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中学生物科技活动



1.用具用品 (1)钢卷尺、台秤:用于称重和测量动物体各部分的长度。 (2)解剖腊盘、搪瓷盘:用于解剖动物和盛放标本材料。 (3)解剖刀、家用剪刀、镊子、钢丝钳:用于标本剥皮。 (4)铅丝、棉线、麻、棉花:用于制作假体。 (5)油灰(油泥):用于标本的头部填充。
(6)防腐粉:取硼酸 5 份、明矾粉 3 份、樟脑 2 份,将三种药品研成粉 末后,混合均匀。用于防止毛皮腐烂和虫害侵袭,并保护毛发不致脱落。
(7)针线:用于缝制标本。
(8)玻璃义眼:用于代替被挖去的动物眼睛。 (9)标本台板:用于站立标本。 (10)记录本、标签:用于记录动物标本编号、名称、各部位量度、性别、
采集地点、采集日期、采集人、标本制作人等。
2.测量和记录 将野外采集的动物放在搪瓷盘中加以整形,如果因僵死卷缩难于测量的
话,可将其身体扭曲数次,使其稍加柔软,恢复自然状态,测量时使腹部朝
上,头、尾伸直,然后测量以下各项并进行记录(图 6-7)。 体长 自吻端至肛门(或尾基)。
尾长 自肛门(或尾基)至尾端(不包括末端的尾毛)。
后足长 将后腿的股部与胫跗关节屈成直角时,跗关节至趾端的长度
(不包括爪长)。
耳长 自耳壳下方缺口处至耳壳顶端(不包括耳毛)。 肩高 前肢与躯干垂直时,足底至背脊的直线距离。
臀高 伸直后肢时,足底至腰脊的直线距离。 颈围 为头部后面和胸部前方的颈的周长。 胸围 为前肢后端胸廓的最大周长。


前、后肢周长 为前、后肢最大部位的周长。 腰围 为后肢前端腰部的周长。
3.制作方法和步骤 (1)剥皮。将兽体腹面朝上,并将其四肢张开,用解剖刀沿胸部至腹部
的中央直线剖开皮肤。下刀时,一定不要割破腹肌,以免内脏外出沾污毛皮。 腹部皮肤剥开后,用左手拇指、食指(或用镊子)依次提起剖口两侧皮 肤的边缘,右手持解剖刀,将两侧皮肤和肌肉间的结缔组织剥离,慢慢剥至

腹部两侧。此时,后腿已露出,用左手执握后腿的股部,将腿推出,右手持 解剖刀,将腿部周围皮肤与肌肉剥离,等到腿部大半露出后,用剪刀在股骨 与胫骨的关节处,将其截断,如果发现出血,要用纱布及时擦净。对另一后 肢也采用同样方法进行剥离和截断。
进一步剥离后肢两侧和尾的基部周围皮肤,在肛门内侧切断直肠,清理 尾基部周围的结缔组织,用手指轻轻揉搓尾部,然后左手指紧卡住尾基部皮 缘,右手指紧拉尾椎,将尾椎抽出。抽出尾椎时不能用力过猛,否则尾椎容 易折断,或容易将尾部毛皮拉断。
将已剥离的尾部毛皮向背部翻转,并用解剖刀依次由腰部、背部向前剥 离,至前肢的肩胛骨露出后,在肩胛骨与肱骨之间,分别截断两前肢。
由颈部向前剥至头部,先遇到的是半透明的耳基软骨,小心剪断耳基与 头骨的相接处。剥至眼部时需要细致谨慎,要沿着眼睑边缘细心剖割,切勿 割破眼睑和眼球,否则不仅会沾污皮毛,而且还会影响标本的美观。最后剥 至上、下唇的前端,而在头骨前端与上、下唇皮肤之间,须保留少许唇皮与 头骨相连。
从制作剥制标本角度来说,应将头骨安装到标本中去,因此,在剥皮后, 在去皮后的躯体上,沿着头部的枕骨大孔和颈椎之间将头部切下,然后将头 骨外面的肌肉、眼球和脑全部去掉,同时,口腔中的肌肉和舌也要剔除干净。 头部剥好后,再分别剥离四肢。先自后肢的胫部慢慢向下剥至胫、掌部 的趾骨(半露出)为止,用剪刀将两后肢的胫、腓骨和掌、趾骨上的肌肉与 肌腱剔除干净。用同样方法将前肢剥下,在肱骨与尺骨关节之间切断,把尺、 桡骨和掌、指骨上的肌肉与肌腱剔除净。这时,躯体和四肢的肌肉已全部剥
离。
对于松鼠一类的小型动物耳部较小,而且薄而脆嫩,一般可以不剥去软 骨。但对耳朵大的种类,需要将耳部中的软骨剥离,因为耳部软骨在干燥过 程中非常容易收缩变形。
最后,清除附在皮肤内侧的残脂和碎肉。
(2)涂抹防腐剂和填补头骨。在剥离干净的皮肤内表面上,用小毛刷涂 抹防腐粉。每一部分都要涂抹,尤其要照顾到头、脸、四肢指、趾端和尾部。 涂抹完毕后,将皮向里叠合,用手使皮肤互相摩擦。全部处理好后,稍待片 刻,再将毛皮翻转复原。
对头骨,在剔除肌肉的部位,用油灰进行填补,鼻端和唇部的肌肉较厚,
要多放些油灰。填补后,放置一旁待用。 (3)制作假体。按照测量的各部分量度制作假体。先将 3 根 14 号铅丝(其
中 2 根较长,1 根较短)从中间部分扭结在一起,两端各分成三叉。中间扭 结部分是为假体躯干,一端的三叉是前肢和颈部,另一端的三叉是后肢和尾 部。然后在铅丝外面缠绕,再紧紧缠麻,并且边缠麻边裹进棉花,直到将假 体作成两端稍细中间稍粗的圆筒形,符合原来测量的尺寸为止。但应该作得 比实物稍细些,假体上的颈、尾和股骨、肱骨部位也要缠麻裹棉花。
(4)装假体。先将填补好的头骨放入头皮中,再将假体颈部顶端从头骨 后部的枕骨大孔处插入颅腔,一边插一边转动,直至假体颈部和枕骨大孔紧 紧卡在一起,然后将假体尾部伸进皮肤的尾里。在进行以上几项工作时,假 体已逐渐放入皮内了。
假体放入以后,可再用棉花填充在假体周围,尽量作到和原来的尺寸一

致。与皮肤相连的胫、腓骨和尺、桡骨,也应适当缠裹棉麻。然后将腹部开 口用线缝好,线的颜色应该和毛的颜色一致。
(5)整形。在标本台上钻 4 个小孔,将标本的四肢伸出的铅丝插入孔中, 在台板下面将铅丝固牢。然后进行整形。整形必须根据动物生活时的实际情 况和参考身体特征,作出一定的姿态。整形后安放义眼。
将做好的剥制标本,放到阳光晒不到的地方,阴干后保存。
四、显示骨胳系统透明标本制作

使用一系列化学药剂,使小型脊椎动物的肌肉透明,以显示体内的骨胳 系统,这种标本称为显示骨胳系统透明标本,简称为透明骨胳标本。这种标 本对于了解骨胳在体内的位置、自然连接形式与肌肉、韧带之间的关系以及 生长发育状况等,都有其独特的作用,再加以标本非常美观,因此非常适于 在中学生中开展制作。
1.用具用品 (1)解剖盘、解剖刀、家用剪刀、镊子:用于标本剥皮和清除内脏。 (2)标本瓶、玻璃片、棉线等:用于放置标本。 (3)酒精、重铬酸钾、茜素红—S、氢氧化钾、甘油、氢氧化铵、百里酚
结晶:用于标本固定、脱脂、透明、染色、脱色和保存。
2.标本选择 首先选择小型动物作为制作标本的材料。例如小家鼠、麝鼹和家蝠(普
通伏翼)等。
这些动物由于体型小,可以缩短染色和透明时间,并可节省各种药剂用 量。其次,用于制作标本的动物必须完整和新鲜,最好选用活体。如果已经 死亡,应选取死亡时间不长的新鲜材料。死亡时间太长,体内韧带就会腐败, 骨胳容易离散,用这样的材料很难制成理想的透明骨胳标本。
3.制作方法和步骤
(1)剥皮和去内脏。剥皮的方法步骤与制作剥制标本的剥皮方法基本相 同,但必须保留全部肌肉和骨胳。剥皮后,从动物体的腹部沿中线割一小口, 取出全部内脏,然后用水冲洗干净。
(2)固定。用酒精作为标本固定剂。固定前,先将材料用棉线绑缚在玻
璃片上,整理好姿势,放入适当大小的标本瓶中,倒入 70%酒精固定 1 天, 然后更换 95%的酒精固定 1~3 周,在此期间,每周须更换酒精两次。
(3)脱脂和透明。将固定后的材料用 3%重铬酸钾溶液浸泡几天,除去脂
肪和脏物,当溶液混浊时,要更换新液,直到溶液不再混浊为止。用清水将 材料冲洗干净,再用 70%酒精继续脱脂,酒精混浊时,也要更换新液,直至 溶液不再混浊为止,再更换 95%酒精浸泡 1~3 天。然后换入 1%氢氧化钾溶液 进行透明,2~4 天后,如果肌肉已经半透明,能隐约看到里面的骨胳,就要 停止浸泡,否则骨胳容易彼此离散。
(4)染色。取 1 克茜素红—S 溶在 100 毫升 95%酒精中,搅拌以后成黄褐 色溶液,再加入 900 毫升 1%氢氧化钾溶液,配成深紫色染色剂。用染色剂浸 泡材料,经过 6~8 小时,当骨胳全部被染成深红色时,倒出染色剂。
(5)脱色。在骨胳染色的同时,肌肉也被染上颜色。因此必须脱掉肌肉 被染的颜色。用 1 份 1%氢氧化钾溶液和 1 份 5%甘油配成脱色剂浸泡材料进行 脱色,经过 2~4 天,直至肌肉褪成粉红色为止。再取 5 毫升氢氧化铵、20

