学科分类号090201
本科毕业论文（设计）
题目乌当区农田土壤动物群落特征研究
姓名宫连虎学号1109090540053
院（系）地理与旅游学院
专业农业资源与环境年级2011级
指导教师职称
二○一五年五月
贵州师范学院本科毕业论文(设计)诚信声明
本人郑重声明：本次我呈交的本科毕业论文(设计)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文作者签名：
2015 年月日
目录
摘要 .............................................................................................................................. I 关键词： ........................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................... I I
0 引言 (1)
1 土壤动物相关研究 (1)
1.1土壤动物的分类 (1)
1.2 农田土壤动物的生态功能 (2)
1.3 研究现状 (3)
1.4 研究目的及意义 (3)
2 研究区概况 (4)
2.1 乌当区气候特征 (4)
2.2 乌当区地形地貌及植被覆盖特征 (4)
3 研究方法和内容 (5)
3.1 样地设置 (5)
3.2 取样方法 (5)
3.3 数据处理分析 (6)
3.4 研究内容 (6)
4 结果与讨论 (6)
4.1 农田土壤动物的组成和个体数 (6)
4.2 农田土壤动物群落的水平结构和时间结构及垂直结构 (8)
5 结论 (12)
参考文献 (13)
致谢 (15)
摘 要
为了研究农田土壤动物的群落特征，本文以贵阳市乌当区东风镇麦壤村农田土壤动物作为研究对象，通过干漏斗法和目测法对土壤动物的群落特征展开深入调查研究。于2014年3月、7月和11月共捕获农田土壤动物4695只，隶属于4门9纲21目，其中优势种群有弹尾目和蜱螨目，常见类群有鞘翅目、伪蝎目、蜘蛛目、膜翅目、猛水蚤目、综合目和啮目，稀有类群有前气门亚目、直翅目、等翅目和寡毛纲等15个类群。研究结果表明，土壤动物个体数在垂直结构上表现出A 层>B 层>C 层>D 层，自上而下呈垂直分布递减；在水平结构上表现出被弃耕的农田土壤动物个体数远远大于正处于耕作中的农田；在时间结构上农田土壤动物的个体数表现为7月>3月>11月，明显地表现出季节差异性；通过丰富度指数 N R S ln /)1(-=计算表明，土壤动物群落丰富度为3月>7月>11月。
关键词：农田土壤动物；水平结构；时间结构；垂直结构；丰富度
Abstract
In order to study the characteristics of soil animal community farmland, the paper Wudang District of Guiyang City Dongfeng Mairangcun farmland soil animals as research subjects, by a dry funnel method and visual method of community characteristics of soil animal in-depth investigation. In March 2014, July and November were captured in 4695 farmland soil animals belonging to 4 9 classes, 21 orders, which have dominant populations Collembola and Acari, common groups have Coleoptera, pseudo-scorpion mesh, spiders Currently, Hymenoptera, Harpacticoida integrated projects and engagement projects, rare groups have suborder Prostigmata, Orthoptera, Isoptera and Oligochaeta and other 15 groups. The results showed that the number of individuals of soil animals in the vertical layer structure exhibit A> B layer> C level> D layer, vertical distribution decreasing from top to bottom; the horizontal structure of soil animals showed a number of individuals abandoned farmland far greater than is in the tillage of farmland; the number of individuals in the time structure of soil fauna showed July> March> November, apparent in seasonal differences; by the abundance index calculation shows that rich soil animal community of 3> July> November.
Keywords:Agricultural Soil Fauna;Horizontal structure; time structure; vertical structure; richness
0 引言
随着生态学的进一步发展，目前在生态学领域，其研究重点已由地上部分向地下部分转移，而土壤动物的研究是地下生态学研究的关键内容之一［1］。近年来，我国在土壤动物生态学研究方面投入了大量的经济资助，一方面显示出我国学术界对地下土壤动物生态学的重视；另一方面鼓励了大批专家、学者纷纷投入到该领域的研究，并取得了大量的研究成果。专家、学者们一致认为土壤动物为人类及其他动植物的生存与发展提供物质和能量，是食物链形成中至关重要的环节，对地下生态系统具有调节作用，［2，3］。此外，农田土壤动物是维持地下生态系统平衡的主要因素之一，这也是专家学者们要对地下生态学中土壤动物展开深入研究的重要原因。
土壤动物是指常年生活在枯枝落叶下及其土壤中，并且对土壤能产生一定影响的各种动物的总称［3］。其生存环境主要位于枯枝落叶之下及土壤表层。土壤动物是陆地生态系统中种类最多、数量最大的动物[4]。据相关研究表明，在1m2的土壤内可捕获上万只节肢动物及上百万的线虫，再加上其他种类的各种土壤动物，其数量巨大，并形成了复杂多样的土壤动物群落结构[5]。但在不同的生态环境中，土壤动物的群落结构各有不同，鉴于此，为了研究贵阳市乌当区农田土壤动物群落特征，以贵阳市乌当区东风镇麦壤村农田土壤动物作为研究对象，在查明其群落结构特征的基础上，深入分析农田土壤动物群落结构的影响因素，以及土壤动物群落特征与农业生产的关系，以便为退化农田生态系统的修复提供基础数据。
1 土壤动物相关研究
1.1土壤动物的分类
土壤动物根据其体型的大小不同分为大型土壤动物和中小型土壤动物。其中大型土壤动物是指不需要放大，用肉眼就能看到的土壤动物，主要是指体长大于或等于1cm的土壤动物，例如蜗牛、甲虫、蛆以及蜘蛛等都是极为
典型的大型土壤动物。然而中小型土壤动物是指其体长小于1cm的土壤动物，它们大多需要借助放大镜或者体视镜方可看清楚，例如弹尾目、原尾纲等；根据有无脊椎将土壤动物分为脊椎动物和无脊椎动物。其中无脊椎动物包括软体动物、环节动物、节肢动物、线形动物以及原生动物等。根据其生存环境的不同，土壤动物可分为林地土壤动物、灌丛土壤动物、草地土壤动物、农田土壤动物等。总而言之，土壤动物的分类根据不同的分类条件而多种多样，而本次研究主要针对农田土壤动物展开。
1.2 农田土壤动物的生态功能
