人教版高中生物必修3实验题专练-土壤中小动物类群丰富度的研究

高中生物必修3实验：土壤中动物类群丰富度的研究
高中生物必修3实验：土壤中动物类群丰富度的
研究
丰富度：群落中物种数目的多少。

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。

研究土壤中动物类群丰富度，操作简便，有助于理解群落的基本特征与结构。

步骤：(1)提出问题如：土壤中有哪些小动物?它们的种群密度是多少?
(2)制定计划
(3)实施计划
本研究包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析。

1 取样，取样后，可采用简易采集法采集动物：
2、观察和分类：将采集的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。

发现体形较大的动物可用包着纱布的镊子取出;发现体形较小的动物可以用吸虫管来采集。

3统计和分析：丰富度的统计方法通常有两种：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：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。

设计数据收集和统计表，分析所搜集的数据。

注意：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标志重捕法进行调查。

土壤中小动物类群丰富度的研究一．实验目的：1．初步学会动物类群丰富度的统计方法2．能对土壤中部分常见的动物进行分类3．学会设计表格进行观察和统计。

二、实验材料：土壤中的小动物。

这些小动物对动植物遗体的________起重要的辅助作用。

三、实验原理：1、土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些动物的良好栖息场所。

研究土壤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。

2、取样原理：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标志重捕法进行调查。

在进行这类研究时，常用________的方法进行采集、调查。

3、对土样中的小动物进行采集原理:采集体形较大的动物；①用可以利用了土壤动物具有__________的特性用______________采集，在诱虫器上方通常要放置并打开40～60 W的白炽灯；②法；放在瓷盆内，挑拣动物。

采集体形较小的动物：可以用______________采集，采集到的小动物可以放入__________溶液中保存，也可以放入试管中。

4、丰富度的统计方法：通常有记名计算法和______ __，前者一般适用于_______的群落。

后者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、、很少”等等四、实验过程1提出你们小组要探究的问题：_____________________________________________。

2．制定计划①准备材料用具：取样器、花铲、塑料袋、瓷盆、解剖针、镊子、吸虫器、显微镜、70﹪的酒精、剪刀、笔、标签等。

②制定计划表3．实施计划本研究包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析。

1）准备：（P76）环境考察→制作取样器（容积100ml）2）取样：选择取样地点、将表土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压制罐底与地表几乎齐平，用花铲将罐内的土连罐子一起托出，将罐子中的土倒入________中，袋上应标明取样的________和________等。

专题专练——土壤小动物丰富度的研究1．(2015·南京一模)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。

对某一地区人工绿地、林地、农田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14 8 3 182 74 22某植物园13 7 4 190 92 18农用地11 8 4 92 113 21cm。

A．可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数B．各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异C．人类活动对土壤动物的数量和分布没有影响D．各土层中土壤动物种群数量增长曲线均为“S”型[解析]调查土壤中小动物丰富度时，常用取样器取样法；从表中数据可知，各样地土壤中动物类群丰富度没有明显的差异；人类活动会导致农用地的表层土壤中动物个体数较人工广场绿地和某植物园少；从表中数据无法判断各土壤动物种群数量增长的趋势。

[答案] B2．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。

请回答下列各题。

(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________。

(4)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，下列有关叙述不正确的是( )A．甲装置的花盆壁a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避光、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%的酒精溶液中保存(5)实验中各种小动物构成了一个群落吗？[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(4)A(5)否，一个群落中应包括生产者、消费者和分解者高考选择题答题策略——题型(六)种群与群落[题型诠释] 此类试题以考查对基础知识的理解为主，充分体现“模型”思想，重点考查种群数量增长的各种模型和种群与群落特征的区别与联系。

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预期结果及结论若无蚯蚓，你如何设计该实验？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验探究和改进教学设计一、使用教材人教版高中《生物必修三》第四章第三节二、实验器材（一）探究不同来源土壤小动物类群丰富度的差异仪器与试剂：采自不同地点的土壤样品，70%酒精，烧杯，显微镜，载玻片，培养皿，瓷盆，自制取样器（饮料瓶），铲子，标签，塑料袋，镊子，纱布，土壤动物检索图鉴。

