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蒋高明的博客

中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

 
 
 

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关于我

联合国教科文组织人与生物圈中国国家委员会副秘书长、中国科学院植物研究所首席研究员、博士生导师、山东省人民政府泰山学者、中国科学院研究生院教授、联合国教科文组织人与生物圈计划城市组委员、中国生态学会副秘书长、中国生物多样性保护基金会副秘书长、中国环境文化促进会理事、中国植物学会植物生态学专业委员会委员、北京植物学会常务理事、青年工作委员会主任、中国生态系统研究网络生物分中心学术委员、中国科学院植物研究所学位委员会委员、

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《生态农场纪实》连载之二十五:北京中学生的实验  

2013-07-21 11:13:13|  分类: 建言新农村 |  标签: |举报 |字号 订阅

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蒋高明


2011721-23日,弘毅生态农场再次热闹起来了。已近大暑时节,酷暑并没有阻挡住南来北往的专家学者还有外国的研究人员。中国科学院植物研究所研究员、植物分类学报《Journal of Systematics andEvolution》刊物主编陈之端、云南财经大学顾秀林教授(著名学者顾准之女)、新华社国际先驱导报新闻部记者金微、原深圳生态学会理事长、北京大学生物系1963届毕业生陈思华及其夫人、美国霍普金斯大学研究生Natalie Baer等人、南京中医药大学博士生胡建、深圳转基因食品关注团成员唐京波、山东电视台乡村季风记者张同君、乡村季风主持人苗帅等分别从北京、昆明、长沙、济南、南京、深圳等地,赶到沂蒙山区一个小小的村庄——弘毅生态农场驻地蒋家庄,研讨、采访和报道弘毅生态农场做法,并展望未来中国农业发展方向。在这些客人中,还有一个特殊的客人,北京中关村中学高一(4)班的陈正朴,他要在这里做一个科学实验,撰写的论文参加北京小小科学家竞赛,论文由我和研究生孟杰来指导。

北京中学生关注的是环境保护和食品安全,这样的话题可能是他的指导老师关注的,正好我的研究生也做这个课题,就接受他们来农场进行实验。这个小同学还真不含糊,每天早上比研究生们起得还早,到大田里去收诱虫灯捕获的虫子,到实验室里分类称重。白天还要做作业。短短十几天,与我的研究生们混的很熟了,那些大哥哥大姐姐们也都喜欢他。从他们的录像里看出,他们玩的非常开心。在他完成的论文里,很亲切地称呼研究生们为师哥师姐了。北京中学生的论文做得也很漂亮,下面是他的论文摘要部分:

采用诱虫灯诱杀的物理防治方法,研究农田趋光性昆虫种群数量动态变化规律,旨在通过大田安置诱虫灯来实现对危害农作物的害虫的控制,探索物理防治的有效性与可行性。结果表明,害虫捕获总量及金龟甲数量呈显著的波动性下降的趋势,蛾类害虫捕获量波动性较大;诱虫灯可以有效地控制金龟甲、地老虎成虫、甘薯天蛾、豆天蛾等多种田间夜行性害虫。农药的无节制使用所造成的食品安全问题已危及人体健康,日益引起全社会的关注,本研究尝试发现生态环保的方法来取代或部分代替以农药为主的化学控虫方法,为这一问题的解决提供有意义的科学数据。

那么,这个中学生得到了多少数据呢?在短短的十几天中,他获得了许多有意义的数据。下面是他的实验方法:

在定位站院内玉米试验田立1盏诱虫灯,院外十亩玉米有机田立3盏诱虫灯(分别列为1号灯、2号灯、3号灯),共计4盏灯。诱虫灯为光敏开关控制,傍晚光线暗时亮灯,次日清晨天亮时灭灯,每日早晨将诱虫灯收集桶中的虫子装进纱网袋内,拿回实验室,先将虫子按照大蛾类、甲虫类、其它昆虫进行分类,分别计数并进行称量,同时选出不同种类的虫子各一只分别放于小袋里,冻存冰箱中,以备进一步的种属鉴定之用。称量后,将害虫喂鸡,益虫(如蜣螂)放回大田。连续记录11天。

北京中学生陈正朴对诱虫灯捕获的害虫进行鉴定,主要害虫种类有东北大黑腮金龟、铜绿丽金龟、地老虎、玉米螟等。连续11天监测诱虫灯每日捕获的害虫总量,他发现诱虫灯害虫日捕获量呈明显的波动性下降的变化趋势。害虫日捕获量出现几个间隔的峰值,而且峰值呈现出逐渐下降的变化规律。实验第1天由于受下雨天气影响,害虫量少,第2天的害虫量最多,随后逐渐减少。与大田的诱虫灯相比,生态农场院内的诱虫灯的捕虫数量较高,峰值最高时为214.46g,而后逐渐降至122.99g;大田1号灯捕虫量峰值最高时为134.49g11天时峰值降至113.53g大田2号灯捕虫量峰值最高时为157.07g,第11天时峰值降至103.31g;大田3号灯捕虫量峰值最高时为179.65g,第11天时峰值降至64.51g

   在每日捕获的虫子中,陈正朴观察到,金龟甲为主的甲虫类的比重最大。甲虫捕获量呈波动性下降的趋势,峰值逐渐降低。在监测初期,院内诱虫灯捕获的甲虫数量最高达297只,大田诱虫灯捕获的甲虫数量最高为280只,在连续11天的控虫之后,峰值数量分别降为130只和99只,控虫效果显著。

   他将甘薯夜蛾、豆天蛾等体型较大的蛾类归为大蛾类,从中发现,大蛾类捕获量波动较大,下降趋势不明显。在分类别时,将体型偏小的地老虎、寄生蜂、多星瓢虫、飞蚁等归为其它类昆虫进行统计,11天的监测数据显示这些昆虫数量的波动性较大,总体上表现为下降的趋势。根据实验地点的气象数据显示,在监测的第469天有降水,而且气温较低,降水和较低的气温会影响夜行性昆虫的飞行活动,从而会导致捕获量的降低。

由以上实验数据可以看出,用诱虫灯诱杀的物理防治方法来控制农田害虫是十分有效的。这种方法与以农药为主的化学防虫方法相比,可以在控制农田害虫的同时,能够很好的保护环境,并减少农药对人体的毒害。害虫数量的波动性变化的原因与天气情况如气温、降水量有相关关系,另外,推测部分原因是由于诱虫灯捕虫时是当天捕获其有效范围内的大量昆虫,造成次日捕获量下降;隔日由于远处昆虫又被诱虫灯吸引靠近而被捕获,所以隔日又出现害虫捕获量高峰。对于上述害虫活动规律的描述,出自一名中学生之手,非常令人满意的。

 

 

13 中美学者弘毅生态农场论道,该照片上的人物跨越了6个时代(30后到90后,后排右3是北京中学生陈正朴)

 

北京中学生陈正朴的实验结论为:诱虫灯推广能解决目前利用农药杀虫带来的种种危害,保护了我们人类赖以生存的生态环境,减少了农药对人体的危害,同时减轻了农民的经济负担。用诱虫灯捕来的虫子来喂养鸡鸭,可以延长生态循环链,即农作物害虫鸡粪农田。害虫为鸡鸭提供了大量蛋白质饵料,避免了饲料添加剂的使用,降低饲养成本,并且提高了鸡鸭肉和蛋的品质,生产出人们喜爱的绿色食品。因此用诱虫灯杀虫,既提高了农民的经济效益,又保护了环境。他的这一结论,与我们的初步设想非常吻合。


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