《蝗虫的生长状况与环境的关系》
29 蝗虫的生长状况与环境的关系

昆虫是动物界中最大的一个群类,有 100 多万种。分布广泛,从热带到寒冷的两极、从海洋到沙漠、从地下到空中、从平原到高山都能找到昆虫的足迹。今天,我们来介绍一种生活中常见的昆虫⸺蝗虫。春夏季我们看见的蝗虫是鲜艳的草绿色的 , 而到了深秋蝗虫就会变成泛黄的灰绿色。难道蝗虫像变色龙一样可以根据周围草地的颜色变换自己身体的颜色吗?让我们带着这个问题往下学习?

我们先来了解一下蝗虫吧。

蝗虫,俗称“蚂蚱”,属直翅目,全世界有超过10,000种,我国有1000余种。蝗虫主要包括飞蝗和土蝗。在我国飞蝗有东亚飞蝗(Locusta migratoriamanilensis

(Meyen))、亚洲飞蝗(Locusta migratoria migratoria(Linnaeus))和西藏飞蝗(Locusta migratoria tibitensis Chen)3 种,其中东亚飞蝗在我国分布范围最广,危害最严重,是造成我国蝗灾的最主要飞蝗种类,主要危害禾本科植物,是农业害虫。

蝗虫是不完全变态昆虫,包括卵、若虫、成虫三个阶段。成虫头部的主要结构有触角、眼和口器。胸部分为前胸、中胸和后胸。蝗虫的腹部由11个体节构成,在蝗虫腹部第一节的两侧,各有1个半月形的薄膜,这是蝗虫的听觉器官。在蝗虫中胸、后胸和腹部第一节到第八节两侧相对应的位置上各有1个小孔,这小孔叫气门,共有10对。气门与人的鼻孔相似,在孔口布有专管过滤的毛刷和筛板,就像们栅栏一样能防止其他物体入侵。门内还有可开闭的小瓣,掌握着气门的关闭。气门与气管相连,气管又分支成许多微气管,通道蝗虫身体的各个地方。蝗虫靠腹部的一张一缩,通过气门、气管进行呼吸。

现在,老师这里有一个物联网技术支持的智慧生态动物饲养/孵化箱。大家先来了解一下箱体的构造。

现在,请同学们看Pad上的APP,我们可以看到智慧生态动物饲养/孵化箱关于温度、湿度、二氧化碳和光照的历史数据。

使用动物饲养 / 孵化箱我们可以任意远程改变动物生活小环境中的光照度、温度、湿度、二氧化碳值。我们可以通过改变其中一个环境数值来观察动物会有什么变化,从而研究环境改变对动物造成的影响。

事实上很多的昆虫生存都需要一个相对舒适的温度、湿度、光照等环境因素。蝗虫的生命活动一样与各种气候因子相关,比如温度。温度是对昆虫影响最显著的一个因素。昆虫的生命活动是在一定的温度范围内进行的,这个范围称为昆虫的有效温度范围或有效温区。

我们可以揭示为什么春夏季我们看见的蝗虫是鲜艳的草绿色的 , 而到了深秋蝗虫就会变成泛黄的灰绿色。其实原因就在温度,温度低的时候蝗虫的体色会变得灰暗。

温度还影响蝗虫的繁殖。蝗虫繁殖对温度的要求较为严格,不适温度范围均会降低昆 虫的繁殖能力。例如亚洲飞蝗在我国分布区 1 年发生 1 代。东亚飞蝗在我国长江中、下游及其以北分布地区为 2 代,而江、淮河流域的高温干旱年份则为 3 代或不完整 3 代;华南地区 4~5 代。中华稻蝗在长江及其以北地区 1 代,江南则为 2 代。

(注:“发生”是一个专用名词,指卵子受精后逐渐生长。一年发生一代指一 年中只有一代蝗虫从卵发育为成虫后产卵死亡,产下的卵在来年发育为成虫再产 卵,然后死亡,每一年往复循环。)

蝗虫的生长还和环境湿度有很大的关系,尤其是在孵化器、脱皮时还有产卵期。

蝗虫卵很小,外壳很薄,我们要先找一处阳光最充足的地方放置智慧生态饲养 / 孵化箱,在底部放一些土,把土耙细耙平,然后把种卵均匀撒在上面,再用细土覆盖 1 厘米。此时土壤含水量保持在 20% ~ 30% 之间,太干太湿都会影响虫卵的孵化率。

蝗虫每 5 ~ 6 天蜕皮一次,每次蜕皮时间为 20 分钟左右,共蜕 5 次皮,每次蜕皮的时候都要关注环境湿度,当湿度太低的时候,蝗虫在蜕皮的过程中容易因为皮太干太硬,长时间不能蜕下而死亡。

湿度对蝗虫的产卵数量也有很大影响,不同的湿度条件下,蝗虫的产卵数量会有非常大的区别

实验一:证明蝗虫靠腹部的一张一缩,通过气门、气管进行呼吸。

准备材料用具:(1) 两只活蝗虫;(2) 两只试管;(3) 清水;(4) 玻璃条;(5) 细线。

制定并实施计划:

(1)向两支试管中加入等质量的水分别标号为 A、B;
(2)将蝗虫用细线固定在玻璃条上;
(3)将一只蝗虫头浸没到 A 试管的水中,将另一只蝗虫的胸腹部浸没到 B 试管水中。过一段时间观察。并且把它记录下来。
实验二:环境温度和蝗虫生活状态的关系

我们都知道蝗虫生存需要有适宜的温度,那么我们做实验,把蝗虫放进智慧生态动物饲养 / 孵化箱,改变箱内温度,看看蝗虫的生存状况和体色会不会发生改变,并且记录下来。

小组讨论温度变化对蝗虫生产了哪些影响?发散思维,全球变暖会对蝗虫产生什么影响?会不会引起虫害?讨论结束每组进行分享交流。

通过“做一做”,同学们已经了解了温度对蝗虫的影响。请同学们在课后通过观察或者查阅资料,了解温度对其他动物身体和活动的影响。然后,选择一种动物,深入了解温度变化对这种动物的影响,把你的研究成果做成ppt演示稿,与老师和同学们分享。

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