土壤中小动物类群丰富度的研究
2020版高考生物一轮复习高考必考教材实验(十四)——土壤中小动物类群丰富度的研究(含解析)
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↓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↓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。
高二生物重要实验：土壤中动物类群丰富度的研究
高二生物重要实验：土壤中动物类群丰富度的研究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。
观察DNA、RNA在细胞中的分布甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。
利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布；盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
叶绿体的辨认依据：叶绿体是绿色的，呈扁平的椭圆球形或球形；线粒体辨认依据：线粒体的形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。
观察植物细胞的吸水和失水质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。
由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离；质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
比较过氧化氢在不同条件下的分解鲜肝提取液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2。
经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
影响酶活性的条件淀粉遇碘后，形成紫蓝色的复合物；淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
32.土壤中小动物类群丰富度的研究
(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，常用取样器取样法 进行采集、调查。 (3)丰富度的统计方法通常有两种： ①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。 ②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。
二、实验流程
提出问题
↓
制定计划
↓
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，并表明取样 地点、时间等 ↓ 采集： 从土壤样本中采集小动物 ↓ 对采集小动物分类并做好记录 观察与分析： ↓ 统计和分析： 设计统计表，分析所收集的数据
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
招潮蟹类 物种数 个体总数 厚蟹类 物种数 个体总数 沙蚕类 物种数 个体总数
裸露泥滩
米草群落
5
3 泥螺类 物种数
18
12
1
2 蛤类 物种数
14
9
2
0
12
0
个体总数
个体总数
裸露泥滩
米草群落
1
1
10
10
2
0
14
0
A．裸露泥滩的大型底栖动物物种丰富度高于米草群落
B．米草群落的大型底栖动物种群密度高于裸露泥滩
C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对比研究的
结论
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
土壤中小动物类群丰富度的研究实验原理
土壤中小动物类群丰富度的研究实验原理土壤中小动物类群丰富度是指在一定的时间和空间范围内，土壤中存在的小型动物物种多样性的丰富程度。
理解这一指标非常重要，因为小型动物在土壤生态系统中扮演着非常重要的角色，例如在土壤中分解和循环有机物质、调控有害生物和维持土壤结构等方面都扮演着重要的角色。
为了研究土壤中小动物的丰富度，可以进行以下实验。
1. 土样采集和处理：采集土样时需要遵循一定的规则，例如选择草地、林地或者耕地等不同生态系统类型，同时采集均匀分布的土样。
在采样过程中要避免过度损坏土壤结构，可以使用钻孔器或者询问专业人员选择合适的采样方法。
采集后，将土样带回实验室，去除杂质和植被残渣，并进行均匀混合，以确保样品具有代表性。
2. 样品筛选：将土样进行筛选，去除大块土壤和石头等大型颗粒。
筛选过程中需要滤掉直径大于2mm的颗粒，以保证小型动物得以筛选出来。
之后，将土样放入有孔筛网中，再放入简易萃取器中，在简易萃取器中使用85%酒精对土样处理30分钟，以将小型动物从土样中实现分离。
3. 动物种类识别：将从土样中分离出来的动物在显微镜下进行鉴定，识别其种类。
通常情况下，可以识别的动物种类包括昆虫、动物、螨类等。
在鉴定过程中，需要特别关注不同种类分布的情况，以提高分析结果的准确性。
4. 数据分析：通过对采样数据和小型动物种类的鉴定数据进行分析，计算出土壤中小动物的种类数目和丰富度指数。
常用的指标包括Shannon-Wiener指数和Simpson指数，它们都是基于小型动物物种多样性计算的。
通常情况下，指数值越高，土壤中小型动物的种类越多，而信息单一性越小，说明物种之间的竞争关系较容易被破坏。
总的来说，以上实验方法可以用于研究土壤中小动物的丰富度，并针对不同土地类型进行比较。
研究小型动物的种群和分布对于理解土壤生物学和生态学等领域非常重要。
冲刺2020高考生物实验突破专题：土壤中小动物类群丰富度的研究(附答案及解析)
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()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例二．土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。
土壤小动物丰富度调查方法
土壤小动物丰富度调查方法
土壤小动物丰富度调查方法通常包括以下几个步骤：
1. 选择调查地点：根据研究目的和问题，选择适当的样地和调查地点。
