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关于使用啤酒诱捕方法防治家蚁的研究（小学组）1、 研究背景通过查阅文献资料和网上查询，我发现关于防治家蚁的研究在国内外几乎都是空白。但让我兴奋的是：在查阅文献资料过程中，我看到这样一段文字：法布尔曾观察到，在蚂蚁王国里，有一种小虫，它能分泌一种芳香液体，气味类似乙醇。受到这段文字的启发，结合我所掌握的夏秋季节室内蚂蚁喜欢含糖果汁和饮料的取食特点，我突发奇想：1）蚂蚁是不是喜欢喝酒？2）蚂蚁会不会喝醉？于是，我设计了白酒、红酒和啤酒诱捕蚂蚁的试验。试验结果证明：白酒不吸引蚂蚁；红酒引诱蚂蚁效果不明显；蚂蚁喜欢喝啤酒。而且，蚂蚁喝啤酒后，有的一瘸一拐、有点原地打转、有的横着走、有的找不到方向四处乱撞。喝了啤酒的蚂蚁多数行动迟缓，无法逃走，醉酒现象明显。受到蚂蚁醉酒现象的启发，我设想：能不能利用蚂蚁喜欢喝啤酒，又容易醉酒的特点，使用啤酒诱捕方法防治家蚁呢？于是，我确立“关于使用啤酒诱捕方法防治家蚁”的研究课题。设计了不同浓度啤酒诱捕试验。在实验过程中，我发现，敞口容器诱捕，喝过啤酒的蚂蚁爬的到处都是，大部分蚂蚁可以逃走；细口玻璃瓶做诱捕器，进入的蚂蚁很少；啤酒听做诱捕器，诱捕蚂蚁数量多，而且，醉酒的蚂蚁不容易逃出。为此，我设计了不同容器诱捕对比实验，实验结果证明：啤酒听有吸引蚂蚁、捕捉醉酒蚂蚁和收集醉酒蚂蚁的综合功能，诱捕蚂蚁效果明显、稳定。多次试验效果相同。2、 研究内容与过程研究对象：小家蚁；研究目的：防治家蚁。1、 白酒诱捕实验1）试验目的：验证乙醇含量较高，乙醇芳香气味明显的白酒引诱蚂蚁的效果。2）试验过程：取乙醇含量53%的白酒10mL，放在蚂蚁集中的餐桌上，经过12小时，观察记录试验结果。稀释倒10%的白酒实验效果相同。3） 实验结果：1 乙醇含量较高的白酒不吸引蚂蚁。2 乙醇含量较低的白酒也不吸引蚂蚁。3 结论：白酒不吸引蚂蚁取食，乙醇的芳香气味不吸引蚂蚁。2、 红酒诱捕实验1）试验目的：验证既含乙醇又含糖的红酒引诱蚂蚁的效果。2）试验过程：取乙醇含量10%的红酒10mL，放在蚂蚁集中的餐桌上，经过12小时，观察记录试验结果。3）实验结果：红酒诱捕蚂蚁效果不明显。3、啤酒诱捕效果实验1）试验目的：验证含乙醇又含麦芽糖的啤酒引诱蚂蚁的效果。2）试验过程：取糖化度10%的啤酒10mL，放在蚂蚁集中的餐桌上，经过12小时，观察记录测试结果。3）实验结果：啤酒诱捕蚂蚁效果明显稳定。此外，我们还通过路径和洞口诱捕防治效果实验法进行了路径效果实验以及洞口诱捕防治效果实验。三、结果讨论 1、蚂蚁为什么喜欢喝啤酒而不喜欢喝红酒和白酒法布尔曾观察到，在蚂蚁王国里，有一种小虫，它能分泌一种芳香液体，气味类似乙醇，根据这样科学故事，作者曾认为，啤酒是因为含有酒精才吸引了蚂蚁。但是，通过啤酒、红酒、白酒对比试验，推翻了这个猜想。分析啤酒、红酒和白酒的主要成分，发现三种酒都含有酒精成分，啤酒和红酒都含糖。不同的是，只有啤酒含有麦芽糖，因此，作者判断：啤酒因为含有麦芽糖而吸引蚂蚁。红酒和白酒上因为不含麦芽糖而不吸引蚂蚁。2、路径和洞口诱捕为什么能起到防治家蚁的效果通过路径和洞口诱捕，能够将进入室内的蚂蚁诱捕在路径和洞口处，进入室内的蚂蚁相应减少或消失。