毫升甘油和 75 毫升水,配制成漂白剂,浸泡材料进行漂白,使肌肉漂白透明。 (6)进一步透明。先用 25%甘油浸泡 1~2 周,使标本更加透明。再更换
50%甘油浸泡 2~4 天,继续透明,然后更换纯甘油浸泡,直至标本完全透明 为止。
(7)保存。再更换一次纯甘油,加入少量百里酚结晶,防腐和防霉。在 瓶外贴好标签,写明标本名称、采集日期、采集地点、制作人及制作日期等。 至此 1 份透明骨胳标本便制成了。

6.6 活动方案举例


北京圆明园地区两栖类采集和标本制作 圆明园地处北京平原的低洼地带,有大量池塘、沟渠和草丛,为两栖类
提供了理想的生活环境。因此两栖类的种类和个体数目都明显多于周围地 区,是采集两栖类的理想地点。
一、圆明园地区两栖类概况
本地区的两栖类共有 3 科 5 种,其活动情况见表 6-3。

表 6-3 圆明园地区两栖类种类及其活动情况

科名
种类名称
每年活动时间
主要捕食场所 每天捕 食时间
白天隐藏场所 蟾蜍科 中华大蟾蜍 3 ~ 9 月份 林地、土丘、农田、 沼泽,池塘周围 傍晚 石下、草丛和土 洞内 蟾蜍科 花背蟾蜍 4 ~ 9 月份 林地、土丘、农田和 沼泽,池塘周围 傍晚 草丛、石下 蛙科 黑斑蛙 4 ~ 9 月份 池塘,水沟周围的草 丛 傍晚和 清晨 池塘、水沟 蛙科 金线蛙 4 ~ 9 月份 池塘、水沟周围的草 丛 傍晚 池塘、水沟 姬蛙科 北方狭口蛙 5 ~ 8 月份 民房和水坑附近的 草丛中。 傍晚 土洞、石下



二、活动目的

(1)使学生掌握两栖类的采集和标本制作方法。 (2)使学生了解圆明园地区 5 种两栖类的形态、结构特点和 相互区别。
三、活动内容

(1)采集本地区 5 种两牺类的成体。 (2)对成体形态、结构进行观察,并对身体各部分进行测量。 (3)制做浸制标本和骨胳标本。
四、活动开展的方法步骤
(1)采集。根据圆明园地区 5 种两栖类的活动特点,对采集作如下安排:
①采集时间。七八月份的每天傍晚。
②采集地点。水边草丛。
③采集方法。对中华大蟾蜍和花背蟾蜍,用手直接捕捉;对黑斑蛙、金 线蛙和北方狭口蛙,用捕网捕捉。
(2)观察。观察以下内容并记录:
①体色。

②头顶两侧是否有耳后腺,体表是否有疣粒。
③上、下颌是否有齿。
④舌上有无缺刻。
⑤骨胳中的椎体和肩带类型(本项观察须在制做骨胳标本时观察)。 (3)测量。测量以下内容并记录:
①体长;②头长;③头宽;④吻长;⑤鼻间距;⑥眼间距;⑦前肢长;
⑧后肢长;⑨胫长;⑩足长。 (4)制做浸制标本和骨胳标本。
(5)分析和总结。对 5 种两栖类的形态、结构和身体各部分长度进行比 较,找出相同点和区别点,并分析各种异同点对各自的生活方式有何意义。
五、注意事项

(1)尽量少采集两栖类个体。对采集的两栖类个体,在观察形态之后, 如不需要作标本,应立即放回自然界,以作到保护两栖类动物。
(2)注意安全。本地区两栖类的采集既在水边,又在傍晚,不安全的因 素较多,教师应提高警惕,防止发生安全问题。
本章思考题
1.根据淡水鱼类活动规律,怎样确定采集时间、地点和方法?
2.说明两栖类骨胳标本制作的方法步骤。
3.如何制作爬行动物的浸制标本?
4.在不采集和制作鸟类标本的前提下,怎样通过野外观察达到使中学生 识别鸟类的目的?
5.怎样采集小型兽类?如何制作小型兽类的剥制标本?
本章作业

利用课余时间,对学校及其附近地区的鸟类进行一次观察,并写出书面 观察报告(内容包括观察的鸟种、观察方法、每种鸟的形状、大小、羽毛颜 色、飞翔停落姿态和鸣声等)。
本章参考书目
1.丁汉波 1983 《脊椎动物学》 高等教育出版社
2.华中师院等 1983 《动物学》 (下册)高等教育出版社
3.盛和林等 1984 《脊椎动物学野外实习指导》 高等教育出版社
4.唐子英等 1985 《脊椎动物标本制作》 复旦大学出版社 5.郑作新等 1959 《鸟类野外工作手册》 科学出版社

(杨 悦)

第七章 动物生态考察

导 言


动物生态学是研究动物个体、群体与环境相互关系的科学,它同植物生 态学一样,也由个体生态、种群生态、群落生态和生态系统生态四部分组成。 其中个体生态和种群生态是动物生态学的基础部分。
本章根据中学生的科技活动特点编写了两栖类食性调查、爬行类活动规 律观察、鸟类生活习性观察和鼠类洞穴观察等 4 节,均属于个体生态和种群 生态内容。
动物生态观察是多学科综合性的科技活动,它不仅需要有关的动物生态 学知识,还需要有关动、植物分类和标本制作等知识作为基础。因此,在开 展中学生物科技活动时,最好先开展动、植物采集和标本制作,然后再开展 本类活动。

7.1 两栖类食性调查


两栖类动物捕食昆虫和各种小型无脊椎动物。组织中学生参加两栖类食 性调查,不仅能掌握动物食性调查的一般方法,而且还可以从中了解当地生 态系统中食物链的内容,认识两栖类在维持生态平衡、抑制有害昆虫的发生、 发展方面的重要作用,从而自觉保护各种两栖类动物。
一、调查的用具用品

(1)两栖类采集用具用品。用于捕捉两栖类动物的用具用品种类见本书 第六章第 2 节。
(2)昆虫采集用具用品。用于采集调查点附近的昆虫等无脊椎动物,作
为鉴定两栖类食物成分时的对比材料。其用具用品种类见本书第五章第 6 节。
(3)胃容物采集保存和鉴定用具用品。
①25 毫升广口瓶(50 个):用于存放两栖类的胃容物。
②培养皿(若干):用于盛接胃容物。
③固定液(70%酒精或 5%福尔马林):用于固定胃容物。
④解剖镜:用于鉴定胃容物成分。
⑤其它:镊子、解剖针、记录册、笔、号签等。
二、制定调查方案

各种两栖动物,在一年中的不同季节,食物成分和数量常常发生变化。 如中华大蟾蜍,在春夏季节的 5~8 月,主要吞食鞘翅目昆虫,所吞食的鞘翅 目昆虫数量,占此期食物总数的 34%;而秋季(10 月份)则以直翅目昆虫为 主,此期所食直翅目昆虫的数量,占该月食物总数的 40%以上。所以为了全 面了解一种两栖动物的食性,应该从出蛰到冬眠期间,按月或按季节进行收 集胃容物,进行食物成分鉴定。
中学生开展此项活动时,如果时间和人力允许,最好按月或按季全面进 行调查。如果时间和人力作不到,可在农作物生长旺季或农业害虫容易发作

时期,集中人力、物力,开展一次性食性调查。 不论全面调查还是一次性调查,均须制定调查方案,方案应包括调查的
两栖类种类、调查时间、地点、方法、用具用品准备等项内容,以使调查活 动立足于周密准备的基础之上。
三、确定调查的动物种类和捕捉数量

用作食性调查对象的两栖类,应具备以下三个条件:个体数目多,在本 地区为常见种;分布在农田附近,容易捕捉;主要捕食昆虫,与农业生产关 系比较密切。符合以上三项条件的大多是一些蛙类和蟾蜍类动物,如黑斑蛙、 中国林蛙、虎纹蛙、泽蛙、雨蛙、中华大蟾蜍、花背蟾蜍、黑眶蟾蜍等,可 以根据本地区的蛙类和蟾蜍类分布情况,从中选择一种,作为食性调查种类。 关于每月或每季一次调查时所捕捉的两栖类个体数量,应不少于 50 只。 如果一年中只进行一次调查,其捕捉的动物个体数量也应在 50 只以上。捕捉 的数量不能过少,否则会影响各种食物成分出现频次的信度和效度。每次食 性调查的野外捕捉工作,应在 1~2 天完成,不要拖延时间,以免食物成分发
生改变。
四、食性调查的方法步骤