样地选择要具有代表性，尽可能涵盖不同土壤类型、植被类型和地理位置。
2. 采集土壤样品：使用土壤钻取器或小铲子，在每个样地内随机采集土壤样品。
通常需要采集多个不同深度的样品，例如表层土壤和深层土壤。
每个样品的数量要根据实际需要确定，一般建议每个样地采集3-5个样品。
3. 分离土壤小动物：将采集到的土壤样品放入一个容器中，然后用筛网或漏斗进行筛选。
较大的土块和植物碎屑会被过滤掉，而土壤小动物则会留在筛网上。
可以使用放大镜或显微镜来辅助观察。
4. 鉴定和记录：将筛选出来的土壤小动物进行鉴定，并记录其种类和数量。
可以使用一些常见的土壤小动物分类手册或专业参考书籍来进行鉴定。
5. 数据分析：根据调查结果，可以计算土壤小动物的丰富度指数，比如物种丰富度指数、多样性指数等，以评估不同地点或样地间的差异。
需要注意的是，土壤小动物丰富度调查方法可以根据研究目的和问题进行改进和调整。
不同的研究对象和环境条件可能需要采用不同的采样方法和分析指标。
此
外，调查人员也应该具备一定的专业知识和技能，以确保调查结果的准确性和可比性。
土壤中小动物类群丰富度的研究的教学设计与反思
《土壤中小动物类群丰富度的研究》的教学设计与反思
一、教学目标：尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究，使学生能从种群的组成上描述群落的结构特征。
二、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。
4、探究影响土壤小动物类群丰富度的因素
通过学习，学生基本上能够根据相关现象提出问题，作出假设，设计实验，及如何设计表格统计结果，并能根据案例举一反三，但由于教学时间及条件的限制，没有实践操作，操作能力没有得到锻炼和检验。
“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验的改进和优化
图 @!三种样地调查数据汇总表
%"结论 分析发现#不同采样点土壤小动物丰富度不同#花
圃%菜地较高#玉米地较低-同一采样点不同土层深度 土壤小动物群落丰富度也不同#随着深度增加#丰富度 降低$ 说明土壤小动物多分布在土壤有机质含量多% 植物茂盛的土壤中$ 因此在生物园规划中#应保持植
图 >!改进后的诱虫器
相应的改进* 左边吸管向下弯曲以便于吸取土壤中小
动物-试管中装 A$a酒精或浸湿的棉花#前者适合于采
集固定标本的样品#后者适合于采集活体继续饲养-在
右边吸管处连接注射器#便于取样$
#"优化实验方案
结合本校拥有生物园的优势#选择该范围作为取
样地点#研究不同土质土壤小动物类群丰富度的差异
表 !"常见土壤小动物类群汇总表部分
大类群
形态特征
小类群
实例
软甲纲
鼠妇
倍足纲
马陆
身体两侧对称#由一列体节构成#异律
节肢动物门
分节#可分为头%胸%腹三部分#或头部 与胸部愈合为头胸部#或胸部与腹部愈
唇足纲
蜈蚣
合为躯干部#每一体节上有一对由若干体节或环
环节动物门 节构成$ 相邻体节间外部有环形沟或 寡毛纲
!!+ 土壤中小动物类群丰富度的研究, 是人教版高 中生物学教材/稳态与环境0中的一项探究实验#是被 列入全国考试大纲要求的一项实验$ 本案例对实验环 节进行重新设计#注重让学生在做中学%在学中思#着 重体现培养学生的生物学学科核心素养$ !"改进实验装置
本案例本着科学合理%简单易行%节约成本等原 则#对主要装置...土壤取样器%诱虫器%吸虫器进行 改进#由学生动手制作装置#激发学生的想象力和创 造力$ %(%!改进土壤取样器!教材中建议的土壤取样器是 用铝制易拉罐#取土时很容易变形#且取得的土样体积 也不够准确$ 把问题交给学生#分小组对取样器进行 改进$ 经过讨论#选用质地坚硬的不锈钢口杯获得一 致认可!图 %"$ 选用质地坚硬的不锈钢口杯制成土壤 环刀#刀头高度 ) 在 2P# 环刀上安装带旋转把手的刀 柄#改进后的取样器刀头较为锋利#便于旋转施力#使 环刀容易钻入土中#体积精准#高度适宜#在取土样时 更加方便快捷$
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⑵、如图：
⑶、用花 铲将罐内 的土连同 罐子一起 挖出，将 罐子中的 土壤倒入 塑料袋中。
用手来回旋转罐子，将其按入土中，按 压到罐底与地表几乎平齐。
注意：塑料 袋上应标明 取样的地点 和时间等。
３、采集小动物 ⑴、用诱虫器采集：
①将取到的土壤样品倒置在 金属网上。
马 陆
马陆 （也叫 千足 虫）
属多 足纲 动物 ，
它的 脚足 不到 200对
跳虫
跳虫是 一种弹 尾目的 昆虫， 密集时 形似烟 灰，又 称烟灰 虫。
1．调查方法： 取样器取样法 一． 实验 原理： 2．采集方法：诱虫器采集法；
简易采集法
3．统计方法：记名计算法； 目测估计法
二、用具： 取样器、诱虫器、吸虫器等
土壤小动物的特点：
具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
根据这个特性，我们应选择怎样的诱虫器 呢？ Ａ
虫子
三、方法步骤：
1、准备： 注意断口处锋利，操作时注意安全
⑴、制作取样器：
5cm
如图：
⑵、记录： 调查地点的地形和环境的主要情况
注意：取样时尽量不要破坏环境，并事 先取得有关部门的同意。
2、取样：
将花盆放在诱虫器上， 打开电灯。
土壤和花盆 壁之间为什 么要留一定 的空隙？
诱虫器
为了使空气流通。
如果需保证小动物生活
酒精起什 状态应将酒精换成什么？
么作用？
湿棉花
使小动物固定，进行防腐
处理
⑵、简易采集法：
、将取到的土壤样品放在瓷盆内（注意防止小动物 逃走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察发 现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来。 、体型较小的小动物可用吸虫器采集
如果作为 标本长时 间保存应 选择哪个？
A
如果用于
或
实验室培
养应选择
用肉眼观察
借助放大镜、实体镜观察
⑵、分类
普通显微镜：4倍的物镜和5 倍的目镜 借助有关图鉴查清小动物的名 称，并进行分类
无法知道小动物名称的， 可记为“待鉴定“××”
C
探究 土壤中小动物类群丰富度的研究
鼠妇
鼠妇又称“潮虫”，属无脊椎动物节肢动物门甲壳动 物亚门软甲纲等足目。鼠妇的种类较多，它们身体大 多呈长瓜子形，长5—15毫米，背腹扁平十分显著，呈 灰褐色、灰蓝色；
蜈蚣
蜈蚣是蠕虫形的陆生节肢动物，属节肢动 物门多足纲。蜈蚣的身体是由许多体节组成的， 每一节上有一对足，所以叫做多足动物。