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少年说丨李尚:“连续观察了15个月,我家楼下的植物这样告诉我……”

1月6日是传统节气小寒,坚毅的鸿雁已启程北飞,今天的你穿暖了吗?节气反映了气候变化对自然环境的影响,是中国古代劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。


四川成都市草堂小学2014级的李尚同学, 在阅读杜甫的诗歌时,发现诗中多次描写节气与植物,如“大暑运金气,荆扬不知秋”,就是描写大暑节气燥热无比,荆杨仍然迅速生长的场景。二十四节气怎样预告四季变化,影响草木枯荣呢?带着这样的疑问,李尚展开了“基于二十四节气的小区植物固定样方监测”实验。


去年7月,在第34届全国青少年科技创新大赛上,李尚凭借这一实验的研究成果,荣获青少年科技创新成果竞赛项目小学组一等奖



李尚参加第34届全国青少年科技创新大赛现场颁奖仪式

在全国青少年科技创新大赛展示厅

李尚为游客讲解实验项目





李尚介绍自己的实验项目



春 · 萌芽


二十四节气



“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降, 冬雪雪冬小大寒。”二十四节气歌朗朗上口,印证着四季变迁。每个节气都有与之对应的三个 “物候”,物候是动植物的生长、发育、活动规律与温度、湿度对节气的反应,如雨水三候为“獭祭鱼”“鸿雁来”“草木萌动”。李尚发现,物候多数与动物有关,却很少与植物产生联系。 




2017 年2月, 李尚开始了“基于二十四节气的小区植物固定样方监测”的实验设计,着手探究节气变化与植物生长的关系。设计实验时,李尚查阅《科学》教材、论文资料,掌握了开展探究式研究的方法和步骤,对自己研究论文的提纲与框架有了一个初步的设计。


除了学习科学研究的方法,他还广泛搜集了与二十四节气有关的资料,阅读了植物科普图书《植物百科彩色图鉴》等。



SUMMER

夏 · 劳作





在2017年清明那天,李尚正式开始了他的实验。


选取样方地时,李尚在自己居住的小区里反复考察挑选,最终选定了小河边的一块地。这个样方地的面积大约300—400平方米,共有迎春花、梭鱼草、水杨柳等11种植物及两块草坪。为了方便监测和记录,他细心地把样方地分为A、B、C、D 四个区域,并给每种植物编了号。

为确保监测质量,每个节气的当天下午五点左右,李尚都会到样方地测量空气温度、土壤湿度等指标,监测时间大约为一个小时。除此之外,李尚还会从A区到D区,逐一地对植物进行观察,记录它们的发芽、开花、结果、掉叶等生长变化,并现场填写记录表。 



整个实验持续到2018年夏至那天,这15个月里,李尚在30个节气日开展了30次样方监测。


李尚介绍样方监测法




秋 · 收获





在父母和科学老师的指导下,李尚完成了二十四节气里“空气温度、土壤温度与湿度变化的数据表”和 “植物监测数据表”的制作与数据分析。 


李尚制作的统计表(部分)


分析结果显示,节气变化时,温度和湿度也随之变化,进而影响植物生长。而且,春夏之交植物变化最明显,尤其是清明到小满这段时间;夏秋之交植物变化最小,尤其是小暑到处暑这段时间。另外,一年中变化最大的三种植物分别是海桐、龟背竹和银杏,一年中变化最小的植物是迎春花和川桂。


梭鱼草(芒种)

梭鱼草(惊蛰)

红花檵木(清明)

红花檵木(小寒)





冬·迎新


根据实验结果,李尚向小区物管处提出了使小区四季景观更漂亮的建议,如将草坪改种为四季杜鹃,因为四季杜鹃一年四季都开花,花朵多彩又鲜艳;水生植物目前只有梭鱼草一种,花型小、花期短,增种花型大、花期长的荷花,可以增加观赏性。



在李尚的监测样方地里有许多外来植物,如原产于美洲的龟背竹和金心大叶黄杨等。他通过观察发现,这些外来植物在小区里生长得并不太“顺利”,龟背竹冬天叶子经常开裂,金心大叶黄杨很容易遭受虫害。四川本土的植物银杏树,却四季都长势良好。于是,李尚建议小区物管处多种植一些更适应本地气候和水土的本土植物,这样不仅能减少养护植物的花费,还能提高小区居民对本土植物的认识。

垂柳(夏至)

银杏(大雪)

在古代,节气被人们用来指导农业生产,通过李尚的监测和观察,节气也能用来考量小区植物景观的种植是否合理,这是中国传统文化在今时今日的实际应用,也是他此次实验的意义所在。







寒来暑往,李尚记录着一草一木的变化,一年多时间的监测,让草木枯荣的节气烙印逐渐明显。


保持对大自然的好奇,坚持不懈地探索,应该是每一位少年走近科学的秘诀。



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采访、文字 | 刘廷川

制图 | 孔璐

摄影 | 李尚家长、罗娜

编辑 | 酸柠檬




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