农田生态系统是人类生存和发展的物质基础，它对人类社会的可持续发展具有现实而深远的影响。农田土壤动物作为农田生态系统中最为重要的组成部分，它在生态系统的物质循环和能量循环过程中具有不可磨灭的作用，是农田生态系统中重要的分解者和消费者，其生存及取食活动均可以改变农田土壤结构和土壤的理化性质，调节农田土壤中物质能量的迁移和转化，促进农田土壤中有机质的形成，对改善农田生态系统的土壤生态环境和增强农作物对养分的吸收利用有着积极的影响，并在维护农田生态系统的功能上起着不可替代的作用[6]。长久以来，由于人类过度干扰，不同程度地破坏了农田生态系统的平衡，许多农田出现了土壤污染、土地退化，甚至弃耕现象，严重影响了我国农业的可持续发展。因此，在耕地资源日益稀缺的大环境下，开展农田生态系统恢复相关方面的基础研究已显得十分迫切。
农田土壤动物除了对农田生态系统中土壤理化性质及物质迁移转化有影响之外，它对农田生态系统中土壤污染、农耕、火烧和农药使用情况以及重金属含量等性质还具有一定的指示作用[7-9]。这是因为不同的环境条件对土壤动物的影响不同，当环境条件发生一定程度的变化时，土壤动物的群落结构也会随之改变。正因如此，专家、学者们用农田土壤动物群落来监测农田土壤中的重金属含量以及其他相关的土壤污染，例如利用某些敏感动物类型的消失或出现来判断农田生态系统中农药的使用量以及重金属的含量是否超标
等[9-11]。
1.3 研究现状
在国外，土壤动物研究开始于1840年达尔文等对蚯蚓生物学的研究，至今已经有170多年的研究历史[6]。根据这较长的研究历史，我们不难看出在科学研究领域国外对土壤动物研究历史之悠久。到20世纪80年代初期，联合国粮农组织和开发署又提出要运用生态学观点研究土壤，随之土壤动物群落生态学研究也就顺理成章的成为环境与生态领域中的热点，世界各国的学者和专家们也渐渐开始从不同的角度探讨土壤动物群落的结构、功能和稳定性问题[12]。其中对土壤动物研究最活跃的学术组织是美国的土壤生态学会，它成立于1987年，在这期间，他们每两年召开一次国际会议，可见他们对土壤动物研究极为重视。
在国内，我国对土壤生物学的研究远远落后于发达国家，特别是对土壤动物学的研究更是滞后，直到20世纪70年代末、80年代初才开始，至今也只不过短短30多年的研究历史，和发达国家相比，我们至少落后了140年[7-10]。而且我国对土壤动物方面的研究大都集中在指示生物方面[11-13],而关于土壤动物群落结构的研究却较为薄弱，其研究内容主要包括土壤动物群落的季节变化、多样性；土壤动物在分解过程中的作用及其自身群落演替；环境变化和污染对土壤动物群落结构的影响；土壤动物在生态恢复中的作用等[14-17]。以上针对土壤结构方面开展的研究主要集中在我国东北一带的森林生态系统，对于其他区域的生态系统研究较少，尤其是对农田土壤动物的研究更是稀缺。
1.4 研究目的及意义
土壤动物是生态系统中物质循环和能量循环的重要消费者和分解者，在生态系统中的作用不可忽视，一方面，它能积极同化和分解环境中的多种物质而用于自身的生存生长所需；另一方面，又能将其排泄产物归还到生存环境中而改造环境和提高土壤肥力，增强土壤质量和土地质量，促进农业的发
展，因此，土壤动物成为土壤和土地质量评价的一个重要指标［3］。此外，众多的土壤动物还是人类重要的的生物资源，它与农业的发展息息相关［14］。因而对土壤动物的研究已经成为农业生产调查评估中必不可少的要素。
目前，虽然我国对土壤动物的研究已经有了一定的进展，但是对农田方面的土壤动物研究甚少，特别是对贵州典型的喀斯特丘陵地带的农田土壤动物研究更是缺乏［15，16］。因此本文选择贵阳市乌当区东风镇麦壤村农田作为研究基地而展开了对该地区农田土壤动物群落特征的调查。
近年来，在农业生产中农药、化肥的滥用导致乌当区土壤环境问题十分突出，而土壤质量直接影响农产品的质量和数量。鉴于此，本研究选择乌当区作为研究区域，通过对该研究区农田土壤动物群落的组成和群落结构进行深入研究，揭示农田土壤动物的时空动态变化规律及其和环境要素的相关性，同时还可以维护农田生态系统的平衡和保护生物多样性。
2 研究区概况
2.1 乌当区气候特征
该研究区季节性特征较为明显，一年中1月份的平均气温最低，最低可达到-7.8℃，7月份的平均气温最高，最高可达到37.5℃，年平均气温在15.1℃左右。此外，该研究区雨热同期，降水丰富，气候湿润，年降水量在2000毫米左右，冬无严寒，夏无酷暑，无霜期较长，气温变化差异并不是十分明显。
2.2 乌当区地形地貌及植被覆盖特征
乌当区是贵阳市新城区，总面积为686平方公里，是贵阳市主要的蔬菜粮食基地，农业经济是乌当的支柱产业，如乌当农业科技园区既是贵阳农业科技园区的核心园区, 也是贵州省第一个现代农业示范园区。位于东经106°30′-07°03′，北纬26°33′-26°55′之间，地处贵阳市东北部，平均海拔为1100-1400m。地势北高南低，起伏变化较大，该研究区自然环境优美，气候宜人，地形复杂多样，以平地居多，山地相间，土壤肥沃，主要以
蔬菜种植和玉米生产为主，其间还兼有水果生产和经济林的种植。
3 研究方法和内容
3.1 样地设置
此次研究以乌当区东风镇麦壤村农田为重点，在研究区域选取3个具有代表性的样地，其样地应避开生境边缘及堆放物区域，从而消除生境边缘和堆放物对农田土壤动物群落特征的影响。该研究区域的三块典型农田主要概况如下：
农田1位于麦壤村南明河上游方向一千米左右，这里交通便利，居住人口相对较多，人类活动干扰较为强烈。其中主要表现为人类的踩踏及生活用水的灌溉和车辆运行带来的灰尘干扰。该农田以种植蔬菜为主，常年施用化肥，但无地膜覆盖。
农田2位于麦壤村南明河下游方向一千米左右，这里居住人口相对较少，交通不便，只有一条机耕道直入，很少受到外界干扰，四周均为林地覆盖，几乎保留着原生态的植被，和农田1一样以种植蔬菜为主，常年施用化肥，无地膜覆盖。
农田3位于麦壤村，距离兰明河较远，和农田1、农田2几乎呈等三角形分布，是刚刚弃置不久的农田，田间零星地长了一些杂草，也有几棵极小的果树，但是覆盖率还不到百分之五。
3.2 取样方法
于2014年进行3次土壤取样，即2014年的3月中旬、7月中旬和11中旬。每次取样共取9个样点，平均每块农田设置3个样点，在每块农田中将3个点按照等边三角形分布，每个样点的取样规则为10cm×10cm,取0-20cm耕层土壤，分0-5 cm、5-10 cm 、10-15 cm 15-20cm4层采集土样［17］。并将所采土样装入自封袋内，并贴上相应的标签，带回实验室内调查分析。
3.3 数据处理分析
采用以下几个参数来分析土壤动物的多样性
3.4.1 丰富度指数 ：［18］
N R S ln /)1(-=；式中S 为丰富度指数，R 是群
落中的类群数，N 是所有种的个体数。
3.4.2 优势度指数 ：［19］ ()N n c i /=2 ；式中，ni 为每个类群的个体
数 ，N 为总的个体数 。
此外，也可以根据原始捕获个体数占捕获总量的百分比来划分各类群数量等级，即个体数量大于捕获总量的10．0 %以上者为优势类群 ，占1.0 % ～10.0 % 者为常见类群 ，不足1．0 %者为稀有类群［19-20］，从而鉴定出哪些土壤动物属于优势种群。
3.4 研究内容
将野外所采集的土样带回实验室以后，采用干漏斗法(Tullgren 法)和目测法以及统计分析等方法调查土壤动物。即采用干漏斗法在45W 的灯光烘烤24小时的同时使用大试管加入三分之二容积的酒精收集土壤动物，再将收集到的土壤动物在实验室内根据《中国土壤动物检索图鉴》使用目测法或者体视镜等观察仪器对土壤动物进行分类鉴定和统计分析，一般鉴定到目，少数鉴定到纲[21-22]。并区分出土壤动物群落的组成和个体数、优势种群、丰富度以及垂直结构、水平结构及时间结构。
4 结果与讨论
4.1 农田土壤动物的组成和个体数
对不同季节下三块农田土壤动物群落特征的调查结果见表4.1，根据本次调查研究统计，于2014年3月、7月和11月共捕获农田土壤动物4695只，隶属4门9纲21目。其中，3月份共获得农田土壤动物1467只，占总捕获量
的31.25%，共17个类群，其物种丰富度为2.01；7月份共获得农田土壤动物2159只，占总捕获量的45.99%，共19个类群，其物种丰富度为2.13；11月份共获得农田土壤动物1069只，占总捕获量的22.77%，共13个类群，其物种丰富度为1.42。
其次根据原始捕获个体数占捕获总量的百分比来划分各类群数量等级，即个体数量大于捕获总量的10．0 %以上者为优势类群，占1.0 % ～10.0 % 者为常见类群，不足1．0 %者为稀有类群，由此并结合表4.1数据研究发现：在本次研究中，呈现出的优势种群有弹尾目和蜱螨目，共占总捕获量的
78.38%；常见类群有鞘翅目、伪蝎目、蜘蛛目、膜翅目、猛水蚤目、综合目和啮目，共占总捕获量的17.23%；稀有类群有前气门亚目、直翅目、等翅目以及双尾目和寡毛纲等15个类群，共占总捕获量的4.39%。
表4.1 贵阳市乌当区东风镇麦壤村土壤动物群落组成
