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专题11土壤中小动物类群丰富度的研究1.实验原理（1）土壤条件：不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。（2）取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。（3）统计方法：记名计算法和目测估计法。2.研究步骤步骤实施提出问题不同区域土壤中，物种丰富度相同吗？制订计划包括步骤、时间、地点、内容、方法、备注等。实施计划准备及取样用取样器取样（如用采集罐、吸虫器等进行取样）的方法进行采集、调查采集小动物①诱虫器采集②简易采集法：用解剖针拨找同时用放大镜观察，发现小动物后进行采集③采集到的小动物可放入酒精中，也可将活着的小动物放入试管中观察和分类①可借助放大镜、实体镜进行观察②可借助动物图鉴查清小动物名称，并进行分类统计和分析丰富度的统计方法：记名计算法和目测估计法实验结论组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构也越复杂。3.采集小动物所用到的仪器（1）诱虫器（A图）：该装置中的电灯是发挥作用的主要部件，该装置利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，使土壤动物远离光源、热源。（2）吸虫器（B图）：该装置中的纱布作用是防止将土壤小动物吸走。考点一：实验过程和注意事项例一．(2018·永州调研)如图是“土壤中动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是()A．甲装置的花盆壁M和放在其中的土壤之间要留一定空隙的目的是便于空气流通B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、趋湿、避高温的习性采集D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中【答案】C【解析】甲装置中花盆壁M和放在其中的土壤之间要留有一定空隙，目的是便于空气流通，以保证土壤小动物的有氧呼吸，A正确；乙装置较为简易，通常用于对体型较小的土壤动物进行采集，B正确；甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性来进行采集的，C错误；用乙装置采集到的土壤动物，可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存，便于计数和观察，D正确。例二．下列关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的说法中，不正确的是()A．为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查其丰富度C．利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源D．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征【答案】B【解析】为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样作为对照实验，A项正确；土壤小动物身体微小、活动能力强，不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度，可采用取样器取样的方法进行调查，B项错误；利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源，C项正确；对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征，以保证实验结果的可靠性，D项正确。考点二实验拓展和应用例一．下表为调查不同浓度的甲胺磷对土壤动物群落影响的结果，根据此表分析正确的是()甲胺磷浓度(mol/L)动物指标00.040.090.160.300.54种类数(S)563629221818总个体数(N)61241921213312192A.甲胺磷浓度与土壤动物总个体数(N)之间的关系呈正相关B．在农田害虫的防治过程中，把握农药的科学用量，有利于维持生态系统的稳定C．土壤动物的丰富度可反映土壤农药污染的程度，S值越大，污染越严重D．长期过量施用甲胺磷，会导致土壤动物产生相应抗性，有利于生态系统的稳定【答案】B例二．土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、某植物园、农用地3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果见下表。由表中数据分析可知()样地类群数个体数第1层第2层第3层第1层第2层第3层人工广场绿地14831827422某植物园13741909218农用地11849211321注：第1层为距地表0～5cm；第2层为距地表5～10cm；第3层为距地表10～15cm。A．可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数B．各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异C．各样地相同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异D．人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响【答案】D【解析】土壤动物群落调查不适合采用标志重捕法，A项错误；由表格可知人工广场绿地、农用地和某植物园相同土层的动物类群丰富度差别不大，B项错误；人工广场绿地、某植物园第1层个体数与农用地个体数存在明显的差异，C项错误。易错点一：从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。易错点二：尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中动物的避光性和趋湿性来收集。易错点三：从同样营养土壤中采集的样本，进行多组统计比较。易错点四：识别命名要准确，并进行分类。易错点五：远离危险地带，不要破坏当地环境。挑战真题：1.(2015·四川卷，7)某放牧草地有一些占地约1m2的石头。有人于石头不同距离处，调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重)，结果见下图。下列叙述错误的是()A.随着蝗虫种群密度的增大，植物之间的竞争将会加剧B.蜥蜴活动地点离石头越远，被天敌捕食的风险就越大C.距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素D.草地上放置适量石头，有利于能量流向对人类有益的部分【答案】A【解析】本题考查了群落的种间关系、空间结构和能量流动的相关知识，考查综合分析能力、获取信息的能力和识图能力，难度适中。由坐标曲线图分析可知，随着蝗虫种群密度的增加，禾草植物的生物量变化不大，而非禾草植物的生物量明显下降，有利于禾草植物的生长，禾草植物与非禾草植物之间的竞争将减弱，A错误；由坐标柱形图分析可知，距离石头越远蜥蜴的个体平均数越小，可推测出蜥蜴活动地点离石头越远，越不便于隐蔽，而被天敌捕食的风险就越大，B正确；距离石头的远近属于群落水平结构，C正确；草地上的石头越多蜥蜴就越多，蝗虫数量越少，有利于能量流向对人类更有益的部分，D正确。