完全變態(tài)型昆蟲不同越冬蟲態(tài)的調(diào)查研究

□文/南京市玄武高級中學(xué)梅園中學(xué)七（6）班 謝澤軒

南京師范大學(xué)附屬中學(xué)新城小學(xué)（南校區(qū)）六（1）班 宋承桓

南京師范大學(xué)附屬中學(xué)新城小學(xué)（南校區(qū)）五（4）班 高倬繁

南京市拉薩路小學(xué)分校寶船小學(xué)五（2）班 龐梓文

棲息于朽木之中的叩甲幼蟲

藏身于朽木之中的擬步甲成蟲

昆蟲的形態(tài)主要分為半變態(tài)型、漸變態(tài)型和完全變態(tài)型。其中，完全變態(tài)型昆蟲指幼體與成體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性差異很大，發(fā)育過程經(jīng)歷卵、幼蟲、蛹、成蟲4 個時期。蝴蝶、蚊子、菜粉蝶、蜜蜂、甲蟲、瓢蟲、蟬等，都是完全變態(tài)型昆蟲。

昆蟲是變溫動物，體溫會隨著環(huán)境溫度變化而變化。大部分昆蟲會留在原地過冬，不吃不動，就像睡著了一樣，這種現(xiàn)象稱為“越冬”。然而，不吃不動只是表象，昆蟲在越冬前已經(jīng)做好了充足的準(zhǔn)備。不同種類的昆蟲有著不同的越冬狀態(tài)，比如甲蟲多是以成蟲休眠形態(tài)越冬（如葉甲、偽瓢甲），少數(shù)甲蟲以進(jìn)食狀態(tài)的幼蟲越冬（如叩甲、中華大扁鍬）。幼蟲多在朽木中越冬，而成蟲多在樹干中、樹樁中或樹根附近越冬。

我們調(diào)查研究了完全變態(tài)型昆蟲的不同越冬態(tài)的問題，通過野外考察、調(diào)查訪問的方式，討論了溫度、濕度對昆蟲越冬的重要性，記錄、討論了昆蟲的棲息地環(huán)境，以及成蟲、幼蟲越冬蟲態(tài)區(qū)別。

在紫金山北坡的朽木中尋找越冬的完全變態(tài)型昆蟲

一、研究方案

1.研究地點(diǎn)

我們選定的研究地點(diǎn)位于南京王家灣地鐵站附近的紫金山北坡樹林內(nèi)，因其中有大量朽木、落葉。

2.研究工具

此次研究攜帶了7 種工具，包括地質(zhì)錘、鏟子、離心管、手套、鑷子、尺子與微距相機(jī)。

3.研究方法

我們采用小組討論的方式，實地考察，查閱資料與文獻(xiàn)，調(diào)查訪問。

完全變態(tài)型幼蟲在朽木中留下明顯的進(jìn)食痕跡

二、棲息地調(diào)查

我們前往紫金山北坡樹林觀察完全變態(tài)型昆蟲，記錄了昆蟲種類、棲息地、溫度、濕度，做出以下表格。

表1 幼蟲形態(tài)

表2 成蟲形態(tài)

在調(diào)查中，我們共發(fā)現(xiàn)了14 只昆蟲，其中成蟲9 只、幼蟲5 只。這些昆蟲共計10 種，其中成蟲7 種、幼蟲3 種。數(shù)量方面，成蟲占64.3%，幼蟲占35.7%。種類方面，成蟲占70%，幼蟲占30%。棲息位置方面，71.4 %的昆蟲位于朽木中，共10 只；21.4%的昆蟲位于樹干以及樹根中，共3 只；7.2%的昆蟲位于樹皮上，共1 只。室外溫度與濕度相對穩(wěn)定，溫度為2~3℃，空氣濕度控制在93%，樹干及朽木內(nèi)濕度較低，約為60%，但溫度較高。多數(shù)以幼蟲形態(tài)越冬的昆蟲都在朽木中。

數(shù)量分析

三、討論分析

（一）昆蟲越冬行為的假設(shè)

棲息于朽木之中的中華大扁鍬幼蟲

藏身于朽木之中的擬步甲成蟲

藏身于樹干、朽木中的擬步甲幼蟲

朽木中的樹蜂

根據(jù)網(wǎng)上資料得知，以幼蟲形態(tài)越冬的昆蟲占43%，以蛹的形態(tài)越冬的昆蟲占29%，以成蟲形態(tài)越冬的昆蟲占17%，以卵的形態(tài)越冬的昆蟲占11% 。但根據(jù)我們采集到的樣本可以看出，以幼蟲形態(tài)越冬的昆蟲比成蟲形態(tài)的要少，因此我們提出了以下假設(shè)：

1.幼蟲對環(huán)境要求較高，需要時刻進(jìn)食；成蟲多數(shù)在冬眠狀態(tài)，對環(huán)境要求并不高，更耐寒。而我們在隱蔽性較弱的地方尋找，如朽木中、樹皮上，所以更容易發(fā)現(xiàn)成蟲，而不是幼蟲。

2.可能為必要的誤差。由于我們調(diào)研時間短，尋找到的昆蟲較少，又因我們采集的樣本不夠，不可能發(fā)現(xiàn)所有的昆蟲，無法顧及所有情況。

（二）越冬時期環(huán)境對昆蟲的重要性

溫度、濕度、氣候等不確定因素對昆蟲的影響都是巨大的。從濕度的角度來看，濕度過高會使昆蟲在朽木中淹死，濕度過低會使昆蟲缺失水分。從溫度的角度來看，溫度過低或過高都會讓昆蟲有不適反應(yīng)，影響昆蟲越冬。

四、結(jié)論

通過此次在紫金山的調(diào)研，我們總結(jié)了以下結(jié)論：

1.溫度和濕度對昆蟲越冬非常重要，各種因素的變差都可能影響昆蟲越冬的生命安全。我們采集的所有活的樣本都有辦法和方式安全度過冬季，否則在被采集之前就已經(jīng)死亡。例如，甲蟲幼蟲可以在朽木中安全度過冬季，樹蜂會在樹洞中度過冬天。

2.多數(shù)幼蟲及成蟲在朽木中越冬，因其濕度適中、溫度適宜，對于安全性和食物都具有兼容性。

3.幼蟲比成蟲更加隱蔽，因為成蟲對環(huán)境要求更低，更容易被發(fā)現(xiàn)，幼蟲則隱藏在朽木中。

（本報告系“守望自然”英才計劃調(diào)研課題）