1.捕捉两栖类个体 理想的捕捉时间是动物刚刚捕食完毕的时候,此时胃内既充满食物,又
刚刚开始消化,最利于食物成分的分类鉴定。但不同种类的两栖类,一天中
捕食时间往往不同。如黑斑蛙多在傍晚捕食,而泽蛙捕食时间是整个白天。 这就需要了解调查对象在一天中何时捕食,以确定一天中最恰当的捕捉时 间。
在捕捉两栖类的同时,应在调查点附近采集昆虫等无脊椎动物。
2.收集胃容物 收集胃容物应采用挤胃的方法。其具体作法如下:用左手拇指和食指抓
住两栖类身体的腰带处,用右手拇指压腹,食指斜贴体背,然后两指相对施
以压力,并从体后向前推移,胃内食物就会从口腔中吐出。此时,用事先准 备好的培养皿盛接吐出的胃容物,并立即转移到盛有固定液的广口瓶中,进 行固定。为了避免鉴定时产生错乱现象,每瓶只能存放一只两栖类的胃容物。 并应在瓶外的标签上填写采集号数。
胃容物收集完毕后,再对两栖类个体进行鉴定种类、区分雌雄、判断年
龄、称量体重等项工作,并一一作好记录。这些工作全部完成后,应将两栖 类个体放归其生活环境中,以保护两栖类动物资源。
3.食物成分的定性、定量处理 将野外收集的胃容物,以一份胃容物为单位,进行定性处理和定量处
理。
(1)定性处理。是指食物成分的鉴定工作。食物成分鉴定是一项难度很
大的工作,这是由于蛙类、蟾蜍类动物的食性复杂,不易鉴定,而吃进的各 种成分,不少已处于半消化状态,有的只剩下一些残肢断翅,这就更增加了 鉴定的困难。
鉴定前,先将胃容物自固定液中取出,进行称重并记录,然后在解剖镜 下逐一进行鉴定分类。对于半消化状态和残肢断翅的成分,可与采集的昆虫

等标本进行对比,鉴定其种类。各种食物成分尽量鉴定到种或属,对一些无 法鉴定到属、种的成分,可按大类区分。鉴定结果应详细记录。
(2)定量处理。包括两方面的工作,一是计算每只两栖类胃容物中每种 虫类的个体数,另一是对每种虫类进行称重。
称重时,除直接称重每种虫类的残体重量外,还应对采集到的各种虫类 虫体进行称重,作为每种被食虫类生活时的平均体重,然后以食物中的该种 虫类的个体数乘以个体平均体重,得出实际重量。
定量处理所得到的各种数据,也应及时记录。
4.资料统计 当材料的定性、定量处理工作完成后,应将所得到全部资料进行如下统
计。
(1)编写被调查的两栖动物食物成分名录。名录中应按动物分类顺序填
写各种被食虫类的所属类别,中名和学名。食物成分中如有植物、石砾等成 分时,也应在动物名单之后一一列出。
(2)统计胃容物中各种被食虫类的个体数。首先应按以下公式求取各种 被食虫类的平均个体数:
某种被食虫类的平均个体数=
全部胃容物中该种虫类的个体总数

被检查的胃容物数

×100

在此基础上,还应按以下公式求取各种被食虫类的个体百分 比数:
某种被食虫类个体百分比数=
该种虫类的平均个体数

全部虫类的总平均个体数

×100

各种被食虫类的个体数,统计后应列表登记。 (3)统计胃容物中各种被食虫类的重量。首先应按以下公式求取各种被
食虫类的平均重量:
某种被食虫类的平均重量=
全部胃容物中该种虫类的总重量

被检查的胃容物数

×100

在此基础上,还应按以下公式求取各种被食虫类的重量百分比数: 某种被食的虫类重量百分比数=
该种虫类平均重量

全部虫类的总平均重量

×100

各种被食虫类的重量,统计后应列表登记。 (4)统计胃容物中各种被食虫类的频次和频次百分比。 首先应按以下公式求取各种被食虫类的频次:
该种虫类出现的胃容物数

某种被食虫类的频次 =

被检查的胃容物数

在此基础上,还应按以下公式求取各种被食虫类的频次百分比:
该种虫类的频次

某种被食虫类的频次百分比 =

全部虫类的总频次

×100

各种被食虫类的频次和频次百分比,统计后应列表登记。

(5)统计食物成分中害虫、益虫的数目。食物成分中害虫、益虫的数目, 包括两个方面,一是种类数目,另一是个体数目。这种统计很有必要,因为 一种两栖类动物,既吃害虫,也吃益虫,它到底对人类有益还是有害,就要 看它所吃食物中害虫和益虫所占的比例。另外,食物中有些成分,对人类的 益、害不明,这部分虫类的数目也要同时统计,这类成分可用“其它动物” 一词表示。
食物成分中害虫、益虫的数目,可用表 7-1 和表 7-2 的格式分别进行统
计。


表 7-1 食物成分中害虫、益虫种类数目统计
检查的胃 容物数 全部虫类 种类数目 害虫种 类数目 害虫种类 数目所占% 益虫种 类数目 益虫种类数 目所占% 其它虫类 种类数目 其它虫类种 类数目所占%



表 7-2 食物成分中害虫、益虫个体数目统计
检查的胃 容物数 全部虫类 个体总数 害虫个 体数 害虫个体 数所占% 益虫个 体数 益虫个体 数所占% 其它动物 个体数 其它动物个 体数所占%

(6)统计一天中的捕食量。每只两栖类被挤出的全部胃容物,可以看作
是该只动物一天的捕食量。一天捕食量,可按表 7-3 格式进行统计。

表 7-3 两栖类动物一天中捕食量统计
检查只数 平均体重 平均每只食虫数 平均每只食虫重量


五、分析
根据上述统计的各项内容,可以着重分析以下两个问题。
1.分析所调查两栖类动物的益害 根据食物中害虫、益虫各自所占的百分比,分析所调查的两栖类对人类
的价值。一般来说,某种两栖类动物的食物中,如果大部分是害虫,小部分 是益虫,这种两栖类就应该是一种对人有益的动物。例如:中华大蟾蜍的食 物中包括 65%的害虫、22%的有益动物、13%的其它动物,因此中华大蟾蜍 是一类对人类有益的动物,应该受到保护。
2.分析被调查两栖类动物对农业生产的具体作用 根据一只被调查两栖类的一天吞吃的害虫数量,推算出一年中从出蛰到
冬眠之间全部吞吃的害虫数。如果再进一步计算一头害虫一生毁坏粮食的数 量,就会粗略分析出一只两栖类动物对农业生产的作用。

7.2 爬行类活动规律观察


爬行类的活动规律主要表现在昼夜周期、季节周期和冬眠等三个方面, 研究这些活动规律,对于了解和利用爬行类具有重要意义。
一、昼夜活动周期的观察

昼夜活动周期是指动物活动时期和安静时期的昼夜更换规律。爬行类的 昼夜活动周期随天气和季节的不同而有改变。
1.观察用具用品 (1)测绳:用于在样地上确定样方面积。
(2)温度计:用于测量样地生境的气温、地温和洞穴温。 (3)光度计、风速计:用于测量样地的光照强度和风速。 (4)记录本、笔等。
2.确定观察的动物种类 对中学生来说,如果没有特殊的观察目的,应该选择那些白昼活动、对
人不会造成伤害的常见蜥蜴类动物,如石龙子、蓝尾石龙子、北草蜥、丽斑 麻蜥和榆林沙蜥等。这些种类的个体数目多,都在白昼活动,而且对人无毒, 符合中学生开展本项活动的要求。
3.选择观察的样地
进行昼夜活动周期的观察,应在同一生境分期重复进行动物个体的数量 统计,一经确定,就要延续到整个观察活动结束,不能中途更换。因此要选 择理想的观察样地。
理想的样地应具备以下条件。
①是观察动物生活的典型环境,对蜥蜴类来说,应该是生长良好的草丛 或灌草丛。
②所观察动物的个体数量较多。
③人为干扰少,爬行动物能正常进行各种生命活动。
④地势比较开阔,便于观察爬行动物的活动情况。 根据上述条件选择好样地后,用测绳在样地上圈定若干个样方,以便在
样方中计算爬行动物的数目。样方数目和面积,可根据样地和人力情况确定。
4.观察内容和方法 (1)一日活动与环境温度变化的关系。爬行类为变温动物,其生命活动
主要受环境温度影响而呈现周期性变化。因此研究爬行类昼夜活动周期时,
应结合坏境温度来进行。观察时,一般从上午 6 时至次日 4 时,每 1~2 小时, 在样地的各样方中进行一次数量频次统计,同时测量样地生境的气温、地温、 洞穴温、动物体温和光照强度,并记录日出日落时间。根据中学生的活动特 点,如果观察对象为蜥蜴类动物,观察时间可改为从上午 6 时至下午 6 时, 完全在白天进行;另外,洞穴温度和动物体温两项测量也可免去。
观察结束后,在室内将观察结果绘制“一日活动与环境温度关系”的曲 线图。绘制曲线图可参照图 7-1 的形式,以昼夜时数为横坐标,以出现频次 和温度为纵坐标,绘出曲线。其中纵坐标的出现频次,既可用绝对数值,也 可用相对百分数。