表中***表示优势种群，**表示常见种群，*表示稀有种群。
4.2 农田土壤动物群落的水平结构和时间结构及垂直结构
对于同一季节内三块农田土壤动物群落特征研究结果见表4.2，其中3月份所获得农田土壤动物个体数分布为农田1（372只）<农田2（377只）<农田3（718只）；7月份所获得农田土壤动物个体数分布为农田1（461只）<农田2（476只）<农田3（1222只）；11月份所获得农田土壤动物个体数分布
为农田2（206只）<农田1（222只）<农田3（641只）；针对三块农田汇总比较时，其农田土壤动物数量分布情况为农田1（1055只）<农田2（1059只）<农田3（2581只）。综上数据研究发现：农田1中所捕获土壤动物个体数最少；农田3中所捕获土壤动物个体数量最大；但是农田1和农田2无论是哪个季节，其个体数均较为接近，而农田3却远远大于农田1和农田2。即两块正处于耕作中的农田，其土壤动物个体数相接近，而被弃耕的农田环境中的土壤动物个体数远远大于正处于耕作中的农田，出现这种现象的原因可能是耕作条件下的两块农田人为干扰较为严重，影响了农田土壤动物的生存环境，从而抑制了农田土壤动物的生存与繁殖。
除此之外，根据表4.2数据研究发现，农田1在3月份所获得土壤动物共372只，占农田1总捕获量的35.3%，7月份所获得土壤动物共461只占农田1总捕获量的43.7%，11月份所获得土壤动物共222只，占农田1总捕获量的21%；农田2在3月份所获得土壤动物共377只，占农田2总捕获量的35.6%，7月份所获得土壤动物共476只，占农田2总捕获量的44.9%，11月份所获得土壤动物共206只，占农田2总捕获量的19.5%。农田3在3月份所获得土壤动物共718只，占农田3总捕获量的27.8%，7月份所获得土壤动物共1222只，占农田3总捕获量的47.4%，11月份所获得土壤动物共641只，占农田3总捕获量的24.8%。
综上数据研究发现，在水平结构上，3月份农田土壤动物个体数表现为农田3>农田2>农田1，优势度表现为农田2>农田1>农田3；7月份表现为农田3>农田2>农田1，优势度表现为农田3>农田2>农田1；11月份表现为农田3>农田1>农田2，优势度表现为农田3>农田1>农田2；由此发现在水平结构上同一季节中个体数并无一定的规律，但是就一整年而言，所捕获的农田土壤动物群落呈现出农田1（1055只）<农田2（1059只）<农田3（2581只），只是农田1和农田2所捕获的土壤动物个体数几乎差不多，而农田3远远高于农田1和农田2。但是，优势度却无明显规律可循。
在时间结构上,农田土壤动物个体数集中表现出7（2159只）月>3月（1467
只）>11月（1069只），即一年中7月所获取的农田土壤动物的个体数及其类群数相对较高，其原因可能有以下几点：第一是土壤温度的影响。由于贵阳地区的七月处于一年中平均气温最高的月份，此时的土壤平均温度也是一年中最高的时候，有利于土壤动物的活动与繁殖；第二是土壤湿度的影响。贵阳地区属于雨热同期，7月份也是年均降水最多的月份，这导致了7月的土壤湿度增大，为土壤动物的生存繁殖提供良好的栖息环境。同时结合表4.1发现，在类群数上则表现为：3>7月>11月，同时土壤动物群落丰富度变化规律也是3>7月>11月，具有明显的季节差异特征。
在垂直结构上，针对所有采样点所捕获的农田土壤动物个体数进行分析，整体上集中表现为A层（0-5cm）>B层（5-10cm）>C层（10-15cm）>D层（15-20cm），自上而下呈垂直分布递减，出现较为明显的地表聚集性。只有7月份有个别组数据出现异常，其原因可能是人为松土和翻土而导致。由于人类为了提高农作物的质量和产量，对土壤进行松土和翻土而在短时间之内打乱了土壤动物的垂直分布结构。
表4.2不同季节及不同土层的土壤动物的组成：
同时，根据表格4.3数据研究显示， 3月份在两个样区所获得的农田土壤动物分布情况为A层（0-5cm）：587只，B层（5-10cm）：369只，C层（10-15cm）：314只，D层（15-20cm）：197只；7月份在两个样区所获得的农田土壤动物分布情况为A层（0-5cm）：864只，B层（5-10cm）：532只，C层（10-15cm）：453只，D层（15-20cm）：310只；11月份在两个样区所获得的农田土壤动物分布情况为A层（0-5cm）：397只，B层（5-10cm）：296只，C层（10-15cm）：161只，D层（15-20cm）：115只；各季节综合显示A层（0-5cm）：1948只，B层（5-10cm）：1197只，C层（10-15cm）：928只，D层（15-20cm）：622只。由以上各组所得数据表明：在该研究区内，农田土壤动物群落分布均为垂直递减（自上而下），即A层（0-5cm）>B层（5-10cm）>C层（10-15cm）>D层（15-20cm），集中表现出极为明显的表聚性特征。出现这一表聚特征的原因可能是大多土壤动物具有趋光性以及地表有机质含量和氧气充足，适合土壤动物的生存繁殖。
表4.3不同土层中各个季节的土壤动物的组成：
5 结论
通过对贵阳市乌当区东风镇麦壤村三块农田样地中土壤动物群落特征的研究，在时间结构上，发现在不同季节（月份）里农田土壤动物个体数及其丰富度在农田中的分布情况有所不同，集中表现为7月>3月>11月，并且季节性差异极为明显。
在垂直结构上,无论是对季节内还是所有季节的农田土壤动物个体数进行分析，农田土壤动物个体数均表现出A层（0-5cm）>B层（5-10cm）>C层（10-15cm）>D层（15-20cm）自上而下呈垂直分布递减趋势，并且差异较为明显，集中表现出了农田土壤动物群落的地表聚集性特征。
在水平结构上，不论是季节内还是所有季节中，农田1和农田2这两块正处于种植蔬菜条件下的农田，其土壤动物个体数相接近，而被弃耕且长满杂草的农田3中的土壤动物个体数远远大于正处于耕作中的农田1和农田2，这一研究结果表明被弃置的农田更适合土壤动物群落生存与繁殖，就其原因主要是被弃置的农田人为干扰较小，它更适合土壤动物的栖息，当人为干扰过为频繁时，农田中的土壤动物群落特征将会随之变化；其次是化肥的长期施用对农田土壤动物的生存与发展也有一定的负面影响，使某些土壤动物会增多或减少。鉴于此，研究农田土壤动物群落特征就可以推断出该农田土壤的生态健康状况，进而得出农田土壤动物与农业生产的互动关系。
农田土壤动物的研究对于农业生产行业具有不可忽视的作用，通过对农田土壤动物的群落特征研究，有利于从农田土壤动物的角度去分析农业环境条件是否满足农业发展的需要，有利于寻找出更适合农业生产的配套措施，有利于提高农作物的产量与质量，为农业的生产与研究提供一定的参考依据。
此外，农田土壤动物群落特征的研究，能为今后农田土壤动物方面更深层次的科学研究提供一定的参考依据，能为退化农田生态系统的建设及恢复方面提供指导方向,能为农田土壤动物的生长环境的保护提供基础资料。
参考文献
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土壤中小动物类群丰富度的研究 一．实验原理 许多土壤动物(如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓、各种昆虫)有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。 二．方法步骤 1．提出问题：调查某处土壤中小动物类群丰富度(或通过调查比较不同土壤中小动物类群的丰富度) 2．制定计划 3．实施计划 （1）准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项。 （2）取样：在野外采用取样器取样的方法进行采集、调查，即用一定规格的捕捉器（采集罐、吸虫器等）进行取样采集，并标明样品的取样地点和时间，在实验室进行观察。 （3）采集小动物：使用诱虫器取样比较方便，且效果较好，但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体
三．注意事项 1．从不同环境中采集的土壤样本要分别统计 丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。 ①记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的群落。 ②目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上 个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。 2.尽可能多地采集小动物
