吸血鬼的環保剋星

策劃/執行人: 李俊榮、王志成、五年級科展團隊
(簡聰義@台北縣三重市厚德國民小學 : 07/06/06-13:08)
動機: 其他
目標範圍: 小組
難易度: 很困難
實施期間: 95年10月至96年5月
參與人數: 12
關鍵字: 蚊子 生物防治 科展
分類: 健康與環境 | 專題研究 | 環境衛生

摘要
本研究將針對蚊子的視覺和嗅覺做一系列的實驗與研究,研究過程中將避免使用化學殺蟲劑,而是利用各種具有環境保護概念的天然素材,逐步找出蚊子厭惡的顏色和氣味,用以驅離蚊子;另外也探究出蚊子喜愛的顏色和氣味,用來吸引蚊子,並殺死蚊子。
在本研究中,同學們還利用寶特瓶製作了可捕殺蚊子的捕蚊瓶,並在家裡和校園裡蚊子較多的地點進行實驗,因而驗證了這種捕蚊利器,確實非常有效;也建議能夠推廣至全國各地廣泛運用,對於減少登革熱疫情,會有很大的幫助。

研究動機
最近幾年,電視新聞經常報導:南部地區民眾每逢夏季,便深受蚊子帶來的登革熱所苦,再加上自然老師在教到五上「形形色色的生物」這個單元時,曾經提到蚊子的運動習性與覓食方式,於是興起了我們研究蚊子的動機,希望可以藉由這項研究,來減少蚊子的族群數量,避免人們遭受蚊子所帶來的疾病侵擾,同時也能兼顧環保意識,避免化學殺蟲劑的污染。

研究目的
一、 探討蚊子的視覺,找出蚊子喜好與厭惡的顏色。
二、 探討蚊子的嗅覺,找出蚊子喜好與厭惡的氣味。
三、 利用蚊子最厭惡的顏色和氣味來驅離蚊子。
四、 利用蚊子最喜愛的顏色和氣味來吸引蚊子、捕殺蚊子。


研究設備及器材
各種植物的葉、花、果實、各種顏色書面紙、各種食物或水溶液、兩支捕蚊網、捕蚊罐、透明暫存箱、實驗飼養箱、計時手錶各一個、白色紙杯數十個、捕蚊瓶二十個等。

研究過程與方法
一、 實驗準備:

(一) 本研究需同學們每週捕捉蚊子成蟲,或每隔兩三週到校園水溝或積水處撈捕蚊子的幼蟲(孑孓),並飼養於紗網飼養箱中至成蟲狀態,以供長期實驗之用。
(二) 同學們分工合作,蒐集蚊子的相關資料,觀察蚊子的習性和了解蚊子幼蟲(孑孓)的食物和飼養方法(以紅糖和酵母粉3:1每天少量餵食一次)。
(三) 本研究需針對實驗與研究,設計和製作兩項器材:
1. 設計一個蚊子實驗用飼養箱(長60㎝×寬60㎝×高30㎝)作為實驗之用。
2. 自製捕蚊瓶作為捕抓蚊子和殺死蚊子的容器。

(四) 事先選定十二種顏色的書面紙(為了避免化學顏料氣味殘留,需先經48小時陽光曝曬。);以及十多種水果和二十多種植物的葉、花、果實、食物或水溶液作為材料。實驗時將各種材料,先放入白色紙杯中,再置入飼養箱進行實驗。
五、 實驗過程:
實驗過程共分為以下四個部份:(每一部份包含數個實驗)
(一):探討蚊子視覺對於各種顏色的喜好與厭惡程度。
(二):探討蚊子嗅覺對於各種植物葉子、花、果實以及食物、水溶液氣味的喜好與厭
惡程度。
(三):利用蚊子最厭惡的顏色和氣味來進行驅逐蚊子實驗。
(四):利用蚊子最喜愛的顏色和氣味來進行吸引蚊子和殺死蚊子的實驗。

※實驗方法:每個實驗均以三隻蚊子為一組,置入飼養箱中,讓每隻蚊子起飛降落,等待三隻蚊子全都停止超過一分鐘以上時,記錄蚊子降落在A面(各色書面紙或各材料鄰近面)次數或降落在其他面(B面、C面、D面、上面)紗網上次數;接著用紙張輕輕由上往下搧風讓蚊子重新起飛,再次觀察降落情形。每組需重複十遍,記錄三十蚊次中(3×10=30),蚊子降落A面的次數是多少?