图 7-1 蓝尾石龙子一日活动与环境温度的关系

在绘制曲线图基础上,应对该种爬行动物的昼夜活动周期进行分析。以
图 7-1 的曲线图为例,根据图示,可知蓝尾石龙子晴天约 7 时开始出洞,在 阳光照射的地方活动。此时气温 28℃左右,地表温 25~26℃。随环境温度升 高而活动增强,至上午 10 时 30 分为一日活动高峰。中午 12~13 时,由于环 境温度(特别是地温)过高,活动数量显著减少。下午 12~15 时环境温度略 有下降,活动强度再一次上升,出现一个活动双峰曲线。上午活动数量增加 是与温度上升一致的;中午活动的下降是由于温度过高的影响;而 17 时后停 止活动则是由于光照的限制。
本项观察内容应选择夏季气候正常的一天进行。 (2)天气对爬行类活动的影响。天气变化常常影响爬行类动物的活动,
而且不同种类对气候改变的反应并不一样。所以我们不仅要了解爬行类在正 常气候条件下的昼夜活动周期,而且还要在异常气候条件下进行观察,以了 解天气改变后动物昼夜活动周期的变化。
可以选择阴天,雨天和风天三种不同天气,分别进行调查。调查的方法 必须和正常气候时的方法完全相同。然后分别绘制曲线图,与正常天气时的 曲线图进行对比。对于彼此曲线的区别,可从环境条件的变化,特别是温度 变化上分析原因。
有些爬行类对待风天的反应与一般爬行类不同。例如,榆林沙蜥在刮六
七级大风时仍可见到它们在地表爬行。这种差异可能是对本地区气候条件长 期适应的结果。
(3)昼夜活动周期的季节变化。由于不同季节的气候条件不一样,所以
动物的昼夜活动周期也随季节更替而改变。本项观察内容通常在春、夏、秋 三个季节进行,每个季节进行一次昼夜活动的数量统计,然后将三个季节的 数量统计资料绘制曲线图。曲线图的绘制可参照图 7-2 的形式进行,但也可 象图 7-1 那样,在图中加入温度一项。
在绘制曲线图之后,也应进行分析。例如对图 7-2 北草蜥的曲线图可作
如下分析:夏季昼夜活动频次出现两次高峰;早春和晚秋仅出现一次高峰。 对曲线图的这种情况,结合不同季节的气候条件进行分析,可以认为在晚秋 和早春,因早晚气温低、中午暖,中午前后便成为北草蜥最活跃的时间;夏 季中午过热而减少活动,造成上午和下午两次活动高峰。

图 7—2 北草蜥一日活动典线的季节变化
5.观察时的注意事项 (1)观察时要全神贯注。由于蜥蜴类个体小,行动快,体色又和环境颜
色一致,如果不认真观察,很容易发生漏查的情况。为了防止漏查,每个样 方最好配备 2 名学生,一人观察,一人记录。而且在观察 1~2 小时以后,应 及时更换其他同学,以免因疲劳而影响观察效果。
(2)观察时应极力保持安静。为了不惊动被观察的动物,观察人员应该 少走动,少说话。动作要轻,必要时可用望远镜观察,以便尽可能使样地保 持安静状态。
二、季节活动周期的观察
季节活动周期是指爬行类随着季节的改变而表现出来的周期性活动规
律。

观察季节活动周期的方法与观察昼夜活动周期的方法基本相同。在观察 时间上,除冬眠期外,可以间隔选择惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋、 白露、寒露、立冬等 9 个农历节气,或按照阳历 3~11 月的 9 个月份,分别 进行三次全日活动数量统计,在分别得出全日平均活动数量以后,参照图 7
-3 的形式绘制季节活动周期曲线图。


图 7-3 蝮蛇和眼镜蛇不同月份的出现率 在绘制季节活动周期曲线图的基础上,对观察动物的季节活动周期进行
分析。如图 7-3 是在蛇园中所观察到的蝮蛇与眼镜蛇的全年月份活动周期。 活动频次是用在窝外活动的蛇数占总蛇数的百分比表示(即全月平均出现率
%)。图中的两种蛇的曲线明显不同。在温度较高的 5~10 月份,眼镜蛇一 直处于较高的活动水平;而蝮蛇在 5~10 月份则出现一个双峰形月份活动周 期曲线,其中从 5 月份开始,一直处于下降状态,直至 9 月份以后,才开始 上升。如果从温度条件方面分析,可以认为眼镜蛇比蝮蛇更喜高温,这可能 是由于眼镜蛇是南方蛇种,蝮蛇是北方蛇种的缘故。
三、冬眠的观察

冬眠又称蛰眠,是爬行类适应低温环境条件的一种活动规律,观察爬行 类的冬眠是爬行类生态学的研究内容之一。
1.冬眠的观察内容
(1)冬眠时间。冬眠的时间往往随当地的气温而定,有的地区仅为数周, 有的地区却能长达 9 个月。观察时要记录开始冬眠(进入冬眠场地、行动迟 缓)、冬眠(对刺激无反应、或反应不大)、苏醒(对刺激已有反应,或稍 有爬动)、开始活动(爬出洞外活动)的日期和温度。
(2)冬眠地点。各种爬行类动物的冬眠地点并不一致,蜥蜴和蛇类常常
潜藏在地穴或树根下的洞穴里,龟鳖类则常在岸边的洞穴或水底淤泥中冬 眠。观察时要注意冬眠地点的地理环境、光照、温度、土壤和植被状态,并 应挖掘洞穴,测量洞穴结构和小气候特点。
(3)冬眠状态。应观察是单独还是集体越冬;体态卷曲还是伸直;睁眼
还是闭眼等。
2.冬眠的观察方法 (1)确定用以观察的冬眠洞穴。应在爬行类冬眠开始以前,结合观察“昼
夜活动周期”和“季节活动周期”,确定若干个有爬行类个体生活的洞穴,
为进行冬眠观察打下基础。 (2)注意环境温度与冬眠的关系。应该根据本地区的气候特点,分别在
爬行类开始冬眠和苏醒期前后,每隔 3~5 天,在冬眠地点进行一次观察,记 录气温变化情况,并记录洞穴中的温度。
(3)注意不同性别的成、幼体冬眠特点。在进行爬行类冬眠与苏醒日期 观察时,对不同性别的成、幼体应分别记录,注意它们在开始冬眠和苏醒时 间方面的差别。

7.3 鸟类生活习性观察


鸟类是一类高等脊椎动物,其生活习性很多,而且相当复杂,主要有活 动、取食、鸣叫、夜宿地和种间种内关系等。组织中学生观察鸟类生活习性, 既加深了对鸟类的了解,又培养了野外观察能力。
一、鸟类的生活习性

1.活动 鸟类生活习性的大量内容是活动,活动主要表现在活动状态、活动时间
和活动地点等三个方面。 在活动状态方面,不同种类的鸟,飞翔、栖止的状态常不相同,各具不
同的规律。不仅如此,有些种类经常成群活动;有些种类则常单独活动,而 仅在某一季节才成对或成群活动。
在活动地点方面,各种鸟类都有自己固定的活动地点,彼此常不相同。 从大的栖息环境来看,有的栖息于水区,有的栖息于开阔地,而有的则栖息 于山地林区。就小的生境来说,同是林区鸟类,有的经常在林内活动,而有 的则经常活动在林缘地带。在树栖种类中,即使同是树栖种类,也有活动干 树冠上部、下部和树干的区分。
在活动时间方面,大多数鸟类在白昼活动,少数种类则在夜间活动,白
昼活动的种类,具体活动的时间又各不相同。
2.取食 取食和活动这两种生活习性密切相关,因为鸟类的新陈代谢旺盛,每天
须吃大量食物,许多鸟类活动的大部分时间化费在寻找食物上。鸟类的取食
表现在取食时间、取食方式和取食对象等方面。有些种类如鹟在白天捕食飞 行的昆虫,鸮在黑晚捕食地面的鼠类,而啄木鸟停在树干上啄取树干内部的 昆虫,鹤、鹳则涉足于浅水捕食水中鱼虾。取食方式和食物特点,常使鸟类 的喙和爪等器官的形态、结构发生适应性变化。
3.鸣叫
鸟类鸣叫对其个体和种群的生存,具有重要的生物学意义。各种鸟类都 有其独特的鸣叫声,就是在同种鸟类的雌雄之间,成鸟与雏鸟之间、繁殖期 与非繁殖期之间也各有区别。但总的来说,鸟类的鸣叫可区分为鸣啭和叙鸣 两种。
鸣啭多限于雄鸟,是繁殖期的一种求爱行为和领域信号。雄鸟常常独自
鸣叫不止或者雌雄对唱经久不停。叙鸣是日常一般的叫声,常因表达的意思 不同而有不同的音韵和频度,可分为呼唤声、警戒声、惊恐声、寻群声等。
4.种间、种内关系 鸟类在活动、取食和鸣叫时,经常和种间、种内其它个体发生联系,形
成了复杂的种间、种内关系。鸟类的种间、种内关系主要表现在竞争、共居 和依存等三个方面,猛禽和小型鸟类之间还存在捕食关系。种内关系方面, 除竞争、共居和依存关系外,在繁殖期间,还有配偶和家庭关系。
二、观察前的准备工作