2.(2015·北京卷，4)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区，各处理区均设7个10m×10m的观测点，每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。处理区小蚂蚁出现率的变化/%定时灌溉不驱走大蚂蚁增加35驱走大蚂蚁增加70不灌溉不驱走大蚂蚁减少10驱走大蚂蚁减少2对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是()A.小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长B.采集实验数据的方法是样方法C.大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围【答案】A【解析】不驱走大蚂蚁比驱走大蚂蚁，在定时灌溉或不灌溉的情况下，小蚂蚁出现率都有所降低，可以得出大蚂蚁和小蚂蚁在食物上的竞争较强，进而可以得出大蚂蚁抑制小蚂蚁数量的增长，大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围，A错误，C正确。驱走大蚂蚁，定时灌溉，小蚂蚁出现率增加，不灌溉，小蚂蚁出现率减少，可以得出土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围，D正确。本实验对实验数据的采集方法是“7个10m×10m的观测点”、“每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点”属于样方法，B正确。挑战模拟题：一、选择题1.（2019·河北衡水中学期中）下列关于种群密度、群落丰富度调查实验的相关叙述中，正确的是（）A.调查土壤中蚯蚓的种群密度可用标志重捕法B.调查森林植被的丰富度可用样方法，需对各个样方取平均值C.用取样器取样法调查土壤中鼠妇时，应用记名计算法统计其丰富度D.对于土壤小动物而言，用取样器取样法可调查群落丰富度和某个种群的密度【答案】D【解析】蚯蚓的活动能力弱、活动范围小，适宜采用样方法调查其种群密度，A错误；用样方法调查森林中某植物的种群密度时，需对各个样方取平均值，B错误；丰富度是群落水平上研究的问题，鼠妇只是土壤小动物的一个种群，应说调查鼠妇的种群密度，C错误；对于土壤小动物而言，用取样器取样法可调查群落丰富度和某个种群的密度，D正确。2.（2019·福建泉州质检）下列关于群落“丰富度”的说法，正确的是（）A.调查土壤中小动物类群的丰富度可采用标志重捕法B.甲池塘中鲫鱼数量多于乙池塘，则甲池塘中鲫鱼丰富度较高C.经过群落演替，不同群落的物种丰富度均达到相同水平D.森林中物种数目多于河流，则森林的物种丰富度高于河流【答案】D【解析】由于土壤中的小动物身体微小，而且活动能力强，所以不能用样方法和标志重捕法调查其丰富度，可采用取样器取样的方法进行采集、调查，A错误；丰富度是指群落中不同物种数目的多少，而不是种群中个体数目的多少，B错误，D正确；群落演替的最终结果与其所处环境密切相关，所以经过群落演替，不同群落的物种丰富度不一定均达到相同水平，C错误。3.下图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置，下列有关叙述错误的是()A．甲装置的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通B．乙装置通常用于对体型较小的土壤动物进行采集C．甲装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集D．用乙装置采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中【答案】C【解析】由图可知，甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集，其中的花盆壁C和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通。4.下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中，不正确的是()A．为了调查不同时间土壤中小动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度C．利用小动物的避光避热性，收集土样中的小动物可采用带灯罩的热光源D．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征【答案】B【解析】调查土壤小动物类群丰富度的方法是取样器取样法，标志重捕法用于调查体型较大，活动范围较大的动物的种群密度。5.关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法错误的是()A．该研究过程是：提出问题→制订计划→实施计划→分析实验结果→得出结论B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法进行调查C．利用小动物的避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集土样中的小动物D．取样时尽量不要破坏环境，并应事先取得有关部门的同意【答案】B【解析】标志重捕法适用于个体较大、活动能力较强的动物，而个体较小、活动能力较强的小动物的研究常用取样器取样法。6.关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”，有关说法错误的是()A．不同季节，土壤中小动物的丰富度一般不同B．不同地点，土壤中小动物的丰富度一般不同C．调查蚯蚓的数量可采用标志重捕法D．应设计表格，统计不同采集样点的土壤动物种类【答案】C【解析】蚯蚓活动范围较小，在调查取样时一般用样方法，而不用标志重捕法，由于季节变化和不同地点的环境不同，动物的丰富度一般不同。7.科研人员对某一地区甲、乙、丙3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果见下表。分析表中数据可知()A．可用标志重捕法调查各样地土壤中的动物类群数B．各样地土壤中动物的丰富度没有明显的差异C．各样地土壤中动物的数量没有明显的差异D．各样地土壤中动物的种群数量增长曲线均为“S”型【答案】B【解析】调查土壤中的动物类群常采用取样器取样法。分析表中数据可知，各样地土壤中动物的丰富度没有明显的差异，数量差异较大。从表中数据不能判断种群数量的增长方式。8.下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中，不正确的是()A．为了调查不同时间土壤中小动物丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标志重捕法调查土壤小动物类群丰富度C．利用小动物的避光避热性，收集土样中的小动物可采用带灯罩的热光源D．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征【答案】B【解析】调查土壤