因此，实现了防治家蚁的目的。3、啤酒诱捕方法与其他灭蚁方法比较，具有哪些优点与现在普遍采用的药物灭蚁、开水灭蚁和洗衣粉灭蚁方法相比，啤酒诱捕具有以下优点：1） 诱捕蚂蚁数量多、效果稳定。其他方法在杀灭过程中，多数蚂蚁逃跑，杀灭的只是少数。2） 啤酒诱捕适合在室内任何地点使用，药物、开水和洗衣粉灭蚁不适合在室内蚂蚁聚集的餐厅和厨房使用。3） 啤酒诱捕方法可以长期反复使用。药物、开水和洗衣粉灭蚁不适合在室内长期反复使用。4） 啤酒诱捕无毒无害、取材方便、经济环保、节省人力物力。其他方法有毒有害，费时费力，成本高。5） 啤酒诱捕方法在防治蚁害的同时，保护环境和蚂蚁生物资源。其他方法损害环境，不利于生物资源保护。四、研究结论通过以上研究得出结论：1） 白酒、红酒不吸引蚂蚁取食。2） 蚂蚁喜欢喝啤酒，而且醉酒现象明显，可以使用啤酒诱捕方法防治家蚁。3） 将蚂蚁诱捕在路径和洞口处，可以阻止蚁群进入室内，达到防治家蚁的目的。4） 啤酒是目前诱捕蚂蚁和防治室内蚁害的唯一材料，作者尚未发现有其他材料能代替啤酒的诱捕和防治作用。五、创新点1）新颖性。在家蚁防治领域是，没有利用啤酒诱捕方法防治家蚁的相同或类似研究；与传统的药物灭蚁方法相比，啤酒诱捕方法诱捕数量明显稳定。啤酒诱捕方法突破传统药物灭蚂蚁局限，属于家蚁防治的创新方法和创新研究成果。2）具有科学性。啤酒诱捕方法从研究蚂蚁活动季节规律、路径规律和取食规律入手，利用蚂蚁取食特点诱捕蚂蚁，与药物灭杀相比，不损害人体健康、保护环境和生物资源，具有科学性。3）具有创新性。由于啤酒诱捕方法一方面解决了室内蚂蚁难以防治的问题，又一方面找到家蚁防治的新方法和新途径，所以它具有创新性。4）具有实用性。啤酒诱捕方法无毒、无害、经济环保少数，适用范围广，可以无成本或低成本广泛推广，具有实用性。专家点评：本项目来源于生活实际，应用实验法、观察法、调查法等开展了相关研究，为家蚁防治找到了新的方法和途径。研究思路较清晰、方法合理，结论有一定可靠性。建议进一步展开实验研究，最后向卫生防疫部门和街道、居委会进行宣传，推广使用该方法。中国中侏罗世脉翅目昆虫翅斑多样性及其生态学意义（中学组）1、 研究背景与目的脉翅目昆虫拥有悠久的历史，自2.75亿年前的二叠纪早期就有脉翅目的化石记录。这一时期的脉翅目昆虫属于二叠蛾蛉科Permithonidae，是一个仅在2亿年前存在的灭绝科。此后的各个地质历史时期都发现了脉翅目昆虫化石(Ponomarenko，2002)。目前，全世界脉翅目化石已报道600余种，其中古生代发现脉翅目昆虫化石4科60余种，中生代发现38科近400种（包括37未定种），新生代发现17科142种（EDNA数据库，/，统计日期2012.4.12）。由此可见，中生代是脉翅目昆虫一个重要的演化发展时期，也是目前脉翅目昆虫研究最为深入的时期。在我国中生代地层发现的美翼蛉属是这种拟态行为的最早范例。美翼蛉的翅斑与同时代的蕨类植物叶片达到了最高的相似性，而且可能存在一种特殊的行为适应性，即静止时将四翅展开，是整个虫体与其生存的环境形成视觉上的融合，将自身伪装成随风摆动的叶片，从而达到逃避天敌捕食的效果。在学习和研究美翼蛉属的叶状拟态时，我产生了两个疑问：除了叶状拟态，脉翅目昆虫还有哪些翅斑类型呢？这些翅斑是否也是它们为了适应坏境的某种生存策略呢？