1.知识准备 鸟类生活习性观察是一项知识性很强的科技活动。它需要一定的鸟类分

类、植物分类和植物群落等方面的知识。因此,本项活动应在植物采集、鸟 类采集、鸟类识别和昆虫采集等项活动的基础上进行,以使学生对常见鸟种、 常见植物种类和一般植物群落有较多的认识和掌握。
2.资料准备 应准备鸟类常见种类检索表和鸟类图谱,为野外快速判断鸟类提供资
料。
3.用具用品准备 望远镜、指北针、照相机、录音机和记录本、笔等。
三、观察内容
1.活动方面
①飞翔的姿态、飞出的距离、飞行的高度、飞到何处、是否返回原栖息 地。
②栖止的姿态、停落的位置。
③单独活动或成群活动、成群的规模。
④活动地点。
⑤早上开始活动和晚上停止活动的时间(对夜间活动的鸟类则为晚出早
归的时间)。
2.取食
①取食时间、地点。
②取食方式。
③食物的大致范围(植物果实、种子、昆虫、鼠类、鱼类和小型鸟类等)。
④与取食相适应的喙、爪等器官形态、结构特点。
3.鸣叫 主要有早上开始鸣叫的时间、鸣叫是什么音韵、频率怎样。
4.种间、种内关系
①种间关系方面:不同种鸟类之间,是否存在着捕食、竞争、共居和依 存关系。
②种内关系方面:是否存在竞争和依存关系、繁殖期间的配偶和家庭关
系情况。
5.栖息环境 鸟类的生活习性与一定的环境相适应。因此,观察鸟类生活习性的同
时,应观察它们的栖息环境。这方面的观察内容主要有:
①地形:有山地、高原、丘陵、平原、盆地、沼泽、水域等类型。每种 地形又可进行细分。
②植被群落:植被群落是鸟类隐藏和觅食活动的主要场所。观察时应辨 别群落类型。如针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、针阔混交林、灌丛、草 坡、果园等。同时还要观察群落中建群种和优势种。
③水系:河流及山谷溪流的分布和走向,能影响鸟类的分布,例如山谷 溪流的水源充足,食物丰富,适于隐蔽,常有许多鸟类出现。因此对水系状 况应进行观察。
四、观察范围
鸟类的生活习性很多,一个地区又经常栖息着多种鸟类。因此,在一次

观察活动中,究竟观察哪些生活习性?观察哪些鸟种?这就有一个确定观察 范围的问题。观察范围有普遍观察和专项观察两种。
1.普遍观察 所谓普遍观察,是指在一次观察过程中,对所遇到的每一个鸟种和每一
类生活习性都进行观察。也就是遇到什么就观察什么。一般来说,初次进行 鸟类生活习性观察时,应采取普遍观察的方式。这种观察方式虽然粗浅,但 对初学者很有必要,而且为以后进一步观察打下基础。
2.专项观察 专项观察包括两个方面,一是在观察中观察所有鸟类的某一类生活习
性,二是观察一种鸟类的多种生活习性。专项观察比较深入细致,适于在普 遍观察的基础上进行。
五、观察时间

由于鸟类一年四季都在活动。因此,观察鸟类不受时间和季节限制,只 要观察,什么时间都有收获。
1.长期观察 由于很多鸟类有季节性迁徙的习性,一个地区在不同季节内,所遇到的
鸟种和数量常有很大变化,而且鸟类在繁殖期、迁徙期和越冬期的生活习性
也显著不同。所以如有条件,可以组织中学生对本地鸟类进行长期的持续观 察和记录。
2.短期观察
可以在不同季节进行短期观察,特别是鸟类繁殖期,是短期观察的最好 时间。因为繁殖期间,鸟类特别活跃,鸣叫频繁,各种生活习性表现得十分 突出。这时进行观察,会有更多的收获。
3.每天观察时间
在春夏季到山林观察鸟类,应在清晨四点半到八点半之间进行。因为在 这段时间内,鸟类最为活跃,等到八点半以后,随着气温升高,大多数鸟类 已开始休息,很难发现它们的踪迹了。
六、观察方法及注意事项

1.观察时要全神贯注,要有耐心 观察鸟类生活习性,必须全神贯注,不许随便谈笑,也不要搔首弄脚,
这样都会暴露自己的隐蔽处所,使鸟类惊恐失常,影响观察效果。
2.衣著要求 观察鸟类生活习性时,不要穿颜色鲜明的衣服,否则很容易引起鸟类惊
恐和逃逸,以致难于接近观察。衣服颜色以蓝、灰色最适合。
3.及时记录(记录以下情况)
①观察日期、地点、自然环境(地形、植物群落等)、天气状况、开始 观察的时间。
②鸟类生活习性。
③对不认识的鸟,要记录它的形态、羽色、鸣声、飞翔姿态等特点,以 便回校后进行种类鉴定。
关于记录鸟类鸣叫,可在听清音节的长短、高低之后,用汉语拼音记录 下来,如红尾伯劳的叫声可记录为“ga—,ga—,ga—,ga—”或“zhiga

—,zhiga—,zhiga—,zhiga”;也可以用录音机将鸣叫声音录下来,便于 反复收听记忆。

7.4 鼠类洞穴的观察


洞穴在兽类生活中起很大的作用,特别是鼠类,一生中大部分时间是在 地下洞里度过的。兽类的洞穴,是识别兽类的依据之一,观察洞穴,是对该 种兽类生态学研究的一部分。通过观察洞穴,可以使我们细致的了解兽类是 怎样适应外界环境的。
一、观察内容

1.洞穴所处的自然条件 一定种类的鼠,挖洞时常要求一定的自然条件。当我们了解到某一种鼠
挖洞时所要求的自然条件时,就可以到具有这种自然条伴的环境中去寻找它 的洞穴。洞穴所处的自然条件主要有地形、土质和植被。对这些自然条件都 应该进行观察。
(1)地形。不同种类的鼠,洞穴所处的地形常不相同,例如黑线仓鼠的 洞多在耕地及其附近的荒草地中,社鼠的洞多在山区的岩石下面,而河狸
(Castor fiber)则将洞开在河边。所以,观察某种鼠的鼠洞时,首先要知 道它利用什么地形挖洞。
(2)土质。不同种类的鼠,挖洞时对土质也常有不同的要求。例如,黄
鼠喜欢将洞开在干燥的沙土地带。而东方田鼠则喜欢将洞开在低湿多水的粘 土中。
(3)植被。各种鼠类挖洞时对植被要求也不一样,如棕背■在针阔叶混
交林中挖洞,同一科的棕色田鼠则将洞挖在草地或苇地里。小家鼠在野外生 活时。多在农田中挖洞。而同一属的大家鼠在野外的洞,则有的是耕地、有 的是灌木丛。
2.洞穴本身的结构。
鼠类的洞,有的简单,有的复杂,但通常都有洞口、通道和窝,复杂的 还有仓库和厕所。这些结构,都应观察清楚。
(1)洞内结构特点。要看清楚通道是 1 条还是有分叉,通道直径、窝内
直径,窝的底部用什么材料铺垫,仓库中储藏什么食物等等。 (2)洞的深度和长度,距地高度,要进行具体测量。 (3)洞口。有的鼠类的洞,只有 1 个洞口,如黄鼠。有的洞有几个洞口,
如黑线姬鼠。有的洞口比较明显,有的洞口则是利用现成的岩石缝隙,如花
鼠。要将洞口特征和数目观察清楚,还要测量洞口的大小。洞口外面如有特 殊的标记,也应该观察记载。
3.洞内动物情况 要观察洞内鼠类是群居还是独居,在繁殖季节,每洞有多少幼鼠等。
二、观察时所需的用具用品

(1)铁锹:用来挖掘鼠洞和捕捉鼠类。 (2)长柄兜网:用于捕捉鼠类。 (3)捕鼠夹:用于捕捉鼠类。 (4)钢卷尺:用于测量洞穴。 (5)口袋:用于盛装鼠洞中的存粮。 (6)记录本和笔:用于记录和绘制洞穴平面图。

三、观察方法和步骤

1.寻找洞口 寻找洞口是观察洞穴的前提。不同鼠类洞口的形状、大小各不相同,即
使同一种鼠类的洞口也有栖居洞口、临时洞口和废弃洞口之别。一般有鼠的 洞口多有新鲜浮土,洞壁光滑,无蛛丝,近旁有足迹或鼠粪等痕迹,废弃洞 口则常生有苔草或附蛛丝,无新鲜浮土、足迹、粪便等痕迹。找到鼠洞后, 先初步判断洞内生活的鼠种,然后再进一步判断洞口属于何种洞口。
2.捕捉洞中鼠类 只有将洞中的鼠捉到,才能更确切地判定鼠的种类。可以用捕鼠夹捕
捉,根据鼠种活动时间,将装有食饵的捕鼠夹放在洞口附近,如果是夜间活 动种类,可以在傍晚放夹,次日早晨前往拣鼠。
也可以不事先捕捉,而在挖掘洞穴过程中捕捉,这就需要事先把全部洞 口找到,并有人看守,预备好长柄兜网或铁锹进行捕捉。
3.挖掘洞穴 从栖居洞口开始挖掘,要边挖边测量,测量洞道的粗细、分枝及距地面
深度等。为了不致在转弯或分枝处迷失洞道,可用树枝插以标记。当找到所 有的洞道、洞内的窝、仓后,先对窝、仓进行测量,然后一一按自然位置绘 制平面图。
4.取出洞中储藏的食物
多种鼠类在洞中储藏食物,秋冬季节的数量最多,如大仓鼠在一个秋季 搬入洞中的粮食最多达 20 多千克。要将这些储存的粮食或其它植物取出带 回,进行称重。然后记录其种类和数量。这对了解洞中鼠种的食性和对农业 的破坏程度,很有用途。
四、几种习见鼠类洞穴特点