（二）模拟不同土壤环境探究小动物类群丰富度的差异仪器与试剂：喷壶，石头，花铲，草木灰及有机肥，70%酒精，烧杯，显微镜，载玻片，培养皿，瓷盆，自制取样器（饮料瓶），标签，塑料袋，镊子，纱布，土壤动物检索图鉴。

（三）探究环境污染对土壤小动物类群丰富度的影响仪器与试剂：污染和无污染的土壤样品，70%酒精，显微镜，载玻片，培养皿，自制取样器（饮料瓶），铲子，标签，塑料袋，诱虫器（装有酒精的烧杯，塑料漏斗、金属网，带插头的40W-60W白炽灯，灯罩铁架台）镊子，纱布，土壤动物检索图鉴。

三、实验创新要求\改进要点（一）设计三个探究性实验，丰富课堂内容，提升核心素养第一次探究实验“探究不同来源土壤小动物类群丰富度的差异”，帮助学生了解土壤生物的生活习性，并且对物种多样性、生物与环境的关系有更深刻的认识。

第二次探究实验“模拟不同土壤环境探究小动物类群丰富度的差异”学生设置实验条件，实施实验计划，充分展现自主、合作、探究的精神，认同了小动物趋湿避光避高温的特性。

第三次探究实验“探究环境污染对土壤小动物类群丰富度的影响”通过研究污染源的土壤和远离污染源的土壤，可在一定程度上反应工业污染对土壤小动物的影响，既联系了本地实际，又增强学生的环保意识，还提高了探究能力（二）改良实验装置---诱虫器人教版教材中所建议的土壤动物分离装置的组装需将金属网置于无底花盆中，再将花盆放到漏斗上面，当向金属网中放置土样之后，由于花盆很难固定，且较重，使得装置极不稳定。

故对此装置进行改进，直接将金属网放置于漏斗中，再往漏斗放置土样，既解决了上述问题，又减少了材料的浪费。

实验 土壤中小动物类群丰富度的研究[要点突破]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。

2．实验流程提出问题制订计划实施计划⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 准备：制作取样器，记录调查地点的地形和环境情况取样：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，群落结构也越复杂思维激活判断正误(1)调查土壤小动物类群丰富度时，应将表层土上的落叶轻轻拨开，将取样器来回旋转按入土中进行取样( )。

(2)调查时既可调查某处土壤中小动物类群丰富度，也可以通过调查来比较不同土壤中小动物类群丰富度( )。

(3)在同一地块不同时间或不同深度土层，调查结果应一致( )。

(4)吸虫器主要用于采集体型较大的小动物( )。

(5)采集的小动物应一律放于70%的酒精中( )。

(6)统计时，若无法知道小动物的名称，则应忽略不记( )。

答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×[典例透析]【典例】(宁夏理综卷改编题)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________________________________________________________________________。

实验——探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”1．研究个体较大，种群数量有限的群落丰富度通常用的统计方法是( )A．样方法B．标志重捕法C．目测估计法 D．记名计算法2．植物群落随海拔高度的升高而发生变化的主要原因是（）A．当海拔高度上升时温度下降B．空气逐渐稀薄C．阳光照射到山坡的角度变小D．高处云量增大3．下列调查活动或实验中所得到的数值与实际数值相比，肯定偏小的是( ) A．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落B．探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管C．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯D．样方法调查草地上的蒲公英时，统计正好在样方线上的所有个体4．根据“土壤中小动物类群丰富度的研究”回答下列问题。

(1)土壤是无数小动物的家园，这些小动物对________________起着重要的辅助作用。

(2)“土壤中小动物类群丰富度的研究”不适于用样方法或标志重捕法进行调查，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如果要研究不同时间(如白天或晚上)同一块土壤中的小动物类群的丰富度，请你设计一个数据收集和统计表。