经过与指导教授讨论，我决定在之后的研究中把重点集中在对中国道虎沟地区中侏罗世地层的脉翅目昆虫化石的翅斑进行分类和统计，在此基础上探讨不同翅斑类型是否具有协助昆虫保护自己的作用，以及相应的保护机制。由此，确定了我的研究课题中国中侏罗世脉翅目昆虫翅斑多样性及其生态学意义。2、 研究材料与方法为了更深入地了解化石采集的过程，体会化石标本的宝贵，学习相关的地质学知识，我于2012年5月跟随实验室的老师们前往宁夏回族自治区中卫市下河沿地区采集化石标本。 回到实验室后，我开始对实验室收藏的脉翅目昆虫化石标本进行分类统计，共鉴定及分类了道虎沟地区脉翅目化石11个料；并按翅斑的差异分为4型不同的翅斑类型：斑块型、条带型、眼斑、小叶状，以及1型无斑型。分类之后，我们按照以上11科、5型翅斑型（包括1型无斑型）绘制了表格，对每一类翅斑、每一个科的标本数量进行了统计，并将计数结果填入表格。依据统计结果对各类型、各科标本所占百分比进行计算。3、 数据整理我国中侏罗世脉翅目昆虫化石保存精美，翅斑类型丰富多样。为了研究这些翅斑在当时的生态环境中可能存在的生态学意义，本研究对采集自我国道虎沟地区中侏罗世九龙山组的3040件脉翅目昆虫化石成虫标本进行了分类统计，共涵盖了11个科，发现4型翅斑、1型无斑型。草蛉科、细蛉科昆虫化石全部不具有翅斑，其他的9科中都发现了具有翅斑的标本。4、 数据分析：翅斑类型分析此次对道虎沟地区中侏罗脉翅目昆虫化石的翅斑类型的统计显示，48.88%的标本不具有翅斑，51.12%的标本不具有翅斑。带有翅斑的脉翅目标本超过了所统计全部标本的一半，这在某种程度上说明了在当时的环境中，带有翅斑的脉翅目昆虫相对更有优势，当时的环境也可能更适合具有翅斑的脉翅目昆虫生存。5、 结论与讨论 （一）研究结论通过上述统计分析，我们发现中国道虎沟地区中侏罗世地层中脉翅目昆虫化石50%以上的标本翅上都具有不同类型的翅斑。根据翅斑的形状、与翅面颜色对比、分布格局等特征，将该地层发现的11科脉翅目昆虫化石分为4型翅斑。其中，斑块型翅斑发现的标本数量最多，且有8科的昆虫中都具有这一类型的翅斑。在统计的标本中，溪蛉科、线蛉科、草蛉科、蝶蛉科、奇异蛉科和蛾蛉科标本数相比较多。丽蛉科翅斑类型最为多样，斑块型、条带型和眼斑型都有发现。灭绝科丽蛉科和丽翼蛉科中分别出现了非常特化的眼斑和小叶状翅斑。如此丰富多样的翅斑类型，特别是特化的眼斑和小叶状翅斑的出现，体现了当时环境的复杂多样性，同时反映出了脉翅目昆虫在这一时期的繁盛发展。(2) 脉翅目昆虫化石翅斑的生态意义讨论1.斑块型翅斑（A型）从统计结果可知，斑块型翅斑是该地层脉翅目昆虫中最为普遍存在的一种翅斑类型，占带翅斑脉翅目标本的58%。不规则的斑块型翅斑在中侏罗世广泛的出现于各个类群中，无论翅斑的大小、形状等因素的变化，这种翅斑都普遍的存在。那么，为什么这类翅斑在当时这么普遍的出现呢？我们对这一现象推测出两种可能的原因：（1） 斑块型翅斑呈现出没有规律、不规则的斑块，整个翅面颜色不均一。在我们所统计的各类型翅斑中，斑块型翅斑最不特化，形状没有规律，因此可能是一种在色素表达、翅斑形成中比较简单的一类翅斑，比较容易形成。这类翅斑可能是脉翅目的翅斑演化、通过形态掩藏自己的过程中的一个初级阶段。