收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。 3．从同种土壤中采集的样本，应由多组同学进行统计、比较 4．识别命名要准确，并进行分类。不要破坏当地环境。 四、典型例题 1．下列关于“土壤中小动物类群丰富度研究”的叙述，正确的是 A．探究土壤中动物的丰富度可以采用样方法或标志重捕法 B．若完成统计和分析后，发现小动物还存活，最好将其放入 70％的酒精溶液中 C．同一区域内不同时间段的同一种大型土壤动物的丰富度都是 相同的 D．一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方土壤动物较多 2.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
生物修复污染土壤技术研究进展 1土壤污染和生物修复概述 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在 2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。 近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。 土壤重污染对人体以及动植物危害的严重性以及其循环过程中不能被降解的特殊性无疑给科学家们提出了巨大的挑战。传统的修复技术，包括物理修复和化学修复，虽然在局部小范围的修复中应用效果明显，但其治理成本高，破坏土壤理化性质，存在二次污染风险，而且对于污染面积巨大且程度较轻的土壤难以实施应用。近年来，应用生物(包括植物和微生物)来修复重污染土壤的研究已经引起了各国科学家的广泛关注。生物修复方法对土壤生态环境不会有影响．是保证土壤生态健康和农业叮持续发展的重要措施[1]。 微生物修复 微生物修复是研究得最早、最深入、应用最为广泛的一种生物修复方法。它利用自然环境中的土着微生物或特效外源微生物的代谢活动，在人为优化的环境条件下加速对环境中污染物的转化、降解与去除[2]。 植物修复 ' 植物修复技术是一种新兴的绿色生物技术．能在不破坏土壤生态环境．保持土壤结构和微生物活性的情况下．通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收．通过收获植物地上部分来修复被污染的土壤。植物修复的机理通常包括植物
实验——探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”课后练 习(2) 1．生态系统的生产力是指生产者制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因，认为是高生产力造成高的物种丰富度。某研究者在某山区研究，绘出海拔高度与物种数目的关系图(如图)，并发现其生产力随着海拔高度增加而递减。由此判断下列叙述正确的是( ) A．海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高 B．生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区 C．高海拔地区的生产力比低海拔地区的高 D．此研究结果支持“生产力假说” 2．某兴趣小组同学欲对“土壤动物的物种丰富度”进行调查研究。对于有较强活动能力且身体微小的土壤动物，他们用自制的取样器进行土壤取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度。 (1)本探究性研究在实施计划中，主要的操作环节有取样、采集小动物、观察和分类、统计和分析。 (2)在采集小动物时，对体型较大的可用________取出。对体型较小的可用________采集。 (3)设计一个数据收集和统计表。 (4)该兴趣小组拟对一种新型杀虫剂对环境中生物的影响进行探究实验，请利用下列实验材料设计实验进行探究。 实验材料：加水稀释的杀虫剂，蚯蚓若干，相同木箱数只，富含腐殖质的土壤，清水。 ①实验步骤 a．取________，在其中铺满相同厚度的________； b．分别向A、B木箱中喷洒______________________________________________________ 并使土壤保持湿润透气； c．向A、B木箱中投放_____________________________________________________； d．观察并记录____________________________________________________________。 ②预期结果及结论
2020届高中生物人教版必修3实验专练：（10）土壤中小动物类群丰富度的研究 1、关于“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法，错误的是( ) A.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 B.调査该土壤中小动物类群丰富度时，可采用标志重捕法进行调査 C.利用小动物的避光避热性，可采用带灯罩的热光源收集样土中的小动物 D.可分别在白天和晚上取同一地块的土样，调查不同时间土壤中小动物的丰富度 2、下列关于土壤动物丰富度统计的叙述,错误的是( ) A.同一区域内不同种类的土壤小动物的丰富度可能不同 B.不同地域内的同一种土壤小动物的丰富度可能不同 C.一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方土壤小动物较多 D.同一区域内不同时间段的同一种土壤小动物的丰富度是相同的 3、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 4、有关探究土壤中小动物类群丰富度的活动,说法正确的是( ) A.该探究活动一般都采用样方法 B.该探究主要针对小动物进行,最好采用标志重捕法 C.进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集和调查 D.若完成统计和分析后,发现小动物还存活,最好再放入70%的酒精溶液中 5、在探究土壤小动物类群丰富度的实验中，某小组设计的采集小动物的装置如图所示，下列说法正确的是( ) A.采集的原理是利用土壤动物的趋光性 B.灯罩的功能是防止昆虫逃跑 C.金属筛网阻止小动物向下移动
土壤中小动物类群丰富度的调查 实验目的： 1、学会土壤中小动物类群丰富度的调查方法。 2、能从种群的组成上描述群落的结构特征，建立群落与环境之间相互联系的观念，为今后 可能进行的资源调查，生态环境调查打下基础。 实验原理： 土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所，他们对动物遗体的分解起着重要的辅助作用；研究突然中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。 许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，常用取样器取样法进行采集、调查。一般不能用样方法或标志重捕法进行调查。 丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法。记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的群落。目测估计法是指按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。 实验材料与用具： 1、实验材料：采用不同地点的土壤样品 2、实验试剂：70%酒精 3、实验用具： 4、（1）简易采集法： 自制取样器（塑料瓶或塑料）、铲子、标签、塑料袋、塑料袋瓷盘、解剖针、放大镜、镊子（包着纱布或棉花的镊子）、磨砂口试剂瓶、解剖镜（实体镜）、土壤动物分类图谱。 （2）诱虫器采集法： 自制取样器（塑料瓶或塑料）、铲子、标签、塑料袋、诱虫器（烧杯、装有酒精的试管、塑料漏斗、塑料花盆或一次性餐盒、金属网、带插头的40w~60w白炽灯、暗色灯罩、铁架台）、镊子、土壤动物分类图谱。 实验步骤： 1、提出问题： 如何调查土壤中小动物的种群与数量？ 确定实验题目，调查土壤中小动物的丰富度。 2、作出假设 大多数土壤动物都只能利用枯枝落叶层中的孔隙和土壤颗粒间的空隙作为自己的生存空间，因此越是靠近土壤表层，动物的种类就越丰富。土壤动物中有很多小动物，各种类个体数大不相同。 3、实验预期 在土壤中动物的种类是相当丰富的，但只有少数种动物的个体数较多，成为优势种群，大部分动物种类的个体数较少。 4、设计实验 （1）确定调查地点，样方的大小和调查对象 （2）分工合作，捕捉土壤动物 （3）分类统计