實驗飼養箱平面圖 實驗1-1範例:飼養箱A面黏貼各色書面紙實驗
(一) 實驗1-1:在飼養箱內逐次放入黑、藍、紫、綠、紅、咖啡、灰、淡藍、粉紅、淡綠、
黃、白等十二種不同顏色書面紙,固定於飼養箱內四周其中一面(A面),
分別觀察蚊子對於各種顏色的喜好與厭惡程度。請見下表實驗數據:

表1-1A:蚊子停在各顏色書面紙的次數統計表
※ 依據實驗1-1的實驗數據,以及每面的平均停止次數(30次÷5面=6次),我們將蚊子的喜好厭惡程度分為三類,蚊子停止A面次數大於8次屬於第一類(一、喜好程度佳),4~8次屬於第二類(二、喜好程度普通),小於4次屬於第三類(三、厭惡此顏色),並作表如下:

表1-1B:蚊子對於各種顏色喜好與厭惡程度比較表

(二) 實驗2-1:飼養箱內A面中央分別放置紙杯,杯內裝入數種不同植物的花或搗碎的葉子,觀察蚊子對於各種氣味的喜好與厭惡程度。以下為實驗照片和數據表:

表2-1A:蚊子停在各種植物氣味鄰近面A面的次數統計表

※ 依據上表實驗2-1的實驗數據,以及每面的平均停止次數(30次÷5面=6次),我們將
蚊子對於各種植物材料的喜好厭惡程度分為三類,蚊子停止A面次數大於8次屬於第
一類,4~8次屬於第二類,小於4次屬於第三類,並作表如下:

表2-1B:蚊子對於各種植物氣味的喜好與厭惡程度比較表

由上表可知:蚊子對於各種植物的葉子和花的氣味並沒有明顯的喜好,多數植物的氣味並無法吸引蚊子;而厭惡的植物氣味只有尤加利葉和樟樹葉兩種,而且根據我們的多次實驗和觀察,發現尤加利葉和樟樹葉對於驅離蚊子的時效大約只有兩、三小時,並不是可以長期驅蚊的好材料,因此必須針對更多天然材料進行實驗,期望找出更好的驅蚊素材。

實驗2-2:在飼養箱內分別放入數種不同水果、果皮或搗碎的果皮,放置於A面中央,觀察蚊子對於各種氣味的喜好與厭惡程度。以下為實驗照片和實驗數據表:

表2-2A:蚊子停在各種果實氣味鄰近面A面的次數統計表

※ 依據實驗2-2的實驗數據,以及每面的平均停止次數(30次÷5面=6次),我們將蚊子
對於各種果實材料的喜好與厭惡程度分為三類,蚊子停止A面次數大於8次屬於第一
類,4~8次屬於第二類,小於4次屬於第三類,並作表如下:

表2-2B:蚊子對於各種果實氣味的喜好與厭惡程度比較表

實驗2-3:在飼養箱內分別放入數種搗碎的食物或水溶液當作材料,放置於A面,觀察蚊子對於各種材料氣味的喜好與厭惡程度。以下為實驗照片:

以下為實驗2-3在飼養箱內,觀察蚊子對於A面各種材料氣味的喜好與厭惡程度的實驗數據表:

