高考必考教材实验(十四)——土壤中小动物类群丰富度的研究
【师说考问】 考问1 实验原理
(1)土壤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)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)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。 考问2 实验流程 提出问题 ↓ 制订计划 ↓
?? ↓
取样：选取取样地点，用取样器取土壤样本，并标明取?样地点、时间等实施? ↓
计划?采集：从土壤样本中采集小动物
? ↓
?观察与分类：对采集的小动物进行分类并做好记录 ↓??统计和分析：设计统计表，分析所收集的数据
准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境情况
↓
得出结论：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
名师点睛
做好该实验的几个注意事项
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多的收集小动物。收集小动物时，根据土壤中小动物的避光、避热性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本，多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确，并进行分类、对于不认识的动物也应作好记录，并记为“待鉴定××”并记下其特征。
(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。
【题组跟进】 高考题组——研考向
考向一 实验相关知识的综合考查
1．[经典高考]下列有关土壤动物研究的叙述，正确的是( ) A．土壤动物群落不存在分层现象 B．土壤动物种间关系主要是互利共生
C．土壤盐碱度不同，土壤动物群落结构有差异
D．随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度
解析：土壤中的动物因食物来源和栖息条件不同，在土壤中也存在分层现象；土壤动物
的种间关系主要是竞争、捕食、共生等；土壤盐碱度不同，导致植物在水平分布上有差异，土壤中的动物群落结构也会因此存在差异；表层土中含有的动物种类较少，不能准确反映土壤小动物类群丰富度。
答案：C
2．[经典高考]跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群，对植物遗体的分解起重要作用。
请回答下列问题。
(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__________。
解析：(1)跳虫和甲螨活动能力较强，身体微小，不适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。(2)吸虫器中的湿棉花模拟土壤湿润的环境，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，线虫与酵母菌之间的关系是捕食关系。
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的环境，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
[实验理论归纳] 调查类实验的步骤及方法
(1)调查类实验的一般步骤：选定调查课题→确定调查方法→选择调查对象→确定调查范围→设计记录表→进行结果分析。
(2)常用的调查方法：询问法、问卷调查法、取样调查法(样方法、标志重捕法、取样器取样法)、野外观察法、社会调查法、实验法等。如调查人类红绿色盲的发病率用询问法或问卷调查法；调查土壤中螨虫的种群密度用取样器取样法。
模拟题组——预趋势
预测一 实验过程及结果的分析处理
1．[2019·河北唐山模拟]下列关于实验“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中，正确的是( )
A．对于无法知道名称的小动物，可忽略，不必记录下它们的特征 B．丰富度的统计方法有两种：一是取样器取样法，二是目测估计法
C．为了调查不同时间土壤中小动物的丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查
D．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的物种丰富度
解析：丰富度是指一个群落中物种数目的多少，对于无法知道名称的小动物，切记不可忽略，需要记录下它们的特征，A错误；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，B错误；标志重捕法适用于活动能力强、活动范围较大的动物，而土壤小动物身体微小，活动范围小，宜采用取样器取样的方法进行调查，D错误。
答案：C
2．[2019·普通高等学校预测卷]下表是退耕还林后，某森林生态系统中的群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位：株/平方米) 第1年 笫5年 第10年 第15年 第20年 物种a 5 10 2 0 0 物种b 1 2 5 3 3 物种c 0 1 3 8 6 下列分析合理的是( ) A．第1～10年内，该生态系统中物种的丰富度先升高然后再降低 B．第1～20年内，物种b逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关
C．第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群年龄组成属于增长型 D．第10～15年内，物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应弱光环境相关 解析：表中只列举了3个物种的种群密度变化情况，据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况，A错误；第1～20年内，物种c逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关，B错误；第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群能获得较多的光照，适应环境的结果，C错误；第10～15年内，由于多年生草本和灌木的遮盖，物种a获得的光照较少，因此不能适应环境而逐渐消失，D正确。
答案：D
预测二 实验的综合考查
3．[2019·江苏如皋市质量调研]研究者调查了秦岭山地不同海拔9个红桦林群落的物种丰富度，结果如下图所示。其中字母A～I代表不同群落类型，A为发育早期的群落，B、C、D、E为发育中期的群落，F、G、H、I为发育晚期的群落。请回答下列问题：
(1)研究种群是研究群落的基础。估算某种蝗虫幼虫的种群密度时，可以采用________法。科学家在调查红桦种群时，统计不同胸径大小的个体所占的比例得到种群的________。
(2)调查发现，A～I群落发育阶段不同，群落的物种丰富度呈________的变化趋势。D所处的生态系统的抵抗力稳定性很可能________(填“大于”、“小于”或“等于”)F所处的生态系统的稳定性，原因是__________________________________。
(3)在不同发育阶段的红桦林群落中，________层的物种丰富度均最低。在群落发育晚期，草本层物种丰富度降低的主要原因是__________________________。
(4)红桦林群落具有明显的分层现象，有利于__________________________。
解析：(1)蝗虫幼虫活动能力弱，常用样方法调查其种群密度。科学家在调查红桦种群时，统计不同胸径大小的个体所占的比例得到种群的年龄结构。(2)据图分析，A～I群落发育阶段不同，群落的物种丰富度呈先增加后减少，再稳定的变化趋势，且群落物种多样性在群落发育的中期(C、D、E)时期最高。图中D的物种数更多，食物网更复杂，自我调节能力更强，所以其抵抗力稳定性很可能比F所处的生态系统高。(3)四条曲线显示，在不同发育阶段的红桦林群落中，乔木层的物种丰富度均最低。在群落发育晚期，由于乔木的生长，使得草本层获得的阳光减少，所以草本层物种丰富度降低。(4)红桦林群落具有明显的分层现象，有利于提高群落利用阳光等环境资源的能力。
答案：(1)样方 年龄组成
(2)先增加后减少，再稳定 大于 D的物种数更多，食物网更复杂，自我调节能力更强
(3)乔木 由于乔木的生长，使得草本层获得的阳光减少 (4)提高群落利用阳光等环境资源的能力