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摘 要:本文通过实验探究不同的温度对雄花期的榕小蜂存活率的影响。再进一步得出不同温度对榕树与榕小蜂互惠体系的影响。最后通过这两个方面看出温室效应对榕树和榕小蜂互惠体系的影响。本次课题的结果是传粉小蜂比非传粉小蜂受温度的影響更大。传粉小蜂在25℃---35℃的温度段中受到温度的影响比较小,而在其它的温度段中受温度的影响都比较大。20℃---40℃的温度段中传粉小蜂和非传粉小蜂受温度的影响的差异不是很显著,45度和前面任意一个时间之间的时间段中的传粉小蜂和非传粉小蜂受温度的影响的差异都十分显著。并且得到了预测非传粉小蜂存活率的方程式:Y= -0.018x+1.034,预测传粉小蜂存活率的方程式:Y= -0.25x+1.2。验证了温室效应对于传粉榕小蜂和非传粉榕小蜂有着极大的影响,并严重的影响着榕小蜂和榕树的协同进化的关系,也严重影响着热带雨林中的生态系统的平衡。
关键词:榕小蜂;榕树;协同进化;温度;温室效应
一、研究背景
由于人们焚烧石燃料,如石油,煤炭等,砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化,产生温室效应。而当温室效应不断积累,导致温度上升,造成全球气候变暖,不仅危害自然生态系统的平衡,还威胁地球上许多生命的生存。我们猜测,温室效应对榕小蜂的生存也有着极大的影响。榕小蜂主要分为两类:传粉小蜂和非传粉小蜂。我们这次的研究对象就是这两种小蜂。榕小蜂一生中大部分时间都呆在榕果内。榕果内的环境相对封闭,适宜榕小蜂的生存和活动,它整个生命历程唯一处于果外的时期便是从一个榕果飞出后寻找另一个榕果的过程。这个时期是传粉榕小蜂帮助榕树授粉的必经途径,也是非传粉榕小蜂产卵的时期,当然,非传粉小蜂对于榕树的繁殖没有任何帮助。如果外界环境温度过高或者过低,对于生命力脆弱的两种榕小蜂来说都是致命的打击。若是传粉榕小蜂在这个过程中大量死去,榕果将无法完成授粉,无法成熟,也无法产生种子繁殖后代。而榕树的果实是众多的鸟类和动物主要的食物来源,所以榕树无法繁殖后代会对整个热带雨林的生态系造成很大的影响。综上所述,榕小蜂的生存是十分关键的。因为榕小蜂在外界停留时间很短,所以这次我探究的是榕小蜂在果内时不同温度对它的影响。我想通过研究这个课题看出温室效应对传粉小蜂和非传粉小蜂的影响,并且通过图表得出什么温度条件下榕小蜂的存活率最高。
二、研究目的
我们这次的实验探究对象有两个,传粉小蜂和非传粉小蜂。但是因为只有传粉小蜂对于榕树的繁殖有帮助,所以对于整个生态系统来讲,传粉小蜂比非传粉小蜂更重要。我们通过模拟果内环境并实验探究不同的温度对雄花期前期和中期还未出蜂的榕小蜂存活率的影响。并进一步的得出不同温度对榕小蜂和榕树配合的影响。最后通过这两个方面看出温室效应对榕树和榕小蜂的危害,画出图像来细致的看出哪些温度段最适合小蜂的生命循环。并通过spss软件分析,分别得出预测传粉小蜂和非传粉小蜂的方程式。
三、研究方法
3. 步骤
1.野外取样与观察:采集对叶榕、鸡嗉子榕、聚果榕、菩提树即将出蜂的雄花期榕果,装在纱网袋中,打开榕果,让小蜂飞出。
2.将单果收集的榕小蜂(确保榕小蜂的活力比较强,如果有已经死亡的就记录数量和是传粉小蜂还是非传粉小蜂,在实验的最后减去开始就死亡的数量)放入培养皿(先将打湿的滤纸放入培养皿中模拟榕果内潮湿的环境,再将大量的榕小蜂分别放入六个培养皿中,用更大的培养皿倒扣住,并用封口膜封紧空隙)中,分别放入20℃、25℃、3℃0、35℃、40℃、45℃这六个温度的恒温箱中2小时。
3.取出培养皿,将死去和活着的小蜂分开。然后统计活着和死去的小蜂中传粉小蜂及非传粉小蜂数量。
4.统计数据,完成数据分析,得出结论。
四、研究结果
五、结果分析
通过上图可以看出对于传粉小蜂来讲20℃是最适合生存的温度,传粉小蜂的存活率也随着温度的改变而改变。通过spass软件计算,可以得出传粉小蜂在图像中的方差为1.606。在图像中,可以看出对于非传粉小蜂来讲,35℃是最适合非传粉小蜂生存的,非传粉小蜂的存活率也随着温度的改变而改变。通过spass软件计算,可以得出非传粉小蜂在图像中的方差为0.813。因为传粉小蜂的方差大于非传粉小蜂,所以传粉小蜂的存活率随着温度改变的改变波动性比非传粉小蜂要大,所以传粉小蜂受温度的影响更大。在全球变暖的现状下,温度升高对传粉小蜂的影响大于对非传粉小蜂的影响。又因为传粉小蜂是给榕树传粉的唯一生物,并且传粉小蜂的最适宜温度是20度,所以这验证了温室效应对于榕小蜂和榕树之间协同进化的影响。