表2-3A:蚊子停在各種食物或水溶液氣味鄰近面A面的次數統計表

※ 依據實驗2-3的實驗數據,以及每面的平均停止次數(30次÷5面=6次),我們將蚊子
對於各種食物材料的喜好厭惡程度分為三類,蚊子停止A面次數大於8次屬於第一類,
4~8次屬於第二類,小於4次屬於第三類,並將這三類材料作表如下:

表2-3B:蚊子對於各種食物或水溶液氣味的喜好與厭惡程度比較表

(三) 實驗3-1:準備二十個蚊子最厭惡的顏色(白色)紙杯,杯內裝入蚊子最厭惡的氣味材料(洋蔥),請同學們將杯子放在自然教室門口和窗邊,以及校園中蚊子較多的角落,
一共選定校園中十個地點進行驅蚊實驗,每個地點放置兩個紙杯,記錄三天時間內,
校園各角落實驗點周圍三公尺內蚊子數量的變化;並將實驗數據記錄在下表中。
(符號↓↓↓代表完全無蚊子,↓↓代表蚊子減少很多,↓代表蚊子減少一些,=代表
蚊子數量恢復原狀。)

表3-1:校園各角落蚊子數量變化表

實驗3-2:準備二十個蚊子最厭惡的顏色(白色)紙杯,杯內裝入蚊子最厭惡的氣味
材料(洋蔥),選定十個家庭進行驅蚊實驗,請十位同學將杯子放在自家窗邊
和門口(或落地紗門內),每戶放置兩個杯子,記錄三天時間內,家中蚊子數
量的變化,並將實驗數據記錄在下表中。 (符號↓↓↓代表完全無蚊子,
↓↓代表蚊子減少很多,↓代表蚊子減少一些,=代表蚊子數量恢復原狀。)

表3-2:同學們家中蚊子數量變化表

(四) 實驗4-1:準備十個捕蚊瓶,瓶子周圍貼上蚊子最喜愛的黑色,裡面裝入蚊子最喜愛的水溶液(酵母粉加紅糖水),請同學們將捕蚊瓶放在校園中蚊子較多的角落,一共選定校園中十個地點進行吸引蚊子實驗,記錄每天捕蚊瓶淹死蚊子的累計數量。下表為實驗數據:

表4-1:校園各角落捕蚊瓶內蚊子死亡累計數量表

實驗4-2:準備十個捕蚊瓶,瓶子周圍貼上蚊子最喜愛的顏色(黑色),裡面裝入蚊子最喜
愛的水溶液(酵母粉加紅糖水),請十位同學將杯子放在家附近蚊子較多的角落,
進行吸引蚊子實驗,記錄每天捕蚊瓶淹死蚊子的累計數量。下表為實驗數據:

表4-2:同學們家附近捕蚊瓶內蚊子死亡累計數量表


研究結果:
一、 依據實驗1-1的數據發現:蚊子的視覺對於各種顏色從喜好到厭惡,依序為:黑色、藍色、紫色、綠色、紅色、咖啡色、灰色、淡藍色、粉紅色、淡綠色、黃色、白色。
以下將蚊子喜好和厭惡的各種顏色,作一長條圖比較如下:

二、1.依據實驗2-1、2-2、2-3的結果發現,蚊子的嗅覺對於下表中的十一種材料都呈
現了喜好的表現,以下將蚊子停止在各種喜好的材料鄰近面次數,整理出綜合
比較表和長條圖如下:

2.依據實驗2-1、2-2、2-3的結果發現,蚊子的嗅覺對於下表中的十種材料都呈現了厭惡的表現,以下將蚊子停止在各種厭惡的材料鄰近面A面次數,整理出綜合比較表和長條圖如下:

