅笔穿过孔来使它变宽,直到吸管刚好合适。确保吸管和孔之间的连接是紧密的。你认为这为什么很重要?
把第二个吸管的端口用一小片尼龙袜包住。你觉得为什么像这样包住一个吸管也很重要?用胶带把袜子缚在吸管上。如果需要,叠两层袜子使得空气可以通过但是虫子不行。
把第二个吸管包住的那端插入塑料容器的第二个孔。同样的,确保配合紧密,把吸管插入容器大约一英尺。
把塑料容器的盖子的中心剪去。你可以把盖子对折然后剪掉中心,使得盖子的边缘只剩半英寸。这将是你的真空吸虫器的观察窗口。
在塑料容器顶部覆盖一片透明保鲜膜。然后把容器剪下来的盖子扣上以固定保鲜膜的位置。确保保鲜膜上没有孔,否则你的虫子可能会逃走!
步骤
带着你的真空吸虫器到你的院子里、田地里或是你觉得有虫子生存的其他地方。你觉得你将会在这里发现什么类型的虫子?
如果需要的话,可以用树枝和/或石头划分出大概四英尺长、四英尺宽的小区域。这将帮助你定义正在进行的虫子生物多样性调查的区域。
小心地在一块小区域寻找虫子(如你刚才划定的区域)。你需要确定一种搜索方式,这样在你把虫子吸收之前不会挤压到它们,也可以知道哪些部分你已经搜索过了。(例如,你可以从一个角开始,然后沿着它的边走,看着你正在调查的区域,仔细地检查区域内部,只在你已经收集过虫子的地方走。或者,把你的区域分成更小的部分,然后一次检查一块。)你看到很多虫子了吗?
当你找到一个虫子时,拿着你的真空吸虫器,然后慢慢地将吸管的末端靠近虫子。把带有尼龙滤器的另一个吸管放入口中,然后使劲吸气。这将像一个家用吸尘器一样,把虫子吸入。重复这个过程,直到把虫子吸入到塑料容器内部。
重复这个过程,直到已经收集了你的小调查区域中的大部分虫子。注意:不要忘了检查木头、石头和树叶下面——并为它们会迅速散开做好准备!
通过真空吸虫器的保鲜膜窗口检查你收集的虫子。你收集了多少种不同种类的虫子?每一种你收集了多少个?你能区分出你捉到虫子的不同种类吗?根据你的资料,你认为在你选择的调查区域有生物多样性丰富吗?
扩展:研究你的区域中生存的虫子是哪一种类,然后用虫子手册和网络辨认你收集的样品。你找到的虫子种类跟你的预想吻合吗?
扩展:对比两个或更多的生态环境,比如一块田地和一片森林。不同的地区有不同的虫子吗?那种生态环境有更多的生物多样性?你为什么这么认为?
扩展:尝试改变你调查区域的条件,比如在你做调查之前在地上洒上水或者等到正好刚下完一场小雨后。像这样改变条件影响到你找到的生物多样性了吗?
观察和结果
在你调查的区域有没有找到很多不同种类的虫子?有很多蚂蚁、甲虫、蠼螋和/或其他小虫子——或看起来像虫子的东西吗?
如果你调查的区域有很好的生物多样性,你应该可以找到很多不同种类的虫子。如果你没有找到,可能是区域太小了或者环境不足以供养多样化的虫子。在北美地区一些最常见的虫子有各种蝇类、甲虫(包括瓢虫)、蝴蝶和飞蛾、蚂蚁、蜜蜂、黄蜂、蜈蚣、千足虫、蠼螋、蚱蜢和蟋蟀,还有很多。你也可能会找到蜘蛛、鼠妇(也叫潮虫)、木虱、蜈蚣和/或千足虫——所有的这些都不是严格意义上的昆虫,但是,跟虫子一样,它们都是小的无脊椎动物。蜘蛛是蛛形纲动物,鼠妇和木虱是甲壳纲动物也称作等足类动物的一种。根据你调查区域的准确种类,你可能会找到不同种类的虫子,因为不同的物种喜欢各种不同的环境条件。
清理
把虫子放回室外,最好是放到你找到它们的区域附近。
(翻译 刘夏,审校 吕荟)