“研究土壤小动物丰富度”探究实践活动的改进与实践

郝立华　黄志红

摘   要：采用陷阱法进行土壤节肢动物调查，使用动物检索表和手机扫一扫功能进行鉴定简单易行，所以土壤地表节肢动物调查更适合在普通中学开展。自制简易陷阱，采用五点取样法在取样点设置陷阱，然后对捕捉到的土壤節肢动物进行分类鉴定，以调查种群数量和各种动物的丰富度，随后通过这些群落数量特征，引导学生探究群落生物之间的种间关系，可以培养学生的稳态与调节观、生态观等生命观念，并提高学生的核心素养。

关键词：中学生物；土壤小动物；节肢动物；陷阱法

中图分类号：G633.91   文献标识码：A   文章编号：1009-010X（2023）29-0050-02

“研究土壤小动物丰富度”是2019年人教版高中生物教材选择性必修2《生物与环境》第二章第一节的探究实践活动。该探究实践活动采用取样器取样法，即用采集罐或吸虫器取样调查。由于大多数土壤动物的体型非常小（2mm以下），因此需要使用体视显微镜，并查阅大量动物图鉴才能进行分类鉴定，这些工作受器材和时间限制，因此在多数普通中学，尤其是乡村学校无法展开。土壤地表节肢动物的体型较大，而且种类丰富，采用陷阱法容易捕捉，然后使用手机扫一扫功能即可鉴定，因为捕捉和鉴定对器材和时间的要求不高，所以土壤地表节肢动物调查更适合在普通中学开展。以下为笔者进行的土壤节肢动物调查活动情况。

一、实践方法

（一）陷阱的制作

取圆形塑料餐盒（高8cm，口径10cm）若干，餐盒侧壁距离盒口2cm处对称打4个小孔，在餐盒盖上的对应位置也打4个小孔，取4根15cm铁丝，分别穿过盒壁与盒盖小孔，做成4根支柱（如图1所示），防止雨水和异物落入其中。陷阱内放置糖、甘油、75%酒精混合物50mL，质量比为1∶1∶20，作为诱捕剂，摇匀备用。

（二）调查时间和地点

每年的6月至9月是土壤动物最活跃的季节，土壤动物对温度变化敏感，尤其是地表节肢动物，所以调查最好选择在这一时间段内。笔者学校的生物兴趣小组选择在6月进行土壤节肢动物调查。调查地点应选择人员活动较少的场所。太平河公园位于石家庄市西北部郊区，这一区域植被密集，人员活动较少，适合作为采样区。

（三）陷阱的放置

选定20m×20m样方，采用五点取样法设置5个陷阱放置在该区域内并进行编号，然后每个放置区域内再选取1m×1m的小样方，小样方内再用五点取样法设5个取样点放置陷阱，共计25个陷阱放置取样点，每两个陷阱之间距离1m（如图2所示），在每个取样点挖7cm深土坑，将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（如图3所示）。为了方便小动物爬进餐盒陷阱，可在盒口周围培土形成缓坡。

（四）分类鉴定

陷阱放置24小时后取回，将每个区域的5个陷阱贴标签，并用纱布过滤收集土壤动物，注意：每个区域的5个陷阱一起收集，共收集25个。收集时使用的镊子头应包上纱布，以免损坏动物样本。收集完成后将动物样本放置在解剖盘中，这时可以使用昆虫检索表或手机扫一扫功能进行简单的分类鉴定，并将种类、数量等信息进行记录。

（五）分类统计

绘制并填写物种种类、数量、丰富度信息表，如上表所示。注：占总数百分比>20%：多（++++），10%～20%：较多（+++），2%-10%：少（++），<2%较少（+）。

二、结果与讨论

（一）结果

在公园树林草地环境中生活着大量土壤节肢动物，它们是生物群落的重要组成部分。采样区域内数量最多的是蚂蚁，其次是蜘蛛，这些是该区域地表节肢动物的优势物种，数量较少的是步甲，这些数量特征与它们周边的环境因素、食物种类和数量、在食物链食物网中所处的地位以及它们所处的生态位关系密切。

（二）讨论

这些实践改进，对教材内容形成了有效的补充。教材中的探究实践活动主要强调教会学生调查土壤动物的方法。对此教师还可以更进一步引导学生对调查结果与环境因子之间的关系进行分析。例如可以选择在6、7、8、9月份连续调查取样，以寻找不同时间段这些动物数量变化的规律，由此可形成种群数量、群落丰富度等指标随时间变化模型。如果调查结果显示某一个取样区域中的某种动物数量明显多于其他区域中的同种动物，就可以引导学生针对两片区域的环境条件差异进行进一步调查，比如有机质量、水分含量等，由此可得到不同环境条件影响动物数量的关系模型。这样既培养了学生的科学思维和科学探究精神，又促使学生形成了科学的生态观，认识到生态学的本质就是协调物种的“关系”，并达到生态系统的稳态，为人类社会服务。

【责任编辑 韩梁彦】