三、1.由實驗3-1的結果可知:校園中蚊子較多的角落,放置裝有洋蔥的白色紙杯,可以有效的驅除蚊子,尤其以氣味不易散去的室內空間(自然教室和地下室)可達到最有效的驅蚊效果,驅蚊時效長達三天左右;在男女廁所中的驅蚊時效也有兩天時間;在汽機車停車場則有一天的驅蚊時效;在花圃內、榕樹下和圍牆邊則只有八小時的驅蚊時效;而在水溝蓋兩側,可能因為是雌蚊產卵和成蚊破蛹而出的地方,所以蚊子仍然不少,驅蚊時效大約只有四個小時。
2.由實驗3-2的結果顯示:在十位同學家門口和窗邊,放置裝有洋蔥的白色紙杯,由於大多是室內空間,所以也可以有效的驅除蚊子,因為蚊子害怕洋蔥的味道,便敬而遠之,不敢接近門口和窗邊,因此同學們家中很少有蚊子侵入,三天中只有兩、三位同學發現家中有一、兩隻蚊子出現,驅蚊時效大約可維持三天。

四、1.在實驗4-1捕蚊瓶中紅糖水和酵母粉作用後散發出的酸味,從校園內蚊子較多的角落
吸引了許多的蚊子前來,加上黑色又是蚊子最愛的顏色,許多蚊子因此誤入陷阱,進
入了捕蚊瓶中;一旦蚊子受騙進入之後,想要飛出小小瓶口的機會渺茫,於是多數蚊
子在瓶內邊緣飛行一段時間後,便體力耗盡,掉下溶液中淹死。
校園中以水溝蓋上方和榕樹下附近蚊子數量最多,因此殺死的蚊子數量也最多,兩個捕蚊瓶在七天中各淹死了一百多隻蚊子,其他角落也都淹死了數十隻蚊子,捕蚊效果非常的好。以下是七天中校園各角落捕蚊瓶內,淹死的蚊子數量比較圖:

實驗4-1結果,校園各角落捕蚊瓶內,淹死的蚊子範例照片:

2.同學們家附近的蚊子數量比起校園裡少很多,因此捕蚊瓶殺死的蚊子數量也較少,尤其是公寓樓梯間和陽台上最少,但是在水溝附近仍舊有不少蚊子,受到吸引而淹死於捕蚊瓶中,捕蚊效果也不錯。以下是七天內同學們家附近放置的捕蚊瓶中,淹死蚊子總數比較圖:

討論:

由以上實驗結果可以知道:
一、 蚊子的視覺靈敏,喜好深色,尤其黑色是牠們的最愛,喜歡聚集在黑色附近;厭惡的顏色則是淺色系,最排斥的則是白色。
二、 蚊子的嗅覺敏銳,最喜歡紅糖水和酵母粉發酵產生的酸味,也喜歡白醋的酸味和肥皂水的香味;最不喜歡的是洋蔥,其次是大蒜的氣味。
三、 利用蚊子最厭惡的顏色(白色)紙杯,杯內裝入蚊子最厭惡的氣味材料(洋蔥),確實可以讓校園內蚊子較多的角落和同學家中的蚊子數量明顯減少,尤其以氣味不易散去的室內空間,可以達到最有效的驅蚊效果,驅蚊時效長達三天左右。
四、 利用寶特瓶切半,瓶口倒置做成的捕蚊瓶,瓶內裝入蚊子最喜愛的酵母粉加紅糖水溶液,甁外貼上蚊子最喜愛的顏色(黑色)書面紙,的確在校園內很多角落和許多同學家附近,發揮了吸引蚊子進入,並淹死蚊子的功效,而且時效長達七天以上,非常值得推廣利用。

結論:

一、 從本研究中,了解蚊子喜好和厭惡的天然環保素材之後,將來我們可以建議全國各級學校或家庭,多在校園中栽種本實驗中發現的洋蔥、大蒜和樟樹、大葉桉樹(尤加利樹)等驅蚊植物,或在家中蚊子可能侵入的門窗旁,擺放洋蔥或大蒜等驅蚊材料,這樣將可大大減少學生和民眾被蚊子叮咬的機會。
二、 希望未來可以推廣捕蚊瓶的製作方法,至全國各社區或家庭廣泛運用,在蚊子較多的積水地點或排水溝附近,放置幾個捕蚊瓶,相信對於減少當地的蚊子數量,降低登革熱疫情,減低殺蟲劑化學汙染等,都會有相當大的幫助。