农田土壤中微生物的检测01 农田土壤中微生物的检测及探究；摘要：土壤微生物是土壤的重要组成部分，其群落结构；土壤的质量，是土壤生态系统稳定性的重要指示因子；Microbiologyinthesoilisa；关键词：农田土壤微生物检测展望；土壤微生物是生态系统的重要组成部分,其数量和种类；材料和方法1）材料；1.1仪器和其他用品三角烧瓶培养皿，吸管试管涂布；1.2培养基牛肉膏蛋白胨培养基农田土壤中微生物的检测及探究 摘要：土壤微生物是土壤的重要组成部分，其群落结构多样性及变化在一定程度上反映了 土壤的质量，是土壤生态系统稳定性的重要指示因子。通过对农田土壤中微生物的检测，了解农田中微生物的多样性，并从生态功能方面阐述了土壤微生物多样性的作用，并探讨其发展前景。 Microbiology in the soil is a important part of the soil . The diversity and chang eable of its community reflect the quality of the soil to some extend .It is the import ant factor of the soil’steady .we can know the diversity of soil by detect the farmlan d’soil .and account the function of the microbiology from the aspect of ecology. Final ly ,we researched the future of microbiology. 关键词：农田土壤微生物检测展望 土壤微生物是生态系统的重要组成部分, 其数量和种类受耕作制度、地理位置、土壤层次、植被、土壤肥力、气候变化及土壤类型等诸多因素的影响, 在土壤环境中起着重要作用。微生物在土壤中的数量、分布与活动情况, 反应了土壤肥力的高低。不同的土地利用方式导致土壤环境不同。农田中含有着许许多多的微生物，千百年来，微生物在默默的为人类服务而不为人知。了解农田土壤中微生物的种类，从而能够更好的为人类做贡献。通过不同的培养基对土壤中的微生物进行测定，从未得
农田土壤修复，看这一篇就够啦 “万物土中生，有土斯有粮”。农田土壤污染修复是改善农田土壤环境质量，保障粮食、蔬菜等农产品质量安全，为老百姓的“米袋子”、“菜篮子”、甚至“水缸子”安全提供基本保障，最终保障人们的身体健康，对经济社会发展和国家生态安全具有重要意义。 示意图 一、如何评价农田土壤污染？目前，农田土壤污染大多采用1995年颁布的《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的二级标准值作为评价指标，也有的采用土壤环境背景值的上限值来评价农田土壤污染情况。即:低于环境背景值上限值的可认为基本良好，农田土壤利用不受任何限制；高于环境背景值上限值、低于《土壤环境质量标准》二级标准值的，则表明还没有污染，农田土壤利用一般不受限制，但要分析和控制污染源；高于《土壤环境质量标准》二级标准值的，则表示受到污染。土壤环境质量标准（GB 15618-1995）并采用土壤污染指数（实测值/二级标准值）法，进行农田土壤污染的分级评价：将土壤污染指数细分为1.0～2.0、2.0～3.0、大于3.0，分别定为轻度污染、中度污染、重度污染。土壤污染程度分级补充材料：2016年3月10日，环境保护部办公厅发布《农用地土壤环境质量标准（三次征求意见稿）》征求意见的函，在2017年5月环保部例行新闻发布会上，环保
部科技标准司司长邹首民回答南都记者提问时介绍，标准目前还在进一步修改，希望今年年底按计划出台。二、农田土壤修复技术有哪些？农田土壤污染修复主要以原位修复技 术为主，其可分为生物、物理和化学修复技术三大类型。示意图生物修复技术主要是利用土壤特定的微生物、植物根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收、转化或固定土壤的污染物，一般可分为植物修复技术、微生物修复技术，有时也包括动物修复技术。物理修复技术主要有换土法、热处理法。换土法是将污染土壤通过深翻到土壤底层（深层翻土法）、或在污染土壤上覆盖清洁土壤（客土法）、或将污染土壤挖走换上清洁土壤（换土法）将污染土壤与生态系统隔离；热处理是通过加热的方式，将一些有机物和具有挥发性的重金属如汞、砷等从土壤中解吸出来，或者进行热固定的一种方法。化学修复技术是向土壤中添加化学物质，通过吸附、氧化还原、拮抗或沉淀等作用与土壤中污染物发生反应，将污染物进行固定、解毒、分离提取的一种方法。三、农田土壤污染修复技术选择的原则是什么？农田土壤污染修复技 术选择主要有三个原则：（1）可行性原则一是技术上可行，选用的修复技术对污染农田土壤的治理效果比较好，能达到预期目标，能大面积实施和推广；二是经济上可行，治理成本不能太高，让农村、农户能够承受，便于推广，应尽量采用成熟度高和可操作性强的技术。（2）安全性原则尽可能选
延吉市帽儿山不同海拔土壤动物多样性的变化特征 2012级地理科学郝俊荣2124010866 【摘要】 本文以延吉市帽儿山为实验地，选择不同海拔高度的7种主要植被类型，从土壤动物的种类及特点、土壤动物的作用和土壤动物的研究方法 3 方面研究了帽儿山沿海拔梯度变化典型植被带土壤动物多样性的变化特征。从生物地理学的角度比较了沿海拔梯度变化各样地土壤动物多样性分布规律，并就环境因子沿海拔高度的变化对土壤动物群落多样性的影响进行了研究，阐述了气候、土壤和植物对土壤动物分布的影响。 【关键词】 帽儿山土壤动物土壤动物多样性 【引言】 土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分，是生物地球化学循环的重要动力之一。土壤动物影响许多重要的生态过程，如：有机质的分解，矿质营养的吸收释放，氮循环，碳循环和成土过程。土壤动物包含地球最丰富的遗传多样性，丰富多样的土壤动物群落是保持陆地生态系统稳定的重要因素。土壤动物物在土壤中的数量与分布一定程度上反映土壤肥力状况与植物营养的密切关系，同时也反映土壤、植被和气候等综合因素对土壤动物的影响。因此土壤动物多样性的保护和研究对生态系统的保护具有重要的意义。土壤动物物研究主要有3个方面的内容：一是动物总量，通常以动物量反映；二是动物活性，即对输入养分的代谢反应，常用土壤酶活性来表示；三是动物组成，即各种动物或功能群的丰度，常用动物纯培养、动物标记和动物功能多样性来表示。 延吉市帽儿山地处北温带，其山体存在着较显著的水热垂直变化梯度，随海拔梯度的变化，地上植物群落呈明显的演替变化。这种植被垂直分布系列必然会导致土壤动物种类组成和数量空间特异变化，为研究温带地区森林草地土壤动物时空间分布和探究土壤动物与植物群落和环境因子相互联系和相互作用规律提供了理想场所。研究帽儿山不同海拔典型植被带土壤动物物群落结构和功能多样性，揭示其生态分布和区域特异性，探究其与土壤、环境和植物的相互作用，为评价帽儿山自然保护区的生态环境、了解全球变化对帽儿山自然保护区土壤动物的影响、研究陆地生态系统生物地球化学循环、研究土壤动物地理分布格局及保护动物多样性提供进一步的理论依据和数据支撑。 【正文】 一、土壤动物的种类 土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称，土壤动物作为生态系 统物质循环中的重要消费者，在生态系统中起着重要的作用，一方面积极同化各 种有用物质以建造其自身，另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环 境。土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称，土壤动物作为生态系 统物质循环中的重要消费者，在生态系统中起着重要的作用，一方面积极同化各 种有用物质以建造其自身，另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环 境。常见的有蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫、千