传粉小蜂与温度之间的关系
这是根据上图得出的一个有关传粉小蜂与温度之间的关系的箱线图。在这个图中如果两个温度的图像上面的字母有一个一样,那么它们之间的差异就不显著。如果这两个图像上的字母没有相同的,那它们之间的差异就很显著。通过图像,可以看出20℃的存活率和25℃、35℃、40℃、45℃的有很显著的差异,40℃和45℃的存活率根所有温度的都有很显著的差异。25℃、30℃、35℃这三个温度的存活率的差异不是很显著,所以在我们的实验中,传粉小蜂在25℃------35℃的温度段中受到温度的影响比较小,而在其它的温度段中受温度的影响都比较大。
温度对传粉与非传粉小蜂的影响
这是根据第一个图像绘制出的温度对传粉与非传粉小蜂的影响的箱线图。在这个图中如果两个温度的图像上面的字母有一个一样,那么在这个温度段中传粉小蜂和非传粉小蜂的差异就不显著。如果这两个图像上的字母没有相同的,那这个温度段的差异就很显著。通过图像,可以看出20℃到40℃的温度段中传粉小蜂和非传粉小蜂受温度的影响的差异不是很显著,但是也可以看出,45℃和前面任意一个时间之间的时间段中的传粉小蜂和非传粉小蜂受温度的影响的差异都十分显著。 六、研究结论
通过spass分析软件和我们的实验数据,我们可以得出预测传粉小蜂和非传粉小蜂存活率的线性方程。
1、非传粉小蜂存活率预测方程
非传粉小蜂的存活率预测方程:Y= -0.018x+1.034
2、传粉小蜂存活率预测方程
传粉小蜂的存活率预测方程:Y= -0.25x+1.2
在这两个方程式中,x是温度的数值,y是传粉小蜂或非传粉小蜂的存活率。在预测时,我们只需要将温度的数值代入x 就可以得到传粉小蜂或非传粉小蜂的存活率了。
收获与体会
这次实验的数据和预期的实验结果有比较大的不同,我预期的实验结果是传粉小蜂和非传粉小蜂的存活率与温度的关系是正态分布的,但现在实验的结果从图像(“不同温度对于榕小蜂的影响”图象)上可以看出,这次的实验结果是几乎没有什么规律的。我昨晚实验也上网查了一些资料,也问了我的指导老师,發现大部分的实验结果中传粉小蜂和非传粉小蜂的存活率与温度的关系都是正态分布的。我认为,很有可能是我的这次的实验出了问题。我总结了一下,发现实验出了以下的问题:
1、我在做实验时用的榕小蜂中的一些活力不是很强。
2、我在做实验时用的恒温箱需要一段时间温度才能达到设置的温度。
3、我在做实验时用的榕小蜂是不同榕果的,所以榕小蜂的种类也不同,所以可能受温度的影响也不同。
4、在实验中可能一些榕小蜂还活着,只不过触角的颤动和身体的动作十分小,我可能没有看清楚,直接认为这些榕小蜂已经死亡了。
5、我的这次实验所进行的次数有一点少,所以数据的误差可能比较大。
对于我实验时出现的问题,我想了以下的几点解决措施:
1、尽量用刚采集的榕果来做实验,尽量避免用时间比较长的雄花期榕果做实验
2、在实验前先将恒温箱预热,让温度达到实验需要的温度。
3、尽量在一次实验中选用同种榕小蜂,但可以进行多次用不同榕小蜂的实验,并在实验后对比得出不同温度对于不同榕小蜂存活率的影响是否相同。
4、尽量在数存活个数时数得仔细一点,如果不确定一些榕小蜂是死是活,可以观察这些榕小蜂的时间稍微长一点。
5、尽量进行大量的实验,将误差控制到最小。
虽然出现了诸多的问题,但总体来讲这次的实验还是比较成功的,我会按照问题和解决措施来改进我的实验,并争取在以后的实验中得到更加正确的数据。
致谢
这次的实验我的指导老师一直在尽力帮助我,并且陪我们一起修改论文,加班做实验,我要感谢我的指导老师。在实验中,北京中学的老师们为了确保我们的安全一直陪伴在我们身边,在我们加班做实验时也不例外,我要感谢北京中学的老师们。因为有学校我才有了这次实验和体验的机会,所以我要感谢我的学校。在晚上,我经常会很晚才能回到酒店,我的室友一直能理解我、体谅我、帮助我,我也要感谢他。最后,我要感谢伟大的大自然,是大自然创造了如此神奇的生物,我才能有实验的机会、研究的机会。
参考文献:
[1]张亭.《榕树和榕小蜂的约定》 -- 2016.6.
