1、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，也可将活着的
2、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)如图是“土壤中动物类
3、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
4、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
5、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 0 0.04 0.09 0.16 0.30 0.54 种类数(S)56 36 29 22 18 18 总个体数(N)612 419 212 133 121 92 A.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
6、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 14 8 3 182 74 22 某植物园 13 7 4 190 92 18 农用地 11 8 4 92 113 21 注：第 1 层为
7、距地表 05 cm；第 2 层为距地表 510 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
8、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 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北京卷，4)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两
10、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 m10 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范围 D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围【答案】A 【解析
11、】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 m10 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.（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
12、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
13、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“
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、 A B 答案 B C 答案 C D 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、
20、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
21、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
22、_。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：(S1)/1nA，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(S1)/lnA6/ln4130.996 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