土壤中小动物调查 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
土壤中小动物类群丰富度的调查 实验目的： 1、学会土壤中小动物类群丰富度的调查方法。 2、能从种群的组成上描述群落的结构特征，建立群落与环境之间相互联系的 观念，为今后可能进行的资源调查，生态环境调查打下基础。 实验原理： 土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所，他们对动物遗体的分解起着重要的辅助作用；研究突然中动物类群的丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。 许多土壤动物有较强的活动能力，且身体微小，常用取样器取样法进行采集、调查。一般不能用样方法或标志重捕法进行调查。 丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法。记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大、种群数量有限的群落。目测估计法是指按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。 实验材料与用具： 1、实验材料：采用不同地点的土壤样品 2、实验试剂：70%酒精 3、实验用具： 4、（1）简易采集法： 自制取样器（塑料瓶或塑料）、铲子、标签、塑料袋、塑料袋瓷盘、解剖针、放大镜、镊子（包着纱布或棉花的镊子）、磨砂口试剂瓶、解剖镜（实体镜）、土壤动物分类图谱。 （2）诱虫器采集法： 自制取样器（塑料瓶或塑料）、铲子、标签、塑料袋、诱虫器（烧杯、装有酒精的试管、塑料漏斗、塑料花盆或一次性餐盒、金属网、带插头的40w~60w 白炽灯、暗色灯罩、铁架台）、镊子、土壤动物分类图谱。 实验步骤：
我国土壤动物研究现状与展望 摘要：土壤动物群落与土壤环境有密切关系，土壤动物的群落结构、功能在土壤生态系统中有不可替代的重要作用，是系统正常运行的关键环节，土壤动物逐渐成为生态学和土壤学领域研究的热点之一。本文介绍了我国土壤动物区系研究进展，从群落结构、群落功能和群落演替三个方面分析了国内外土壤动物群落在森林和农业生态系统中最新研究现状，内容包括土壤环境评价、凋落物分解、土壤健康的指示作用、与污染环境的关系等几个方面，最后从全球环境变化、土壤生态系统过程和土壤生物多样性保护等三个重要领域提出土壤动物群落研究展望和建议。 关键词：土壤动物；演替；土壤生态系统 Abstract: Researches have shown there is a close relationship between soil fauna and soil environment, the structure, the function，and the positive irreplaceable function in the course of the soil ecosystem, it plays the critical role in natural processes of soil ecosystem, Soil fauna community becomes one of the focuses in ecology and soil studies. In this paper, the research progress of fauna composition was introduced in China, and the latest researches of soil fauna community in forest and agriculture ecosystem are presented from structure, function and succession at home and abroad, including the assessment of soul environment, the decomposition of organic matter, the indication of soil health, the relation with soil contaminated and soil nutrition. At last, the prospect aspects for future study were analyzed from the change of global environment, the course of soil ecosystem, and the diversity of soil biology. Key words: soil fauna community; structure and function; succession 1 前言（Introduction） 土壤动物是指生活史中有一段时间在土壤中渡过，且对土壤有一定的影响的动物。土壤动物群落对土壤中的动植物残体分解、污染物降解、土壤理化性质的进化、土壤发育与物质迁移及能量转化等物理、化学过程方面都有重要作用，是陆地生态系统关键环节。 随着全球环境变化和人类活动干扰对土壤环境影响逐渐加剧，土壤动物群落也是陆地生态系统生物链中对环境最为敏感的类群之一。土壤动物群落生态学研究已经成为环境与生态领域中的研究热点，世界各国的学者正从不同角度探讨土壤动物群落的结构、功能和稳定性问题。 2 土壤动物研究简史
探究：土壤中小动物类群丰富度的研究 【目的要求】 1.学会用目测估计法来探究土壤中小动物类群的丰富度。 2.通过实验，了解土壤中小动物的分布的情况。 3.培养科学探究能力，学会探究实验的一般步骤。 4.通过小组之间的分工合作，培养协作精神。 【方案设计】 一、提出问题： 你所提出的问题是土壤中、、的丰富度。 二、猜想假设： 你的假设是土壤中非常多，较多，少。 三、设计实验： 采集动物----观察数量-----统计数量----------验证结论 【实验过程】 一、材料用具： 取样器、花铲、塑料袋、瓷盆、解剖针、放大镜、镊子、吸虫器、显微镜、体积分数为70%的酒精、纱布、硬质饮料罐、剪刀、笔、标签 二、方法步骤及结果记录： 1.制作取样器： 可选择直径为cm的硬金属饮料罐，在高度为cm处剪断，这样的取样器容积约100ml。 2.取样： 将表土上的落叶轻轻拨开，用手罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表，用花铲将罐内的土和罐子挖出，并倒入塑料袋中。在塑料袋上标明取样的时间、地点和姓名。 3.采集小动物： 将取到的土壤样品放在内，用找小动物，同时用观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的取出来，体型较小的则可以用采集。采集的小动物放入体积分数为的酒精溶液中。
三、观察的现象： 1.观察和分类： 确定动物名称的同时进行分类 2.统计和分析： 四、实验结论 误区警示 本探究的注意事项： ①取样时应注意随机取样，避免人为心理作用，以避免结果偏差较大。 ②动物类群因所取地段不同，可能差异较大。 ③取样时尽量不要破坏环境，同时注意安全。 【问题探究】 一、问题思考： 1.随着季节的不同，土壤中的小动物的丰富度还会相同吗？为什么？ 2.动物的分布是否有一定的规律？ 二、探究创新： 1.本探究中只取一次样本，结论与实际是否有偏差？如有，请你设计一个方案来提高实验的精确度？ 2.蚯蚓生活在潮湿、疏松、富含有机物的土壤中。它的身体由许多体节成，体表湿润，并且有很多粗糙的刚毛。蚯蚓靠肌肉和刚毛运动，请你设计一个方案来探究“蚯蚓在什样的物体表面爬得快？” 【巩固练习】 1.一个阴湿性山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、
土壤里的小动物 第1节 教学目标： 知识目标：1.概述土壤里动物种类 说出蚯蚓适应土壤生活的主要特征以及他们与人类生活的关系。 能力目标：通过实验和观察等探究活动，提高实验能力。 情感态度与价值观目标： 加强保护蚯蚓等动物的情感，强化“生物与其环境相适应”的观点。 课前准备： 调查表、笔、放大镜、白瓷盆、小铲子、透明有盖的小瓶子。 课时安排：2课时 课时：调查土壤中的生物种类 我们的脚下的土壤中有些什么生物呢？先请大家观察一下，书本94页图12-1中的动物，你见过这些动物吗？你能辨认一下吗？ 今天我们打算带同学们走出教室到室外现场调查一下，我们校园里的土壤生物种类。 方法指导：