五年級自然教師兼科展指導老師 李俊榮老師
這次的科學展覽比賽,能夠獲得台北縣展生活與應用科學科特優獎,大部分的功勞來自於這一群聰明伶俐的同學們,他們對於日常生活中遭遇蚊蟲叮擾的切身問題,能夠以科學探索和環境保護的雙重概念為基礎,在不使用化學殺蟲劑的前提下,蒐集許多植物的葉子、花和果實,甚至是廚房裡才用得到的一些洋蔥、大蒜、醋、酵母粉等材料,一一帶來自然教室做起實驗;更辛苦的是:剛開始研究時,每週都必須冒著被蚊子叮咬的危險,拿著捕蚊網到校園各角落捕捉活潑亂飛的蚊子回來做實驗,後來改為撈捕積水中的孑孓回來飼養,才稍微減低工作量和受蚊子感染的危險性。
非常希望厚德國小師生這次的科展研究結果,能夠為即將到來的夏季登革熱疫情防治,有正面的幫助;也期待更多類似的對地球環境有益的環保作品,能夠在全國科展中嶄露頭角,並加以推廣運用。

王志成
我想蚊子大概是與人類關係最密切,但卻也是最不受歡迎的小東西之一。市面上充斥著各種的防蚊用品,從蚊香、電蚊香、液體電蚊香,到殺蟲劑、捕蚊燈、防蚊液,廠牌種類繁多,如此可見一斑。
近些年來,台灣普遍受到登革熱疫情的侵擾,甚至還曾有人染到出血性登革熱而導至喪命。什麼樣的防蚊用品最有效,是急待我們去發明改進的。
我們用了一些身邊垂手可得的素材做研究,有了初步的結果,但這只是一個開端,因為人類與蚊子千百年來的戰爭,仍將持續下去......。


五年九班謝巧耘
對於上次科展比賽,讓我對蚊子有更深的了解,在研究過程中,我們發現蚊子最喜歡酵母粉加紅糖水,最討厭搗碎的大蒜,我們也遇到了許多困難,例如:抓不到蚊子,最後我們便去抓一些孑孓等牠變成蚊子。為什麼我們要研究蚊子,因為近年來登革熱疫情越來越嚴重,我們希望能減少蚊子的數量,以免被蚊子咬的一包一包的又癢又痛。
為了我們台灣的環境,我們必須以天然又環保的素材來滅蚊,以減少化學殺蟲劑的使用,這樣我們才能有一個美麗的台灣。

五年十一班李長潔
這次的科展實驗讓我增進了許多滅蚊和驅蚊的方法,我覺得大蒜、洋蔥的氣味真是厲害啊!因為它能用它身上的味道把蚊子通通趕走;酵母粉加紅糖水所發出酸酸臭臭的氣味,蚊子居然很愛它,令我感到非常驚訝,但是蚊子卻不知道那是一個陷阱,就不顧一切的飛到了保特瓶內,掉下了我們設置的圈套,希望我們去高雄比賽國展時,能有更好的成績。

五年十一班李念穎
這次的科展讓我學習到很多有關蚊子的知識,我們學校做的實驗是偏向環保的方式來捕捉蚊子。
我在做這個實驗時,有時會因為一些材料臭臭的氣味而感到厭惡,但是也讓我感到很驚訝,不過我們做的另外一個實驗,是有關蚊子喜好的顏色,我們也發現如果用紙來實驗,要先把紙晒四十八小時
才不會有氣味,這樣的實驗也比較正確。我希望以後能更深入的研究這個實驗,希望全世界都能運用我們做的實驗讓世界能更環保。

