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一、选题目的
近几年来,全球气候出现异常,冬季气温普遍升高,冬暖气候对人类的影响成为人们讨论的热点问题。有专家预言,冬暖气候将会带来各种病虫害的加剧、猖獗。从1994—1998年,湖南长沙的冬季气温明显升高,冬暖气候是否会使湖南的农业病虫害加剧呢?带着这一问题,我请教了湖南省农业厅植保站和湖南省农科院植保所的病虫害研究专家,经过专家的指引,我决定以湖南最常见的水稻害虫二化螟作为研究对象,研究在冬暖气候条件下农业害虫的越冬情况。
二化螟是湖南省最常见的水稻害虫,在湖南省各稻区均有分布,在省内一年要繁殖3~4代,每一代要经历卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段。越冬代历期最长,从11月上旬到第二年4月。在湖南稻区,二化螟幼虫一般在稻桩、稻草等处越冬,一般在3月下旬4月上旬气温回升到11℃左右时幼虫开始化蛹。二化螟的发生,受气候、食料和天敌等综合因素的影响。那么,在冬暖气候环境下,二化螟的越冬情况会怎么样呢?为了研究这个问题,在余老师的指导下,我开始了历时两个多月的探索之路。
二、实施过程
(一)调查走访
1.走访长沙市气象局,了解历年来长沙市冬季具体气温数据。
2.去湖南省农业厅植保站向病虫害专家李绍石研究员请教,确定二化螟作为研究对象。
3.去湖南省农科院植物保护研究所,请黄志农、徐志德、黄河清3位水稻害虫研究专家指导实验。
(二)科学研究
1.实验器材
两个恒温箱(来源:国防科大204教研室)、带二化螟的稻秆(来源:湖南农科院试验田)、烧杯、棉花、橡皮筋、纱布、药棉、干湿球温度计、喷水壶。
2.实验时间
1999年2月6日至1999年4月1日。
3.实验地点
湖南省长沙市国防科技大学204教研室。
4.实验思路
利用恒温箱人为模拟暖冬环境与寒冬环境,模拟暖冬环境的命名为1号恒温箱,温度设定为长沙市历年来当月最高平均气温;模拟寒冬环境的命名为2号恒温箱,温度设定为长沙市历年来当月最低平均气温。比较在暖冬和寒冬条件下二化螟的越冬死亡率和发育进度。
5.实验步骤
(1)在两个烧杯底部分别放上一层药棉,用喷水壶把棉花喷湿(喷湿但用手捏不出水来),然后在棉花上放一层纱布。
(2)将从农业科学院试验田里拔来的稻秆小心地拨开,剪下有二化螟的一截(长度约10cm),将稻秆整整齐齐地一根根放入烧杯内(带着二化螟)。每个烧杯里放50条二化螟。
(3)在烧杯口盖上一层纱布,稍稍喷湿纱布,分别命名为1号烧杯和2号烧杯。
(4)将1号烧杯放入1号恒温箱,2号烧杯放入2号恒温箱。并将干湿球温度计同时放入,监测其湿度保持在80%~85%。
6.观察要求
(1)隔2天观察记录1次,每天记录下当天气温。并且用干湿球温度计监测恒温箱内的湿度,保持湿度为在80%~85%,如果湿度不够就用喷水器将蒙在杯口的纱布喷湿。
(2)拨开观察时为随机抽样,每次每个烧杯抽出10根稻秆,注意动作小心,不要人为伤害虫子,影响结论的准确性。
三、实验结果
从1999年2月6日至1999年4月1日,通过两个月的实验、观测,最后将实验的结果进行了全面整理和统计。
1.暖冬环境中的二化螟死亡率明显低于在寒冬环境中的二化螟,而且生长状况较好,体型较大,发病率低。
2.暖冬环境中的二化螟的发育进度明显提前,化蛹率高,而且蛹的死亡率也明显较高。
为了证实实验结果的准确性,我还查阅湖南省农业厅植保站、湖南省农科院植保所的有关统计资料,将历年来湖南省二化螟的越冬死亡率、化蛹率、蛹的死亡率与我的实验结果进行了对照。以湖南省农业科学院植保所在1982年(寒冬)的一份统计资料为例进行对照。
1982年4月10日荷叶胡生产队随机抽样活幼虫21条,活蛹10条,死幼虫4条,死蛹1条,化蛹率32.3%,死亡率14.3%。
注:资料提供:湖南省农科院植物保护研究所
表3的统计数据与表2进行对照,可以看出,在1982年寒冬环境下二化螟的死亡率与我的实验数据接近。说明我的实验是成功的,实验结果是可信的。同时,可以再次证实:在寒冬条件下,二化螟的越冬死亡率高于暖冬环境的死亡率,化蛹率低于暖冬环境。
四、分析与结论
通过实验结果可以初步得出结论:冬暖气候使二化螟的越冬死亡率明显降低;冬暖气候使越冬代二化螟虫提前化蛹。经过农业专家的分析:冬暖气候使二化螟虫的越冬死亡率降低,来年的虫害会有所加剧;但是,越冬代二化螟提前化蛹,提前发育,将会破坏二化螟正常的生理机能,使二化螟对周围环境的适应能力减弱,必将会影响它来年的繁殖能力。另外,冬暖气候使二化螟的寄生病菌增加,增加二化螟的生病的机会,使一部分二化螟自灭。综合方方面面的利弊,最后,专家和我们一起得出结论:我们应该辩证地看待暖冬的问题,不必谈暖冬色变,冬暖气候对农业害虫二化螟的生长发育有有利的一方面,也有不利的一方面,至于来年它对农业生产影响的大小还要今后到生产实践中去检验。
五、收获和体会
通过对这一课题的研究,我终于知道了冬暖气候对二化螟越冬死亡率及其发育进程的影响,并利用得出的结论去推导冬暖气候对其他病虫害的影响,培养了我全面客观地分析问题的能力,锻炼了辩证看问题的头脑。同时,我还在实验中学到了科学研究的一些基本方法,激发了我对科学研究的浓厚兴趣。使我更加热爱大自然,关心农业生产,关心环境保护。遗憾的是,由于时间限制,我没有完整全面地观察到暖冬环境下二化螟越冬代幼虫的整个生长发育过程,我将在完成此文后继续对二化螟进行观察。 |