全班同学4~5人组成一个调查小组，在我们学校的某处选择一个地方， 用小铲子掘取少量土壤，放在白瓷盘内，用手弄散土壤，捕捉，放入小瓶里，并加以辨认。每种动物收集3~4只，带回实验室。要注意安全和减少对土壤生态环境的破坏。 参考下表的检索表，在老师的指导下查找资料，设法认识从土壤离捕捉的小动物。通过观察，要找出这些动物的相同点和不同点，将它们初步归类。认真记录你观察到的每一种动物，并将有关内容填在下表中。 班级组员记录员 调查时间调查地点环境特征 动物名称数量形态特征4．观察完毕后，别忘了把这些小动物送回土壤中去。 第二课时：探究蚯蚓适应土壤中生活的特征 导言：小小的蚯蚓，泥水里有，花鸟市场有，渔具商店有，甚至饭桌上也会有，人们用它来喂鸡、喂鱼、做药，直至人类食品。可见它趋势与人类关系密切，是人类的朋友；此外，蚯蚓在生物演化史上还占有一席之地，它的许多形态结构在更高等的动物身上，都得到了很好的反映，因此，研究蚯蚓和生活习性，学习有关蚯蚓的知识，都有着十分重要的意义，这一章我们学习土壤中生活的动物，就是以蚯蚓为代表的。
第四章种群和群落 第3节土壤中小动物类群丰富度的研究（一课时）
复习巩固上节课的知识3、不同物种间有着怎样的关系？ 下图中甲、乙、丙三图分别表示两种生物种群随时间推 移而发生的数量变化。那么甲、乙、丙三图所表示的关 系依次是（） （A）捕食、互利共生、竞争 （B）互利共生、捕食、竞争 （C）竞争、共生、捕食 （D）捕食、竞争、互利共生 学生小结物种间关系的曲线图特点： 互利共生：数量上呈现“同生共死”的同步性变化 捕食：数量上呈现“先增加者先减少，后增加者后减少” 的不同步性变化 竞争：数量上呈现出“你死我活”的同步性变化，两种 生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，如图b。 与种群相对比，明确群落的研究问题 知识整合 复习提高 再找 同组 的同 学补 充， 把每 一个 知识 点落 实 好。 复习 旧 知， 为学 习新 课做 铺 垫， 让学 生能 在原 有知 识的 基础 上进 行知 识建 构。
复习回顾 节的导入寄生：对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄 生生物难以单独生存，而寄主会生活更好 4、群落的空间结构有何特征？ 下列关于生物群落结构的叙述不正确的是（） A.在垂直方向上，群落具有分层现象 B.动物在群落中的垂直分布依赖于植物 C.在水平方向上，生物种类分布也有差异 D.在动物群落中没有水平结构 学生小结群落的空间结构特征 群落结构包括垂直结构和水平结构，在垂直方向上 植物的分层往往与光照强度有关；动物的分层与食物及 栖息场所等有关，即动物分层现象依赖于植物；在水平 方向上，由于地形的变化、土壤湿度等因素影响，生物 种类的分布有差异，常呈镶嵌分布。生物垂直方向及水 平方向的位置配置关系有利于提高生物群落对自然资源 的利用。 5、如何区分热带雨林与北极苔原两个生物群落？ 下列关于丰富度的说法，正确的是（） A．一个池塘中鲫鱼的种群密度大于鲤鱼的种群密度，则 此池塘中鲫鱼的物种丰富度高于鲤鱼 B．甲池塘中鲫鱼的种群数目多于乙池塘，则甲池塘中鲫 鱼的物种丰富度高于乙池塘 C．一片森林中的物种数目多于一片草原，则该森林的物 种丰富度高于该草原 D．不同的群落，物种丰富度是定值 学生小结： （1）物种组成是区别不同群落的重要特征。 （2）优势种是指在群落中占优势或在群落中作用最大的 种群 （3）群落中物种数目的多少称为丰富度 过渡语：土壤是无数小动物的家园，这节课让我们 一起探究土壤中小动物类群的丰富度 反思提高 让学 生学 会解 决问 题的 方 法。 强化 学生 对核 心知 识的 识记 明确
土壤生态学研究进展 土壤是人类赖以生存与发展的基础，是地球系统大气圈、水圈、岩石圈及生物圈相互作用最复杂、最活跃的交界面。土壤中的微生物数量巨大、种类繁多，是联系不同圈层物质与能量交换的重要纽带，被称为地球关键元素生物地球化学循环过程的引擎。 土壤被认为是陆地生态系统的组织中心[1,2]，并被Science 期刊认为是最后的学术前沿[3]。在此背景下，土壤生物多样性及其在生态系统中的重要功能成为研究热点[4]。土壤生物多样性包括在土壤和凋落物层中生活的生物类群多样性[1]，目前，科学界已经认识到土壤是地球上生物多样性最丰富的生境之一[5]。现已描述过的土壤真菌就有72000种，据估计全球总数可能高达150万种[6,7]；已知的土壤线虫有25000种(可能仅占全球所有种类的6%)[8]；已记录的土壤跳虫有8000 种(约占全球所有种类的15%)[8]；而已知的螨类有45231种(可能仅占全球所有种类的4%左右)[9]；已描述的蚯蚓有3500 种(约占全球所有种类的1/2)[8]，至于研究较多的蚂蚁和白蚁，分别有14000种和2700种，也仅占全球种类总数的50%和70%[8]；已经记载的马陆多达11000种，但也仅占全球种类的15%[8]。这些统计数据足以表明，不论在局域还是全球尺度上，土壤中都存在着极其丰富的生物多样性，但是，目前还没有人能够回答土壤中到底存在多少种生物。 20世纪80年代末到90年代初，生态学家逐渐认识到人类活动已经导致物种的快速灭绝，因此，关于生物多样性降低如何影响生态系统功能的研究开始成为学者关注的热点[9]。1986年的一次学术会议首次合成了生物多样性(biodiversity)一词，此后生物多样性开始成为学术界研究和讨论的热点问题[10]尤其是1992年《生物多样性公约》的签署，进一步促使生物多样性成为生态学研究的核心问题。与此同时，土壤生态学家开始发现土壤中存在着极其丰富的生物种类[11,12]尤其是分子生物学技术的应用，发现1g森林土壤中竟然有高达10000种细菌存在，大大改变了人们对土壤生物多样性的认识[12]。 雷时时[13]参考了213篇文献对过去20年土壤生物多样性研究进行了总结，他将土壤生物多样分研究分为了3个主要阶段：从早期的文献综述和专题讨论发现了人们对土壤生物多样性认识的局限性[14]，从而激发了土壤生态学家对土壤生物多样性问题的科学研究[15]；尤其是控制实验和分子生物学技术的应用，大大加深了人们对土壤生物多样性及其驱动生态功能的认识[16]；而这些研究成果和认识使国际社会和各国政府充分意识到土壤生物多样性在维持生产力和保护环境方面的重要价值。进入21世纪之后，对土壤生物多样性的监测和保护成为研究重点[17]。研究的重点内容主要包括[13]：土壤生物多样性的共存和维持机制、土壤生物多样性与生态系统功能、大尺度上土壤生物多样性的分布格局、植物多样性与土壤生物多样性的关系，同时土壤生物多样性研究面临巨大的挑战，尤其如下的一些问题迫切需要在未来进行深入的研究[13]：壤生物多样性的研究方法问题、人类活动和全球变化对土壤生物多样性的影响、土壤生物多样性在环境污染治理和生态恢复中的应用等。
生物炭在农田土壤修复方面的应用 河北师大化学与材料科学学院农业项目组盛建维 一、生物炭概述 生物炭是生物有机材料（生物质）在缺氧或绝氧环境中，经低温热裂解后生成的固态产物。既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案，属于秸秆废弃资源高值化利用的范畴。 生物炭不是一般的木炭，是一种碳含量极其丰富的木炭。它是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化。这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的木炭被科学家们称为“生物炭”。它的理论基础是：生物质，不论是植物还是动物，在没有氧气的情况下燃烧，都可以形成木炭。 生物炭是一种经过高温裂解“加工”过的生物质。裂解过程不仅可以产生用于能源生产的气体，还有碳的一种稳定形式——木炭，木炭被埋入地下，整个过程为“碳负性”（carbon negative）。生物炭几乎是纯碳，埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤。生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。事实上，之所以肥沃的土壤大都呈现黑色，就是因为含碳量高的缘故。英国环保大师詹姆斯·拉夫洛克称，生物炭是减轻灾难性气候变化的唯一希望。研究人员也表示，生物炭也能提高农业生产率，减少对碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，从而使土壤变得肥沃，利于植物生长，实现增产的同时让农业更具持续性。更妙的是，它把碳锁定在生物群内，而非让它排放到空气中。 制作生物炭的现代方法是在低氧环境下用高温加热植物垃圾，使其分解。日前，气候专家找到了更清洁环保的方式，进行工业规模二氧化碳固定，利用巨型微波熔炉将二氧化碳封存在“生物