1.黄鼠 遍布于我国东北及西北草原、荒漠地区。栖居于干燥的沙土地带、草原
及耕地附近。在活动季节里,1 只黄鼠有好几个洞,最多时可达 10 几个,其
中只有 1 个是常住洞,其它均为临时隐蔽所。洞穴的结构简单,一般只有 1 个洞口。洞口宽 6~7 厘米,倾斜而下。常住洞深约 1~2 米,长约 2~3 米, 最深处有一球形膨大窝,铺以细软的草。临时隐蔽洞较短,最深处离地面约
1 米,没有膨大的窝。黄鼠有冬眠的习性。在华北地区,一般 9 月下旬开始
入蛰,到来年 3 月才出蛰。它的冬眠洞较住洞为深,有一段从膨大窝一直向 上的盲洞,盲洞顶端靠近地面,入蛰时,将原来的洞口堵死,眠醒后,从盲 洞顶端挖通爬出地面。
2.黑线姬鼠 广泛分布于我国南北各地。栖息在耕地、林缘、草地、山脚等处。洞穴
多开在田边土岗斜坡处。洞口有 2~3 个,其中 1 个是小通气孔。洞口直径
2.5~3.5 厘米。洞中有一膨大部分为窝,内铺稻皮、玉米皮、荞麦皮等。
3.黑线仓鼠 广泛分布于我国长江以北各地。洞穴开在耕地及其附近的荒草地中。有
洞口 1~3 个,有鼠的洞口都有松土从内堵着。洞口直径 3~4.5 厘米,洞长 一般为 2 米。春秋季洞穴中的窝距地面 30~40 厘米,而冬季的窝距地面 70 厘米或更深。窝直径约 10 厘米,筑窝材料为细草、棉花、芦花、羽毛等。洞

内有粮仓 1~3 个,储藏有豆类、小麦、玉米、高粱、花生的果实、种子以及 草籽等。
4.大仓鼠 广泛分布于我国南北各地。栖息于平原或山区的农耕地带。洞穴多开于
耕地旁或附近的荒草地、坟地中。 大仓鼠洞最容易与其它鼠洞区别。特征是自洞口一开始就垂直往下,深
入 15~17 厘米,再开始分叉。洞口 1~5 个,一般为 2 个,其中 1 个是通气 孔,洞口直径 4~10 厘米。穴道距地面约 25~75 厘米,长 150~500 厘米,
窝 1 个,直径 10~20 厘米,铺以棉花、柔软杂草茎叶等物。有仓库 1~5 个。 贮存的农作物种籽、筑窝材料与洞周围的农作物、杂草种类相一致。
5.中华鼢鼠(鼢鼠) 分布于我国西北地区。栖息于耕地、草地及丘陵等处,地下穴居很少外
出。
中华鼢鼠的洞内部有错综复杂的穴道、窝、仓库、厕所等。仓库内储食
物。洞穴的构造因季节及性别有所不同,春秋雨季的洞比较复杂,而夏季的 洞分枝少而浅,没有窝和仓库。雌鼠洞穴的构造复杂而集中。雄鼠的较简陋, 没有窝,仓库存粮少而且很分散。
6.小家鼠
遍布我国各地。野外的小家鼠,在田梗等处挖洞。它的洞穴构造比较复 杂。有洞口 1~2 个。直径约 2.5~4.5 厘米,洞道分枝很多,窝距地表 30~
40 厘米,窝的直径在 10 厘米左右,窝内填有稻草等物。
7.社鼠 广泛分布于我国南北各地。栖息在岩石和灌木较多的山区。洞穴位于岩
石下面。洞有洞口 2~3 个,内有复杂的通道,窝椭圆形,距洞口约 1 米半,
离地面约半米。窝内四周围以枯枝和草根,中间铺以树叶。洞穴内还有粮仓。

                    7.5 活动方案举例

灰喜鹊生活习性观察
灰喜鹊(Cyanopica cyana)又称蓝膀鹊。属雀形目,鸦科。在我国南 北都有分布,一般栖息于低山区、平原的田野村庄以及城市公园的树林中, 为各地习见留鸟。
一、活动目的

(1)了解灰喜鹊的各种生活习性,并进而认识灰喜鹊的各种生活习性对 其生存发展的意义。
(2)通过了解灰喜鹊食性,认识灰喜鹊与人类的关系。
二、活动设计

(1)观察地点。选择学校附近有灰喜鹊经常出没的片林,作为观察点。 (2)观察时间。在灰喜鹊繁殖季节,每天清早和傍晚到观察点进行观察。
三、观察内容和方法

(1)飞翔和栖止状态。灰喜鹊不喜久留一地,经常穿行于树枝间,或在 地上不停地跳跃觅食。
观察时应注意以下三点:
①飞行的姿态、高度、速度和距离。
②栖止的位置和栖止时的各种动作。
③早上开始活动和傍晚停止活动的时间。 (2)取食。灰喜鹊为杂食性。既吃各种昆虫,也吃植物种子。观察时,
可凭借望远镜观察灰喜鹊的取食种类、地点和方式。为了核实所看到的情况,
应在灰喜鹊离开后,到它取食地点就近观察所食昆虫和种子,将取食的种类 核对清楚。
(3)鸣叫。灰喜鹊的鸣叫声单调明朗,边飞边叫,喧噪不宁。观察时,
要注意灰喜鹊在单独活动、集群活动、遇到惊吓以及驱赶侵入巢区的其它鸟 类时,鸣叫的音韵和频率有无区别,并应及时将鸣声进行记录。
(4)种间、种内关系。灰喜鹊是一种喜结小群活动的鸟类。观察时,要
注意灰喜鹊集群的数目、鸟群是否具有家族形式,有无集体护巢行为等。
四、分析

观察结束后,应该从以下两个方面进行分析: (1)分析生活习性与生存发展的关系。灰喜鹊在我国分布广、个体数量
多,是很多地区的习见种。灰喜鹊之所以如此,与它的生活习性有何关系? 要对每项生活习性具体进行分析。
(2)分析灰喜鹊的益害。各种资料都认为灰喜鹊是一种益鸟,究竟益在 何处?是否有为害农作物的现象,可对取食成分具体进行分析。本章思考题
1.如何通过食性调查来判断一种两栖类动物是有益动物还是有害动
物?
2.在进行爬行类动物活动规律观察时,应注意的环境因素有哪些?怎样
考察这些因素?

3.应该从哪些方面进行鸟类生活习性的观察?观察中应注意哪些问 题?
4.说明观察鼠类洞穴的方法步骤。
本章作业
进行一次蛙类食性调查活动,并写出调查报告。调查报告内容应包括调
查时间、地点、蛙的种类、胃容物收集方法、食物成分鉴定、资料统计和分 析等。
本章参考书目
1.华东师范大学等 1981 《动物生态学》(上、下册) 高等教育出
版社
2.盛和林等 1984 《脊椎动物学野外实习指导》 高等教育出版社
3.郑作新等 1959 《鸟类野外工作手册》 科学出版社
4.季达明等 1989 《动物行为》 辽宁教育出版社
5.武汉大学等 1978 《普通动物学》 人民教育出版社

(杨 悦)

第八章 淡水浮游生物调查

导 言


淡水浮游生物调查是一项很有意义的工作,它既能为发展淡水养殖事业 提供活饵料种类和数量,又能为水域生态系统生物链的组成,提供各种资料。 随着淡水养殖事业的不断发展,这项工作的意义越发显得重要。
中学生没有系统学习过淡水生物学,对淡水浮游生物了解得很少,再加 以浮游生物体型微小,以致对浮游生物比较陌生。正因为如此,组织中学生 参加淡水浮游生物调查,就能使他们的知识和科技能力得到大幅度提高。
根据中学生的上述特点,本章在内容上,除编写了淡水浮游生物的调查 方法以外,还编写了浮游生物的生态类别和组成。在组成方面,着重介绍了 淡水浮游生物的分布、习性和经济意义,这些知识都和调查方法紧密联系, 是调查工作不可缺少的基础知识。
本项科技活动适合中学高年级学生参加。

8.1 浮游生物的生态类别


浮游生物是指缺乏游动能力或游动能力很弱,以悬浮状态生活在水中的 一个生态类群。各种浮游生物的体型都很微小,肉眼一般很难看到,通常数 量多,分布广,常悬浮于水中随波逐流。人们按照营养方式、体型大小、与 生活习性,将浮游生物分为以下各种生态类别。
一、按营养方式划分

(1)浮游植物。浮游植物通常就是指浮游藻类。各种浮游植物都可以利 用日光能,自己制造有机物质。营养方式为自养型。
(2)浮游动物。各种浮游动物只能利用现成有机物质为营养。营养方式
为异养型。
二、按体型大小划分

