2020届高考生物实验突破专题11土壤中小动物类群丰富度的研究(解析版).docx

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1、2020 届高考生物实验突破专题 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、 调查采集小动物诱虫器采集简易采集法：用解剖针拨找同时用放大镜观察，发现小动物后进行 采集采集到的小动物可放入酒精中，也

2、可将活着的小动物放入试管中观察和分类可借助放大镜、实体镜进行观察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

3、 ）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

4、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， 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

5、、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

6、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 05 cm；第 2层为距地表 510

7、cm；第 3 层为距地表 1015 cm。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

8、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 1 m2 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

9、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

10、·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 10 m×10 m 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

11、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 10 m× 10 m 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.（ 20

12、19 ·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】 DA 错误；用解析】 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，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

13、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

14、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

15、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 (

16、)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。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

17、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

18、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要用记名计数法或目测估算法， 标志重捕法用于调查种 群密度。9. 在开展 “土壤中小动物类群丰富度的研究 ”活动中，要对土壤中小动物进行取样调查，适宜 采用的方法是 ( )A 随机观察法B 取样器取样法C 标志重捕法D 目测估计法【答

19、案】 B【解析】由于土壤中的生物有的较小不易观察，所以在取样时要借助取样器。10. 下表的群落中，以数字 15 代表的物种，每个物种的密度不同。其中丰富度最大的群落 是 ()A 答案 AB 答案 BC 答案 CD 答案 D【答案】 D【解析】群落物种数目最多，丰富度最大。11. 某研究性学习小组开展了 “不同土壤中小动物类群丰富度的调查 ”活动，下列有关做法正 确的是 ( )A 可采用标志重捕法进行调查B 同一时间分别采集落叶量不同地域的表层土样C 只统计肉眼可见的小动物D 无法知道小动物名称的可忽略不计【答案】 B【解析】 许多土壤动物有较强的活动能力， 而且身体微小， 因此不适于用样方法或

20、标志重捕 法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样进行采集、 调查的方法。 统计土壤动物时 应借助显微镜或实体镜对各类小动物进行统计。无法知道小动物名称的可记为 “待鉴定 ×××， 并记录下它们的特征。二、非选择题12. 跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对动植物的分解起重要作用。请回答：(1) 由于跳虫和甲螨活动能力 ，身体 ，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。(2) 现要采集大量的跳虫用于实验室培养， 最好选择下图中的吸虫器 ，理由是 。若要采集大量的甲螨作为标本保存， 最好选择吸虫器 ，理由是 。(3) 现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和

21、线虫三个种群，若它们均仅以罐内已有的酵母菌 为食，则跳虫与甲螨之间的关系是 ，线虫与酵母菌之间的关系是 。【答案】 (1)较强 微小 (2)B 该吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活D 该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂(3) 竞争 捕食【解析】 (1)跳虫和甲螨活动能力较强，身体微小，应用吸虫器等进行采集。(2)吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活。(3) 跳虫与甲螨、线虫都以酵母菌为食，所以跳虫与甲螨属于竞争关系，线虫与酵母菌属于捕食关系。13. 根据课本关于 “土壤中小动物类群丰富度的研究 ”，回答有关问题：(1) 调查土壤中小动物常用 进行采集、调

22、查的方法，而不适宜用样方法或标志重捕法进行调查，原因是许多土壤小动物具有 ，而且 。(2) 丰富度的统计方法通常有两种：一是 ；二是 。前者是指在一定的样地中，直接 ，这一般用于个体较大，种群数量 的群落。(3) 采集的小动物可以放入 中，也可放入 中。(4) 观察时最好用 。如用普通显微镜，可在 的物镜和 的目镜下观察。(5) 下表是某生物兴趣小组的同学对某样地土壤动物的抽样调查数据。 物种丰富度可表示为 D ：( S 1)/1n A， S 表示物种数， A 表示总个体数。请根据下表调查的情况，统计该地的物种丰 富度。【答案】 (1)取样器取样 较强的活动能力 身体微小 (2) 记名计算法 目测估计法 数出 各种群的个体数目 有限 (3)70%的酒精溶液 试管 (4)实体镜 4 倍 5 倍 (5)D (S 1)/lnA6/ln413 0.996 1【解析】 调查土壤中小动物常用取样器取样进行采集、 调查的方法， 而不适宜用样方法或标 志重捕法进行调查， 原因是许多土壤小动物具有较强的活动能力， 而且身体微小。 丰富度的 统计方法通常有两种：一是记名计算法，二是目测估计法