辅导教师:林琳;高畅 ;岳蕾
关键词:榕小蜂;榕树;协同进化;温度;温室效应
一、研究背景
由于人们焚烧石燃料,如石油,煤炭等,砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化,产生温室效应。而当温室效应不断积累,导致温度上升,造成全球气候变暖,不仅危害自然生态系统的平衡,还威胁地球上许多生命的生存。我们猜测,温室效应对榕小蜂的生存也有着极大的影响。榕小蜂主要分为两类:传粉小蜂和非传粉小蜂。我们这次的研究对象就是这两种小蜂。榕小蜂一生中大部分时间都呆在榕果内。榕果内的环境相对封闭,适宜榕小蜂的生存和活动,它整个生命历程唯一处于果外的时期便是从一个榕果飞出后寻找另一个榕果的过程。这个时期是传粉榕小蜂帮助榕树授粉的必经途径,也是非传粉榕小蜂产卵的时期,当然,非传粉小蜂对于榕树的繁殖没有任何帮助。如果外界环境温度过高或者过低,对于生命力脆弱的两种榕小蜂来说都是致命的打击。若是传粉榕小蜂在这个过程中大量死去,榕果将无法完成授粉,无法成熟,也无法产生种子繁殖后代。而榕树的果实是众多的鸟类和动物主要的食物来源,所以榕树无法繁殖后代会对整个热带雨林的生态系造成很大的影响。综上所述,榕小蜂的生存是十分关键的。因为榕小蜂在外界停留时间很短,所以这次我探究的是榕小蜂在果内时不同温度对它的影响。我想通过研究这个课题看出温室效应对传粉小蜂和非传粉小蜂的影响,并且通过图表得出什么温度条件下榕小蜂的存活率最高。
二、研究目的
我们这次的实验探究对象有两个,传粉小蜂和非传粉小蜂。但是因为只有传粉小蜂对于榕树的繁殖有帮助,所以对于整个生态系统来讲,传粉小蜂比非传粉小蜂更重要。我们通过模拟果内环境并实验探究不同的温度对雄花期前期和中期还未出蜂的榕小蜂存活率的影响。并进一步的得出不同温度对榕小蜂和榕树配合的影响。最后通过这两个方面看出温室效应对榕树和榕小蜂的危害,画出图像来细致的看出哪些温度段最适合小蜂的生命循环。并通过spss软件分析,分别得出预测传粉小蜂和非传粉小蜂的方程式。
三、研究方法
3. 步骤
1.野外取样与观察:采集对叶榕、鸡嗉子榕、聚果榕、菩提树即将出蜂的雄花期榕果,装在纱网袋中,打开榕果,让小蜂飞出。
2.将单果收集的榕小蜂(确保榕小蜂的活力比较强,如果有已经死亡的就记录数量和是传粉小蜂还是非传粉小蜂,在实验的最后减去开始就死亡的数量)放入培养皿(先将打湿的滤纸放入培养皿中模拟榕果内潮湿的环境,再将大量的榕小蜂分别放入六个培养皿中,用更大的培养皿倒扣住,并用封口膜封紧空隙)中,分别放入20℃、25℃、3℃0、35℃、40℃、45℃这六个温度的恒温箱中2小时。
3.取出培养皿,将死去和活着的小蜂分开。然后统计活着和死去的小蜂中传粉小蜂及非传粉小蜂数量。
4.统计数据,完成数据分析,得出结论。
四、研究结果
五、结果分析
通过上图可以看出对于传粉小蜂来讲20℃是最适合生存的温度,传粉小蜂的存活率也随着温度的改变而改变。通过spass软件计算,可以得出传粉小蜂在图像中的方差为1.606。在图像中,可以看出对于非传粉小蜂来讲,35℃是最适合非传粉小蜂生存的,非传粉小蜂的存活率也随着温度的改变而改变。通过spass软件计算,可以得出非传粉小蜂在图像中的方差为0.813。因为传粉小蜂的方差大于非传粉小蜂,所以传粉小蜂的存活率随着温度改变的改变波动性比非传粉小蜂要大,所以传粉小蜂受温度的影响更大。在全球变暖的现状下,温度升高对传粉小蜂的影响大于对非传粉小蜂的影响。又因为传粉小蜂是给榕树传粉的唯一生物,并且传粉小蜂的最适宜温度是20度,所以这验证了温室效应对于榕小蜂和榕树之间协同进化的影响。
传粉小蜂与温度之间的关系