(1)大型浮游生物。体长在 5 毫米以上,这种类型在淡水中极为少见。 (2)中型浮游生物。体长在 1~5 毫米之间,这种类型常见于浮游动物,
如枝角类、桡足类。
(3)小型浮游生物。体长 0.05~1 毫米之间,主要为浮游植物、原生动 物和轮虫等。
(4)微型浮游生物。体长小于 0.05 毫米,主要为一些微小的浮游植物、 细菌及部分微型原生动物。
三、按生活习性划分

(1)真正浮游生物。整个生活史都是在水中以悬浮方式完成的,因此又 称为永久性浮游生物。
(2)兼性浮游生物。除营浮游生活外,还可以营附着生活的种类。 (3)阶段性浮游生物。仅在生活史的某一个阶段营浮游生活,其它阶段
则在水底部休眠或者有性生殖产生的合子沉在水底等。 (4)偶然性浮游生物。本来不营浮游生活,而是一个底生、着生甚至陆

生种类,因水、风或其它因素而漂浮于水中,偶而在浮游生物类群中出现。 因此,这类浮游生物又称假性浮游生物。

8.2 淡水浮游生物的组成


一、浮游植物(Phytoplankton)

淡水浮游植物主要由藻类、细菌和藻状菌植物中的一些种类组成。本节 只介绍与淡水渔业有关的浮游植物,其类群主要有蓝藻门、绿藻门、裸藻门、 金藻门、黄藻门、硅藻门和甲藻门等七类。
1.概论 (1)体型。浮游植物一般都是小型,肉眼难以看到,需借助显微镜方能
观察其细微结构。它们有的是单细胞体,有的是群体,有的则是丝状体,丝 状体种类大多不分枝。浮游植物的细胞主要有球形、椭圆形、卵形、圆柱形、 纺锤形、纤维形等各种形状;另外,有些种类的细胞扁平、阔展成四方形、 三角形、圆盘形、板片形等,这样的形状具有较大的相对面积,更容易悬浮 于水中。
(2)细胞结构。在细胞结构方面,浮游植物通常都有细胞壁,但裸藻类 无细胞壁,仅有一层由原生质特化的表膜。细胞内部,除蓝藻类以外,都具 有真核。在细胞质中,因种类不同而含有不同的色素。主要色素有叶绿素、 黄色素、胡萝卜素和藻色素。各种浮游植物的色素由多种色素配合而成,由 于色素的种类以及配合比例的不同,使得各种浮游植物具有不同的体色。除 蓝藻类以外,浮游植物的色素均集结成色素体。
(3)运动。有些浮游植物具有鞭毛,可以自由游泳;有些则不具鞭毛,
不能游动,只能随水漂浮。具有鞭毛的浮游植物,其鞭毛的数目、长短及着 生部位,因种类而不同。
(4)繁殖。浮游植物的繁殖能力很强,繁殖方式有三种类型,即营养繁
殖、无性繁殖和有性繁殖。营养繁殖和无性繁殖比较普遍,有性繁殖仅绿藻 类具有。
2.蓝藻门(Cyanophyta)
蓝藻门约有 150 属 1500 种。植物体通常呈蓝色或蓝绿色,有单细胞体、 群体和丝状体等不同体型。构成植物体的细胞均为原核细胞。
(1)分布。本门植物分布广泛,但大多数都生活于淡水中,成为淡水浮
游植物的重要组成部分。生活在淡水中的浮游蓝藻,在温暖季节里常大量繁 殖、集聚水面形成“水华”。形成水华的蓝藻主要有:微孢藻(Microcystis)、 项圈藻(Anabaena)、螺旋藻(Spirulina)、节旋藻(Artrospira)、拟项 圈藻(Anaba-enopsis)、腔球藻(Goelosphaerium)、尖头藻(Raphidio- psis)、颤藻(Oscillatoria)、片藻(Merismopedia)、席藻(Phormidium)
等 10 多个属。 (2)经济意义。以往人们认为蓝藻不能为鱼类消化利用,不适宜作为鱼
类饲料。但在我国南方蓝藻常年大量出现的鱼池中,鱼类生长良好。据陕西 水产研究所试验结果,用螺旋项圈藻(Anabaena spiroides)饲养白鲢、有 极为良好的效果。而且用同位素标定测定消化情况,表明能够被白鲢消化、 吸收。又据国外材料介绍,草鱼和鲤鱼也可以消化吸收蓝藻;爪哇罗非鱼(Java tilapia)可以完全消化拟项圈藻;香鱼(Chanos chanos)可以消化颤藻、 林氏藻(Lyngbya)胶鞘藻(Phormiaium)和螺旋藻等蓝藻类。因此,过去那 种认为蓝藻不能为鱼类消化利用的概念应该予以纠正。

然而大多数蓝藻,特别是那些小型的单细胞藻类,对鱼类的消化情况较 差。微胞藻和项圈藻生长过盛时,在夜间消耗大量水中氧气,使水中含氧量 下降,同时它们死亡分解后,能产生有毒物质,从而导致鱼类致病或死亡。 所以对浮游蓝藻在淡水鱼类养殖上的作用,不能一概而论。
3.裸藻门(Euglenophyta)
本门约有 40 属、800 多种,除胶柄藻属(Colacium)外,都是无细胞壁、 有鞭毛、能自由游动的单细胞藻类。常见属种有裸藻属(Euglena)、扁裸藻 属(Phacus)和囊裸藻属(Trachlo-monas)等。
(1)分布。裸藻门植物主要分布在淡水中,特别在有机质丰富的小水坑 和小水洼内最为常见,营浮游生活。本门植物喜强光和较高的水温,在温暖 季节常大量繁殖使水呈绿色,并浮在水面上形成暗灰色或黄绿色的水华。
(2)经济意义。过去人们认为裸藻是鱼类不能消化的种类,但据不少渔 民经验,认为池中裸藻出现,表明水质轻肥,对鱼类生长有利。近年来国内 外的研究工作也表明,裸藻是白鲢容易消化的食物,其中如血红裸藻(Euglena sanguinea)还是一种优质饵料。当然,也有一些种类不易为鱼类消化,如绿 裸藻(Eu-glena sp.)
4.绿藻门(Chlorophyta)
本门是藻类植物中最大的一门,约有 350 属、5000~8000 种。植物体通 常呈草绿色。形态多种多样,有单细胞体、群体、丝状体和叶状体等不同体 型。
(1)分布。绿藻门植物绝大多数的种类分布于淡水中,江河、湖泊、溪
流、池塘、沟渠、甚至积水坑中都有分布。许多单细胞体、群体和丝状体种 类,漂浮在水中,营浮游生活,是淡水浮游植物的重要组成部分。淡水中常 见的有团藻目(Volvoca-les)、四孢藻目(Tetrasporales)、绿球藻目
(Chlorococcales)和接合藻目(Conjugales)等,其中绝大多数种类营浮
游生活。 (2)经济意义。绿藻种类繁多,常大量繁殖形成水中优势种,是水生动
物和养殖鱼类直接或间接的饵料。小型绿球藻类是浮游动物的良好食物,丝
状体种类常为鲤鱼、鲫鱼所直接摄食。但水中如果绿藻繁殖过多,能引起水 中气体含量不稳,不利于鱼类生活。在鱼苗池中,当日光增强、绿藻类过分 繁殖时,使水中氧气饱和,鱼苗易生气泡病。另外,水网藻(Hydrodictyon) 大量繁殖时,能妨碍鱼苗正常活动,甚至使游入其中的鱼苗囚死。
5.金藻门(Chrysophyta)
本门约有 70 属、250 种,植物体多为单细胞体和群体,具鞭毛,营浮游 生活。淡水中常见的浮游属种有金藻属 ( Chromuli-na)、鱼鳞藻属
(Mallomonas)、钟罩藻属(Dinobryon)、赭球藻属(Ochromonas)及合尾 藻属(Synura)等。本门植物的植物体常呈金黄褐色。
(1)分布。金藻类主要分布于淡水中,营浮游生活。淡水种类大都喜欢 生活于软水及透明度较大的清水中,多出现于水温较低的春秋季节,夏季的 数量明显减少。在水中,金藻类大多分布在中下层,就湖泊而言,多出现湖 泊的中央区域,近岸区域的数量不多。采集金藻,要在早春、晚秋低温季节, 到山溪、水库和湖泊等清洁水域,常可采集到大量金藻。但本门中能运动的 种类大多没有细胞壁,采来的标本不易保存,通常须用活体标本进行种类鉴
定。