5．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．如果要研究不同时间同一块土壤中小动物类群的丰富度，应设计一个数据收集统计表B．调查土壤动物的物种丰富度可采用样方法C．丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数6．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7．研究土壤小动物时，下列做法错误的是( )A．取样用的塑料袋上标明地点和时间B．用趋光法或者趋热收集小动物C．用标志重捕法估算蚯蚓的种群密度D．不知名的动物标记为“待鉴定××”8．研究人员对某煤矿区周边土壤进行采样分析，研究土壤中藻类的种类变化和生物量（用叶绿素含量表示）的变化及其与土壤因子之间的关系．下列可能用到的研究方法是（）①样方法②标志重捕法③显微镜直接计数法④制备土壤浸出液⑤土壤理化分析⑥有机溶剂提取色素⑦显微镜观察并记录．A．①②③④⑤B．①②④⑤⑥C．①③④⑤⑥D．①④⑤⑥⑦B. 土壤污染物浓度越高,动物类群数的丰富度越小C. 受污染的农田土壤中仍存在土壤动物,说明该生态系统具有一定的抵抗力稳定性D. 水污染会降低土壤动物的类群数和个体总数10．下列关于实验的说法正确的是（）A．将淀粉、淀粉酶先混合再置于不同温度条件下，可探究温度对酶活性的影响B．用光学显微镜观察黑藻成熟叶，看不到染色体的原因主要是被叶绿体中的色素掩盖C．观察植物细胞的有丝分裂实验中，盐酸和酒精混合液用于使细胞相互分离开来D．探究土壤小动物类群的丰富度时，宜采用标志重捕法参考答案：1．答案： D解析：2．答案： A解析：对植物群落来说，随海拔高度上升，气温下降，一般来说，海拔上升1 000米，温度平均下降6 ℃，而温度是影响群落变化的很重要的因素，故随温度的下降，植物群落会发生变化。

土壤中小动物类群丰富度的研究云南省昆明市第八中学陈玉梅一、使用教材人教版高中生物必修3《稳态与环境》第四章第3节。

二、实验器材自制器材：一体式诱虫器（PVC板、白炽灯、漏斗、灯头、电线）、吸虫器（试剂瓶或试管、橡皮塞、玻璃弯管、洗耳球）。

其他器材：土壤环刀、小铁铲、塑封袋、标签纸、白瓷盘、镊子、脱脂棉、长竹签、小烧杯、试管、放大镜等。

药品：体积分数为70%的酒精。

三、实验创新和改进要点（一）器材改进：1.取样器的选择：经过取样器预实验小组的研究，对比了不同材质易拉罐取样难度和效果，最终发现硬质易拉罐可以作为取样器。

并发现环刀土壤取样器相较易拉罐取样器更省力，体积更准确。

所以最终实验选定环刀土壤取样器作为取样器。

2.吸虫器的改进：教材展示的吸虫器需要用嘴吸，不卫生。

结合市售的几种吸虫器对该装置进行改进，在吸口处接上洗耳球，利用洗耳球吸气，如图1所示。

3.诱虫器的改进：按照教材提示，利用纸盒、三脚架、漏斗、台灯等制作了如图2所示的简易诱虫器，材料易得，但是诱虫效果不佳。

故设计了图3的一体式诱虫器（灯泡采用白炽灯，且灯泡离土壤距离较近，同时利用了小动物的避光性和不耐热性）。

图1（二）预实验的进行通过生物兴趣小组进行的取样器研究、吸虫器研究、诱虫器研究、校园常见取样地点取样采集等预实验，找到适合实验的装置，同时提前发现取样和采集过程中可能遇到的问题，为正式实验摸索条件，减少人力和物力的浪费。

在这个过程，学生不断地思考实验装置的改进，不断地进行不同装置的对比实验研究，力争找到易操作、高效、好用的实验装置，极大的培养了学生的创新能力。

例如取样器的选择、吸虫器的改进和诱虫器的设计制作。

同时在预实验过程中，学生不断地对出现的新问题进行讨论，培养了发现问题、提出假说等等实验探究能力。

例如：取样采集过程中，有学生发现有一个样地的土样没有虫子。

引发讨论：“是样地本来没有虫子，还是取样误差造成的？”由此确定了重复取样的原则。