因此，无论翅型的大小、形状如何，甚至可能昆虫的栖息环境也不尽相同，多数的类群都逐渐形成这样的不均一斑块，逐步地根据各自类群的特点去适应自己所生存的环境，在此基础上逐渐地演化出更为特化的翅斑类型。（2） 这种不规则的斑块打破了昆虫翅原本规则的近椭圆形或倒三角形轮廓，使整个翅面的视觉效果成为一种破碎的状态，尤其是经常在翅缘处具有明显的翅斑，使翅缘呈现不连续性，因而使其捕食者难以察觉，进而逃避敌害。此外，阳光透过层层枝叶也有可能形成一种斑驳的图案。在植物类型比较复杂或者茂盛的地方，该类翅斑的昆虫可以较好的隐藏自己。2.条带状翅斑（B型）昆虫化石翅面有深浅相间的条带组成，条带由翅前缘向后缘延伸，平行排列。该类翅斑的昆虫标本是各类带有翅斑的标本中数量最多的一个类型。这类翅斑的不同标本中也出现了一些细节上的不同。条带状翅斑是标本数仅次于斑块型翅斑的一类翅斑，41%带色斑的脉翅目昆虫都属于这类翅斑。在带翅斑的9个科中，6个科中都出现了这一翅斑类型。其中，线蛉科是该地层出溪蛉科外标本数最多的一个科。在已发现的线蛉标本中，近90%的标本都具有条带状斑纹。不仅如此，在该地层是发现的直翅目、同翅目、长翅目昆虫中也常具有这类翅斑。因此，我们推测这种条带状的翅斑可能是当时的环境中昆虫的一种优势的保护色，也就是说在侏罗世这一地区的生态环境，比较适合这种带有条带状的昆虫生存。在已发现的条带状翅斑标本中，除蝶蛉科和蛾蛉科的少量标本翅长相对较短外，绝大部分的这类标本翅长都比较长；而且直翅目和同翅目也是翅长较长或翅型较大的昆虫。我们认为，说正是因为这些昆虫翅型较大，比较容易受到捕食者的关注，因此演化出这种翅斑来掩藏自己。在道虎沟中侏罗世地层中存在大量的苏铁类、松柏类、真蕨类的植物。这些植物叶子呈条状，当阳光照射下，经这种条状叶子投射下来，就会在地面或低处形成明暗相间的条带型图案。如果条带状翅斑的昆虫隐藏于这类植物下面，就与投影的图案非常接近，达到了隐藏的效果。3. 眼斑型翅斑这类昆虫化石翅斑非常特化，翅中央具有一个明显的深色圆斑，形似眼睛。眼斑仅在丽蛉科化石标本中有所发现，这一类型的翅斑标本数量不多，但是特化程度极高。丽蛉科昆虫翅型较大，翅呈倒三角形，相对比较醒目，不利于隐藏自己。丽蛉科昆虫翅上的翅斑很像脊椎动物的眼睛，因此称为眼斑。眼斑在生物进化及适应环境中起着积极的作用上，其原理是利用翅上的色斑模拟动物的眼睛来恐吓天敌，达到一种自我保护的作用。眼斑是昼行型昆虫一种很重要的反捕食现象，因为对于脊椎动物来讲，眼对眼的对视会形成很强威聂作用。眼斑在现生的鳞翅目昆虫中较为常见，在中侏罗世却仅在丽蛉科的部分标本中发现，数量相对较小。我们推测这有可能是当时的大型动物刚刚开始兴盛，这种躲避敌害的策略还未得到很好的发展。此外，眼斑是一种很特化的翅斑，这一时期可能是眼斑发展历史的早期阶段，因此还未能在短时间内在形成一种较为普遍的翅斑类型。4. 无翅斑型这种类型昆虫化石翅几乎无色透明，很清晰地看出其并没有明显翅斑。统计中，多数的科中都有无翅斑的标本存在。其中，草蛉科化石标本数量庞大，达500余件，均无翅斑，这与绝大多数现生的草蛉相同。这可能是因为草蛉科昆虫体型相对较小，利于寻找合适的栖息地隐藏自己，不被捕食者注意。现生的草蛉科昆虫身体细长，呈淡绿色，四翅透明，略带淡绿色，通常停靠在植物的叶片上，与周围环境形