(2)经济意义。金藻类多数种类原生质体裸露,并含有白糖素、油滴等 丰富的营养物质,成为鱼类容易消化的饵料。尤其在早春、晚秋低温季节正 值其它藻类数量锐减之时,金藻类恰在此时大量繁殖,更显示它在鱼类养殖 上的意义。
6.黄藻门(Xanthophyta)
本门约有 75 属、370 余种,植物体通常呈黄绿色,大多数种类是不运动 单细胞体或群体。
(1)分布和习性。黄藻门植物主要为淡水产,喜欢生活于半流动、较清 洁的软水中。淡水中常见的浮游属种有黄球藻属(Gloeobotrys)、葡萄藻属
(Botryoccus)、黄丝藻属(Tribo-nema)、变形藻属(Chloramoeba)和顶 刺藻属(Centritractus)等。
(2)经济意义。本门植物大部分种类可作为鱼类的天然饵料,但丝状体 属种(如黄丝藻)和有胶被的属种(如葡萄藻),鱼类食后不易消化。本门 种类如果在水中大量繁殖,其它浮游藻类就会大量减少。
本门植物多出现于寒冷季节,常混杂于其它藻类中。
7.硅藻门(Bacillariophyta)
本门约有 155 属、5400 余种。植物体为单细胞体或群体,群体有丝状、 带状、星状和放射状等。本门植物的细胞壁含硅质,由上、下两壳套合而成。 (1)分布。淡水中的硅藻以羽纹目(Pennales)的种类最多,而且常见。 其中有不少浮游种类。硅藻门植物通常喜低温,在光线极其充分而温度又较 低的春秋两季,常能大量繁殖。就地区分布情况来说,温度低的温带、寒带、
高山、高原等地区的种类多,数量大。
(2)经济意义。硅藻是鱼类和其它水产动物的饵料,是水域食物链中的 重要环节。然而,有时硅藻大量繁殖,水中营养物质突然减少,会导致硅藻 大量死亡,而使水体发生腥臭,不利于鱼类生存。
8.甲藻门(Pyrrophyta)
本门共有 135 属、1000 余种。植物体大都为能游动的单细胞体,体型略 成球形、椭圆形等,体色通常为黄绿色或金黄褐色。
(1)分布。本门的淡水浮游种类均来自隐藻纲(Cryptophy-ceae)。隐
藻纲喜欢生活于含有机质多,硬度大的池塘、小型湖泊和水库中,温暖季节 尤其多见。
(2)经济意义。淡水中的隐藻纲植物,是肥水养鱼池中最常见的优势种
类,大部分种类都能被鱼类消化利用,是淡水养鱼的重要天然饵料之一。
二、浮游动物(Zoonplankton)

淡水浮游动物主要由原生动物、轮虫、枝角类和桡足类等四类组成。它 们在淡水鱼类的饵料生物中,占有相当大的比例,绝大部分鱼类的幼鱼和花 鲢终生都以浮游动物为饵料。
1.概论 淡水的浮游动物,除了主要营浮游生活外,都能兼营底栖生活,即在成
年时期,有时会沉到水底或暂时附着在水生植物或其它物体上。 浮游动物的食物,主要是细菌、有机碎屑、浮游植物和其它种类的浮游
动物。
在繁殖方面,浮游动物的繁殖力很强,生殖方式有无性繁殖和有性繁殖

两种。
淡水中各种浮游动物,都有特殊方法适应外界不良条件,如在干旱或寒 冷气候条件下,原生动物能形成孢囊,轮虫能形成休眠卵等。
2.原生动物(Protozoa)
原生动物是一类由单细胞构成的微小动物,共有 30000 余种,有不少种 类生活在淡水中,营浮游生活,常见属种有变形虫、表壳虫(Arcella)、太 阳虫( Actinophrys)、栉毛虫(Didinium)、漫游虫(Litonotus)、草履 虫、喇叭虫(Stentor)等。
(1)分布和习性。原生动物由于体形小,孢囊又能抵抗干旱,所以极易 为风力和动物传播,又由于生活周期很短,即使在仅仅存在几天的雨后积水 坑中也能繁殖后代,所以几乎任何有水的地方都有原生动物的存在,而且大 多数种类都是普生性的种类。
原生动物以单细胞藻类、细菌、其它原生动物以及各种有机碎屑作为食 物,所以在富含藻类和细菌的静水水体中,原生动物的种数和个体数都很丰 富,反之,在水质清彻的流水中,则很少能见到它们。
温度对原生动物个体数量的影响十分显著,大多数原生动物最适的温度 范围是 16~25℃,但是即使在 10℃以下和 28℃以上的水中,原生动物种类 组成仍然相似。因此,夏季和冬季水体中原生动物的差别主要在个体数量方 面。
(2)经济意义。原生动物中许多种类是淡水鱼类、贝类的天然饵料,可
以直接或间接地被鱼类所利用。另外,由于原生动物以细菌、有机碎屑为食 物,因而能促进水体净化。
3.轮虫动物门(Rotifera)
轮虫是一类体型很小的多细胞动物,体长仅 100~500 微米,已知约 1500 种。淡水轮虫在我国分布最普遍的有螺形龟甲轮虫 ( Keratella cochlearis)、矩形龟甲轮虫(Keratella qua-drata)、针簇多肢轮虫
(Polyarthra trigla)、长三肢轮虫(Filinia longiseta)、前节晶囊轮
虫(Asplanchina priodo-nta)、梳状疣毛轮虫(Synchaeta pectinata)、 颤动疣毛轮虫 ( Synchaeta tremula )、角突臂尾轮虫 ( Brachionus angula-ris)、萼花臂尾轮虫(Brachionus caliciflorus)等 21 种。
(1)形状。多数轮虫体型纵长,少数为袋形或近圆球形。轮虫身体分为
头冠部、躯干部和足部三部分。其头冠部的纤毛不停摆动,有如车轮不停地 运转,从而获得了轮虫这一名称。
(2)分布。轮虫中约有 75%的种类生活在淡水中,其中有少数种类营浮游 生活。绝大多数轮虫是普生性种类。我国常见的 21 种轮虫,在世界其它国家 也同样普遍存在。浮游轮虫具有高度的生态耐性,从很浅的池沼到深水湖中 都能生存。
(3)经济意义。轮虫以单细胞藻类、有机碎屑、原生动物、小型桡足类 以及不同种类的轮虫为食,同时它们又是鱼类和其它水生动物的饵料。特别 当鱼苗卵黄囊消失后,开始主动寻食时,轮虫是最适口的天然饵料,有些成 鱼(如鳙鱼)也吃很多轮虫,而且消化良好。
轮虫能利用鱼类所不能利用的藻类,是淡水水域生态系统食物链上的重 要环节,对提高水域生产力具有重要意义,与淡水养鱼的关系十分密切。
4.枝角类(Cladocera)

枝角类通称水蚤,是一类小型甲壳动物,体长平均为 1 毫米,通常用肉 眼可以看到。全世界枝角类有 500~600 种。淡水常见属种有水蚤、薄皮蚤
(Leptodora)等。 (1)形态。枝角类体短,左右侧扁,分节不明显,身体被两瓣透明的壳
瓣复盖着。头部有显著的黑色复眼,第二触角十分发达,枝角状,为主要游 水器官。
(2)分布和习性。枝角类大多数生活在淡水中,少数生活在海洋里。淡 水中的种类一般生活在水流缓慢、水质肥沃的水域,湖泊、池塘中的数量常 较水库、江河为多。枝角类大多营浮游生活。
枝角类的取食方式分为猎食性和滤食性两类。猎食性的种类不多,如薄 皮蚤和大眼蚤(Polyphemus pediculus)等,主要猎食原生动物、轮虫、小 型甲壳动物及大型藻类。滤食性种类占大多数,主要滤食酵母、细菌、单细 胞藻类及有机碎屑等。
(3)经济意义。枝角类常见种类并不多,但数量很大,是淡水鱼类的天 然饵料的主要组成部分。特别在鱼苗放养的中、后期,枝角类是最重要的天 然饵料。之所以如此,是由于枝角类体内含有丰富的蛋白质,其中含有鱼类 需要的全部氨基酸。此外,枝角类还含有鱼类生长发育所必需的脂肪和钙质。 人工养殖鲤鱼时,如完全喂以枝角类,代谢强度就可提高 100%。只用枝角类 饲喂鲟鱼、白鲑的幼鱼时,不但生长良好,对高温、缺氧、污染等不良环境 条件的抵抗能力也增强。如只用一种其它活饵料,则幼鱼生长不良,易患各 种疾病。所以淡水养鱼的鱼产量与枝角类有着十分密切的依从关系。
5.桡足类(Copepoda)
是一类小型甲壳动物,体长不超过 3 毫米。全世界的桡足类共有 7500 种,淡水常见属种有剑水蚤、真剑水蚤(Eucyclops)等。
(1)形态。桡足类身体纵长,分节明显,没有显著的被甲。身体分节,
分头胸部和腹部,头胸部具有 1 对发达的小触角和 5 对胸肢,腹部无附肢, 其末端具 1 对尾叉。
(2)分布和习性。桡足类一般营浮游生活,大部分种类分布于海洋,少
数种类分布于淡水中。淡水中的桡足类是浮游动物中的一个重要组成部分。 桡足类取食方式也分为滤食性和捕食性两类。滤食性种类主要滤食细 菌、有机质碎屑、单细胞藻类等。捕食性种类则捕食原生动物、轮虫、枝角 类、水蚯蚓、其它桡足类等。有些种类,如剑水蚤,还捕食鱼卵和出膜不久
(3~5 天)的仔鱼。
(3)经济意义。桡足类分布广,数量多,也是淡水鱼类的重要天然饵料。 但它们的繁殖速度比轮虫和枝角类慢,并且运动迅速,幼鱼不易捕到。此外 有的种类伤害鱼卵和仔鱼,进行人工孵化时,必须注意这一点,以免影响孵 化率。

8.3 淡水浮游生物的调查方法
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