土壤中的小动物 教学目标： 知识目标：1.概述土壤里动物种类 2.说出蚯蚓适应土壤生活的主要特征以及他们与人类生活的关系。 能力目标：通过实验和观察等探究活动，提高实验能力。 情感态度与价值观目标： 加强保护蚯蚓等动物的情感，强化"生物与其环境相适应"的观点。 课前准备： 调查表、笔、放大镜、白瓷盆、小铲子、透明有盖的小瓶子。 课时安排：2课时第一课时：调查土壤中的生物种类 我们的脚下的土壤中有些什么生物呢？先请大家观察一下，书本94页图12-1中的动物，你见过这些动物吗？你能辨认一下吗？ 今天我们打算带同学们走出教室到室外现场调查一下，我们校园里的土壤生物种类。 方法指导： 1. 全班同学4~5人组成一个调查小组，在我们学校的某处选择一个地方， 2. 用小铲子掘取少量土壤，放在白瓷盘内，用手弄散土壤，捕捉土壤里的小动物，放入小瓶里，并加以辨认。每种动物收集3~4只，带回实验室。要注意安全和减少对土壤生态环境的破坏。 3. 参考下表的检索表，在老师的指导下查找资料，设法认识从土壤离捕捉的小动物。通过观察，要找出这些动物的相同点和不同点，将它们初步归类。认真记录你观察到的每一种动物，并将有关内容填在下表中。 班级组员记录员调查时间调查地点环境特征动物名称数量形态特征4．观察完毕后，别忘了把这些小动物送回土壤中去。 第二课时：探究蚯蚓适应土壤中生活的特征 导言：说个谜语大家猜猜：“细细长长象条虫，没手没脚会劳动。天天躲在泥土中，钻来钻去把土松。”（蚯蚓） 提出主题，引出预习展示 蚯蚓是大家熟悉的小动物，但大家未必仔细观察过。谁能告诉我关于蚯蚓的秘密? 1．蚯蚓在什么样的土壤中被捕捉的？ 2．能否说明蚯蚓的生活环境就是潮湿的土壤？ 3．观察蚯蚓的外形，蚯蚓的形状是怎样的？这种形状对于土壤中的生活有何帮助？ 4．蚯蚓的体节大约有多少？ 5．如何辨认蚯蚓的前后端？ 困惑扫描——说出你的疑问 学生提出自己的疑问，教师剔除跟课堂有关的问题进行 合作探究 提出要求：在预习的基础上用实验台上准备好的实验器具。完成观察蚯蚓的实验。观察时思考讨论下列讲义上的问题。 （一）蚯蚓的呼吸方式 用手触摸蚯蚓的体表，有什么感觉？说体表有什么？它有什么作用？如何用实验证明？（提示：将蚯蚓放入沙土中，看蚯蚓反应如何）
实验——探究“土壤中小动物类群丰富度的研究” 1．生态系统的生产力是指生产者制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因，认为是高生产力造成高的物种丰富度。某研究者在某山区研究，绘出海拔高度与物种数目的关系图(如图)，并发现其生产力随着海拔高度增加而递减。由此判断下列叙述正确的是( ) A．海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高 B．生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区 C．高海拔地区的生产力比低海拔地区的高 D．此研究结果支持“生产力假说” 2．某兴趣小组同学欲对“土壤动物的物种丰富度”进行调查研究。对于有较强活动能力且身体微小的土壤动物，他们用自制的取样器进行土壤取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度。 (1)本探究性研究在实施计划中，主要的操作环节有取样、采集小动物、观察和分类、统计和分析。 (2)在采集小动物时，对体型较大的可用________取出。对体型较小的可用________采集。 (3)设计一个数据收集和统计表。 (4)该兴趣小组拟对一种新型杀虫剂对环境中生物的影响进行探究实验，请利用下列实验材料设计实验进行探究。 实验材料：加水稀释的杀虫剂，蚯蚓若干，相同木箱数只，富含腐殖质的土壤，清水。 ①实验步骤 a．取________，在其中铺满相同厚度的________； b．分别向A、B木箱中喷洒______________________________________________________ 并使土壤保持湿润透气； c．向A、B木箱中投放_____________________________________________________；d．观察并记录____________________________________________________________。 ②预期结果及结论
长白山地不同地貌类型农田生态系统土壤动物群落特征及季节 动态 土壤动物作为土壤圈中一个重要的生物因子,它的生存活动影响着土壤的结构以及土壤的理化性质,并在土壤养分循环与能量流动中扮演着重要的角色。在农田生态系统中,土壤动物具有不可替代的作用,它可以促进农作物对养分的吸收利用,改善农田土壤生态环境,加快修复农田生态系统退化的生态功能。 目前对长白山地土壤动物的研究多集中在森林生态系统,而对农田生态系统的研究较为薄弱。因此,本研究于2015年的春季、夏季和秋季分别对长白山地玄武岩台地、花岗岩低山区、花岗岩丘陵区的玉米田土壤动物进行研究,可为维护和管理长白山地农田生态系统提供科学依据。 本研究运用单因素方差分析比较不同地貌类型、土层、季节土壤动物个体密度的差异性。运用主成分分析(PCA)研究土壤动物类群组成的季节动态。 采用多样性指数(H)、丰富度指数(D)、均匀度指数(e)表示各地貌类型土壤动物群落的多样性特征。最后运用冗余分析(RDA)来探讨土壤动物类群组成与主要土壤环境因子的关系,并得出以下主要结论：(1)长白山地三种地貌类型的农田区共获得土壤动物42类,2956只,隶属于3门7纲15目。 其中大型土壤动物为29类,377只；中小型土壤动物为26类,2579只。大型土壤动物中的蚁科,中小型土壤动物中的甲螨亚目和等节跳虫科是各地貌类型的共有优势类群,代表了长白山地农田生态系统土壤动物的主要成分。 (2)从水平分布及季节动态来看,大型土壤动物与中小型土壤动物个体密度和类群数均表现为花岗岩低山区最低。而各地貌类型大型土壤动物季节动态不明显,中小型土壤动物随季节变化差异显著。
可以用标志重捕法调查土壤中小动物的丰富度 第一篇:《实验练习》 （1）准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境情况， 提出安全注意事项。 （2）取样：在野外采用取样器取样的方法进行采集、调查，可以用标志重捕法调查土壤中小动物的丰富度 即用一定规格的捕捉器（采集罐、吸虫器等）进行取样采集， 并标明样品的取样地点和时间，在实验室进行观察。 （3）采集小动物：使用诱虫器取样比较方便，且效果较好， 但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土 壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体 收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
3．从同种土壤中采集的样本，应由多组同学进行统计、比较 4．识别命名要准确，并进行分类。不要破坏当地环境。 四、典型例题 1．下列关于“土壤中小动物类群丰富度研究”的叙述，正确的是 A．探究土壤中动物的丰富度可以采用样方法或标志重捕法 B．若完成统计和分析后，发现小动物还存活，最好将其放入 70％的酒精溶液中 C．同一区域内不同时间段的同一种大型土壤动物的丰富度都是 相同的
D．一般在林下或落叶及腐殖质较为丰富的地方土壤动物较多 2.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 适合用手直接捕捉，常采用吸虫器等进行采集。 （2）现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群，若他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。 参考答案 1.D 2.（1）较强微小（2）竞争捕食 3．科研人员对江苏某地沿海滩涂米草群落和裸露泥滩的大型底栖(土壤)动物丰富度进行了对比研究。在相同取样条件下，利用一种常用底泥采样器(50cm×50cm×30cm)采得各动物类群的物种数和个体总 数如下表。下列有关本研究的叙述，正确的有（多选）