50913李瑋宸
我覺得這次科學展覽比賽讓我學到了很多知識,例如:我學會怎麼驅離蚊子和殺死蚊子、學會了如何製作捕蚊瓶、蚊子喜歡甚麼味道和蚊子喜歡什麼顏色…...等。我們這次會選擇這個題目就是因為最近幾年南部地區都有登革熱,再加上自然老師在五上教到的「形形色色的生物」,所以我們就選擇這個題目。我希望各個縣市都可以利用我們研究的環保方法來驅離蚊子和殺死蚊子,這樣就不會再有人因為登革熱而死亡或生病,不僅對大家身體健康有幫助,還可以減少殺蟲劑帶來的環境污染,真是一舉兩得。

五年十二班許智斌
我們利用天然素材,兼顧環保意識,用植物的氣味,引來蚊子並捕殺蚊子,或驅離蚊子。我們建議學校或住家附近多種植驅蚊植物,例如:大蒜、洋蔥、樟樹、尤加利樹。也建議使用酵母粉加紅糖水〈1:3〉,酵母粉加紅糖水會發酵,並產生一種蚊子喜歡的酸味及二氧化碳,會吸引蚊子飛進捕蚊瓶,最後淹死。希望全球各級學校、社區、家庭附近能栽種驅蚊植物,並推廣捕蚊甁的製作,相信對於減少世界各地蚊子數量有相當大的幫助。

五年十二班林士傑
從這次的科展比賽,讓我得到許多蚊子的知識,例如:蚊子的大小、特徵、喜歡的氣味與顏色、討厭的氣味與顏色等;還有利用捕蚊瓶吸引蚊子並殺死,捕蚊瓶做法如下:先把寶特瓶從四分之一處切開,並倒蓋回去,再加入酵母粉+紅糖水+一百c.c.水,放在蚊子多的地方就完成了。另外驅蚊杯的作法是:先將一顆洋蔥切片、搗碎,放入白色紙杯,再放到門口、窗口,就可以驅蚊了。
希望全國可以用我們的環保方式來趕走蚊子、滅掉蚊子,因此可能會讓做殺蟲劑的工廠倒閉,說不定更可以讓地球多存活幾億年呢!

研究團隊與指導老師在科展現場合影
研究團隊與指導老師在科展現場合影
利用各種校園植物進行誘蚊或驅蚊實驗
利用各種校園植物進行誘蚊或驅蚊實驗
飼養箱內進行誘蚊或驅蚊實驗
飼養箱內進行誘蚊或驅蚊實驗
在校園各角落進行捕蚊實驗,以進行實驗後對照
在校園各角落進行捕蚊實驗,以進行實驗後對照
校園內捕捉到的蚊子數量統計表
校園內捕捉到的蚊子數量統計表
在同學家中進行捕蚊實驗之數量統計表
在同學家中進行捕蚊實驗之數量統計表
在同學家中進行驅蚊實驗
在同學家中進行驅蚊實驗
在校園各角落進行驅蚊實驗
在校園各角落進行驅蚊實驗

簡聰義@台北縣三重市厚德國民小學 : 07/06/06-13:08
by 回應委員 on 07/06/11-08:47.

科展特優--真不是蓋的
看完他們的研究數據及各項原始資料,實在佩服他們的付出,從去年10月到今年5月,從學校進行到家裡,每項數據都是辛辛苦苦得來的,真的很不簡單。

by 回應委員 on 08/01/05-15:52.

真是不簡單,而且還能將資料post供全國綠色學校伙伴網路的朋友們參考,
更是偉大!
百分百是北縣之光!
super!super!super!贊!贊!贊!

by 回應委員 on 08/03/20-17:44.

貴校能夠不藏私的將實驗歷程提供給的全國綠色學校伙伴網路的朋友們參考,大家真是有福了!