李赞　易蔼霖　梁博懿

研究思路

环境的变化不仅对人类影响巨大，对动植物的生存和生长也可能有較大影响。我们选用了含羞草作为研究对象以研究这种影响。因为含羞草有一种特性，只要外力触碰，它的叶子就会很快闭合，隔一段时间又会再次张开，这种特殊触觉的敏感性和直观性会让我们的研究更加方便。经过观察，我们发现在不同的环境里，含羞草的叶子闭合和张开所需的时间是不一样的，这两个时间是我们判断含羞草触觉灵敏度的重要指标。

我们觉得，环境对含羞草触觉灵敏度的影响可以从一个侧面反映环境对它生长的影响，从而推测环境对其他植物生存与生长的影响。

研究方法与内容

为了全面了解各种环境因素对含羞草的影响，我们全面地列举出身边重要的环境因素，同时结合小学生实际的知识基础和操作能力，逐一研究灰尘（含PM2.5）、光照、土壤酸碱度、土壤湿度、汽车尾气、声音、振动、风力及温度等环境因素对含羞草的影响。

在实验中，我们采用了控制变量法，即在进行每种环境因素对含羞草触觉灵敏度影响的实验时，在同一个实验中，我们选择的含羞草外观长势相似、触碰的叶子相似、触碰的部位相同、触碰的力度大致相同。通过对比研究的方法，观察含羞草反应并测量出每种环境因素变化时含羞草叶子的闭合和复原时间，从而知道该种环境因素对含羞草触觉灵敏度的影响大小。

实验一 灰尘（含PM2.5）对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：选择3盆外观相似的含羞草，1盆在公路边摆放3天（重尘），1盆在教室摆放1周（微尘），1盆刚刚经过清洗叶片干燥不久（无尘），在其他环境条件相同的情况下用同样的力度触碰它们的叶片，观察并记录现象。再在几个比较密闭的房间里燃烧香烟（每个房间燃烧时间不同），测出每个房间里的PM2.5值，将几盆大体相似的含羞草静置一段时间后，分别触碰叶片，观测其闭合和复原的时间。

实验结论：灰尘对含羞草触觉灵敏度有一定的影响，但影响较小。表面积尘越多，含羞草触觉越不灵敏；积尘越少，越灵敏。PM2.5对含羞草触觉灵敏度有一定的影响，PM2.5值越大，灵敏度越低；PM2.5值越小，灵敏度越高。

实验二 光照强度对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：在光照非常弱、弱、普通、强、非常强的环境下，分别记录5盆含羞草叶子触碰后闭合和复原的时间。

实验结论：光照强度对含羞草触觉灵敏度影响很大，光照越强，含羞草触觉灵敏度越高；光照越弱，含羞草触觉灵敏度越低。

实验三 土壤酸碱度对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：利用硫酸亚铁和石灰水溶液改变土壤酸碱性，将3盆含羞草的土壤分别变为呈酸性、中性、碱性。把3盆含羞草静置1天后，放在同一地点，用同样的力度同时触碰3盆含羞草相同部位的叶子，观察并记录闭合和复原的时间。

实验结论：土壤的酸碱度对含羞草触觉灵敏度影响不大，但碱性土壤对含羞草的生长不利。另据资料查询，含羞草适宜在弱酸性土壤中生长。

实验四 土壤湿度对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：选择5盆土壤湿度不同、其他条件相同的含羞草。放在同一地点，同时触碰每一盆含羞草相同部位的叶子，观察并记录现象。

实验结论：土壤湿度对含羞草触觉灵敏度影响很大。湿度越大，闭合和张开的时间就越短，灵敏度越高；土壤越干燥，闭合和张开的时间越长，灵敏度越低。

实验五 汽车尾气对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：将4盆含羞草放在同一地点。1号放在常态下，2号罩上充了氧气的塑料袋，3、4号分别罩上充了燃气汽车尾气和燃油汽车尾气的塑料袋。20分钟后触碰每一盆含羞草上大小、颜色相近的叶子，观察现象并记录。

实验结论：汽车尾气对含羞草触觉灵敏度影响较大。空气越清新，含羞草触觉灵敏度越高；空气污染情况越严重，触觉灵敏度越低。燃气尾气比燃油尾气对含羞草触觉灵敏度影响更大。在污染空气环境中时间越长，触觉灵敏度越低。

实验六 声音对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：用音箱持续播放高分贝声音，将4盆相似的含羞草分别摆放在距离音箱10cm、1m、3m、5m、10m的地方，分别记录下该处的声音分贝数，同时用相同的力度触碰含羞草的叶子，观察和记录现象。

实验结论：噪声对含羞草触觉灵敏度有一定的影响，但影响不大，总体而言，声音越大，触觉灵敏度越低；声音越小，触觉灵敏度越高。

实验七 机械振动对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：在4张课桌上各摆放1盆含羞草，将振动按摩器分别放在离含羞草30cm处的桌面，分别开启振动按摩器的“强”“中”“弱”3个挡位，振动3分钟后，触碰含羞草的叶子，观察并记录现象。

实验结论：振动强度和振动频率对含羞草触觉灵敏度影响较大。振动越强，触觉灵敏度越低。

实验八 风力对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：将3盆含羞草放在餐桌上，在距离含羞草3m处放一落地风扇，分别在风扇的“强风”“中风”“弱风”情况下触碰含羞草的叶子，观察并记录现象。

实验结论：风力大小对含羞草灵敏度影响不大，风力变大时，它的触觉灵敏度略有降低。

实验九 温度对含羞草触觉灵敏度的影响

实验方法：利用空调、冰箱、冰柜、加热器等器材，分别给含羞草创造不同的环境温度，将5盆相似的含羞草分别放置其中，用同等的力度触碰它们的叶子，观察现象。

实验结论：温度对含羞草灵敏度影响很大。温度越高，它的触觉灵敏度越高；温度越低，触觉灵敏度越低，甚至死亡。由此可见，低温环境也不适宜含羞草的生长。

研究成果

通过研究了解环境因素对含羞草触觉灵敏度的作用，证实了多种环境因素对含羞草生长确实有影响的猜想。

根据含羞草受环境影响的不同反应，我们知道可以用它当作“晴雨表”，反映土壤、温度、光照、空气质量等因素的变化，达到预警的目的。

通过实验研究同学们提高了环保意识，更加全面地了解了环境的相关知识，知道植物生长需要一定的环境条件，保护植物首先要保护环境。

通过活动，同学们经历了科学研究的过程，了解了科学研究的方法，激发了对科学研究的兴趣，培养了科学研究的能力，提高了科学素养。

通过实验探究，培养了同学们提出问题和猜想、设计方案、尝试解决、应用成果的能力，同时学会与人合作，培养了团队合作意识。

本项目的研究，最后带动了全校同学参与，同时得到了有关网络的采访与报道，产生了较大的社会影响。

该项目获得第30届全国青少年科技创新大赛小学组生命科学一等奖。

专家评语

选题有一定的创新性，研究方案设计较具体，原理和方法使用正确，实验数据处理与结论有较好的相关性，层次清晰，资料翔实。建议进一步分析含羞草草叶闭合的原因。endprint