这是根据上图得出的一个有关传粉小蜂与温度之间的关系的箱线图。在这个图中如果两个温度的图像上面的字母有一个一样,那么它们之间的差异就不显著。如果这两个图像上的字母没有相同的,那它们之间的差异就很显著。通过图像,可以看出20℃的存活率和25℃、35℃、40℃、45℃的有很显著的差异,40℃和45℃的存活率根所有温度的都有很显著的差异。25℃、30℃、35℃这三个温度的存活率的差异不是很显著,所以在我们的实验中,传粉小蜂在25℃------35℃的温度段中受到温度的影响比较小,而在其它的温度段中受温度的影响都比较大。
温度对传粉与非传粉小蜂的影响
这是根据第一个图像绘制出的温度对传粉与非传粉小蜂的影响的箱线图。在这个图中如果两个温度的图像上面的字母有一个一样,那么在这个温度段中传粉小蜂和非传粉小蜂的差异就不显著。如果这两个图像上的字母没有相同的,那这个温度段的差异就很显著。通过图像,可以看出20℃到40℃的温度段中传粉小蜂和非传粉小蜂受温度的影响的差异不是很显著,但是也可以看出,45℃和前面任意一个时间之间的时间段中的传粉小蜂和非传粉小蜂受温度的影响的差异都十分显著。 六、研究结论
通过spass分析软件和我们的实验数据,我们可以得出预测传粉小蜂和非传粉小蜂存活率的线性方程。
1、非传粉小蜂存活率预测方程
非传粉小蜂的存活率预测方程:Y= -0.018x+1.034
2、传粉小蜂存活率预测方程
传粉小蜂的存活率预测方程:Y= -0.25x+1.2
在这两个方程式中,x是温度的数值,y是传粉小蜂或非传粉小蜂的存活率。在预测时,我们只需要将温度的数值代入x 就可以得到传粉小蜂或非传粉小蜂的存活率了。
收获与体会
这次实验的数据和预期的实验结果有比较大的不同,我预期的实验结果是传粉小蜂和非传粉小蜂的存活率与温度的关系是正态分布的,但现在实验的结果从图像(“不同温度对于榕小蜂的影响”图象)上可以看出,这次的实验结果是几乎没有什么规律的。我昨晚实验也上网查了一些资料,也问了我的指导老师,發现大部分的实验结果中传粉小蜂和非传粉小蜂的存活率与温度的关系都是正态分布的。我认为,很有可能是我的这次的实验出了问题。我总结了一下,发现实验出了以下的问题:
1、我在做实验时用的榕小蜂中的一些活力不是很强。
2、我在做实验时用的恒温箱需要一段时间温度才能达到设置的温度。
3、我在做实验时用的榕小蜂是不同榕果的,所以榕小蜂的种类也不同,所以可能受温度的影响也不同。
4、在实验中可能一些榕小蜂还活着,只不过触角的颤动和身体的动作十分小,我可能没有看清楚,直接认为这些榕小蜂已经死亡了。
5、我的这次实验所进行的次数有一点少,所以数据的误差可能比较大。
对于我实验时出现的问题,我想了以下的几点解决措施:
1、尽量用刚采集的榕果来做实验,尽量避免用时间比较长的雄花期榕果做实验
2、在实验前先将恒温箱预热,让温度达到实验需要的温度。
3、尽量在一次实验中选用同种榕小蜂,但可以进行多次用不同榕小蜂的实验,并在实验后对比得出不同温度对于不同榕小蜂存活率的影响是否相同。
4、尽量在数存活个数时数得仔细一点,如果不确定一些榕小蜂是死是活,可以观察这些榕小蜂的时间稍微长一点。
5、尽量进行大量的实验,将误差控制到最小。
虽然出现了诸多的问题,但总体来讲这次的实验还是比较成功的,我会按照问题和解决措施来改进我的实验,并争取在以后的实验中得到更加正确的数据。
致谢
这次的实验我的指导老师一直在尽力帮助我,并且陪我们一起修改论文,加班做实验,我要感谢我的指导老师。在实验中,北京中学的老师们为了确保我们的安全一直陪伴在我们身边,在我们加班做实验时也不例外,我要感谢北京中学的老师们。因为有学校我才有了这次实验和体验的机会,所以我要感谢我的学校。在晚上,我经常会很晚才能回到酒店,我的室友一直能理解我、体谅我、帮助我,我也要感谢他。最后,我要感谢伟大的大自然,是大自然创造了如此神奇的生物,我才能有实验的机会、研究的机会。
参考文献:
[1]张亭.《榕树和榕小蜂的约定》 -- 2016.6.
辅导教师:林琳;高畅 ;岳蕾