土壤中动物类群丰富度的研究
原理
1、土壤是无数小动物的家园。常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓,以及多种多样的昆虫,等等。大多数土壤动物实在太小了,所以我们很少注意它们。然而,这些小动物对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。
2、许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微笑,因此不适于用样方法或标记重捕法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕虫器(如采集罐、吸虫器等)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。
3、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。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,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落。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”等等。制定相应的计划表填入即可。
实施计划
(1)准备:制作取样器。可选择直径为5cm的硬质金属饮料罐,在高度为5cm处剪断。这样的取样器容积约为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,按压到罐底与地表几乎齐平,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。注意:塑料袋上应标明取样的地点和时间等。
(3)采集小动物:在去底花盆中放一个金属网,将取到的土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通,土壤与花盆壁之间要留一定的空隙。然后,将花盆放置在诱虫器上,打开电灯。也可以采取以下简易采集法:将取到的土壤样品放在瓷盆内(要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以用抱着纱布的镊子取出来,体型较小的则可以用吸虫器采集。
采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中。
(4)观察和分类:可借助有关的动物图鉴查清小动物的名称,并进行分类。有些小动物用肉眼难以识别,可用镊子或吸管取出,放在载玻片上,借助放大镜、实体镜进行观察。应一边观察一边做好记录。
如果还是无法知道小动物的名称,可记为“待鉴定××”,并记录下它们的特征。说明:观察时最好用实体镜。如用普通显微镜,可在4倍的物镜和5倍的目镜下进行观察。
(5)统计和分析:请根据介绍的丰富度的统计方法,设计一个数据收集和统计表,分析所搜集的数据,完成一份研究报告。
结论
实验结果分析,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。
有关探究土壤中小动物类群丰富度的研究活动中,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,最好放入70%酒精中处理研究土壤小动物类群丰富度时,错误的做法是 [ ] A.取样时塑料袋上应标明地点和时间
B.用取样器采集土壤样本
C.用标志重捕法估算蚯蚓的种群密度
D.设计统计表,以利于结果分析下列对有关实验的叙述,正确的是 [ ] A.通常以标志重捕法调查土壤中小动物类群的丰富度
B.NaOH溶液中的琼脂块的体积越小,NaOH在其内的扩散速率越快
C.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中,插条不能带有芽与叶
D.在叶绿体色素提取和分离实验中,可用培养皿盖住小烧杯以避免层析液挥发某同学决定以校园内池塘为对象进行物种丰富度调查,为此他设计了如图所示的取样器,取样后,分别统计小取样瓶中的小动物种类和数量。根据你的理解,该同学调查的目的不可能是调查该池塘 [ ] A.同一水层小动物类群
B.不同水层小动物类群
C.可能存在的食物链
D.常见的小动物类群下图所示为某同学设计的土壤小动物收集器,下列有关叙述中,正确的是 [ ] A.该收集器设计的原理之一是土壤动物具有趋暗、趋湿的习性
B.利用该装置可以收集到全部土壤小动物,保证调查结果的准确
C.在放置土样时最好让土样充满漏斗
D.利用该收集器进行土壤小动物丰富度调查的方法属于样方下列有关群落的叙述中,错误的是 [ ] A.研究不同土壤中小动物类群的丰富度可采用标志重捕法进行调查
B.初生演替所需时间较长,次生演替所需时间较短
C.在群落演替过程中群落的物种组成不断发生变化
D.森林中鸟类的垂直分布现象与食物种类有关下列关于“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关于“土壤中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.一调查土壤动物的物种丰富度可采用标志重捕法
D.应设计表格,统计不同采集样点的土壤动物种类下列有关“土壤动物的物种丰富度的研究”的叙述,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.调查土壤动物的物种丰富度可采用标志重捕法
D.统计不同采集样点的土壤动物种类时应设计表格下列有关种群和群落的叙述,不正确的是 [ ] A.年龄组成能反映种群数量变化趋势
B.建立自然保护区,有利于保护该区域的珍稀动植物
C.建立人工群落可将群落演替方向和速度置于人为调控之下
D.样方法和标志重捕法分别是调查群落中植物和动物丰富度的常用方法如图是“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中常用的两种装置,下列有关叙述正确的是 [ ] A.若采用大量的甲螨作为标本保存,最好将其放入体积分数为70%的酒精溶液中
B.B装置通常用于对体型较小的土壤动物如蝗虫、蚯蚓、线虫等的采集
C.A装置主要是利用土壤动物趋光、避高温、趋湿的习性采集
D.丰富度的统计方法之一是目测估计法,该方法一般适用于个体较大、种群数量有限的种群某学校课外兴趣小组进行大白菜地土壤小动物的调查,得到表1、表2结果。 请根据以上材料,回答下列问题:
(1) 请写出该兴趣小组研究的课题名称___________。
(2) 该小组对大白菜进行调查时宜采用的方法是__________。
(3) 分析表1可知:土壤动物群落的垂直结构特点是________。
(4) 对比表1、表2不难看出土壤动物对大白菜生长有利,试从影响植物光合作用、呼吸作用的角度分析可能的原因是___________。外来物种入侵,会对当地群落结构和生物多样性发生影响。某课外探究小组的同学在一块荒地中,对某种入侵植物和几种本地植物的种群密度进行了连续五年的调查,调查的结果如表所示(单位:株/m2)。请分析回答下列问题: (1)在所调查的A~E五种植物中,你认为入侵物种最可能是_________,请自设坐标图,绘出该物种的种群密度变化曲线。
(2)如果要全面调查了解该地块的生物多样性(微生物除外),除要调查地面上的植物、动物种类以外,还应进行土壤动物类群丰富度的调查。调查土壤动物常用的方法是_________。将采集到的小动物放入体积分数为70%的酒精溶液或直接放入试管中,接下来对采集到收集瓶中的小动物还应做的工作是观察和_________、统计和分析等。
(3)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,为了探究该弃耕农田土壤小动物类群丰富度,学生们设计了下图所示装置。但他们这一装置不够完善,请你帮助该小组的同学们完善该装置:__________________。某生物兴趣小组对校园中四种不同植被类型的土壤中小动物类群的丰富度进行研究。
(1)进行土壤中小动物类群的丰富度调查常采用__________法。
(2)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,为了探究土壤小动物类群丰富度,兴趣小组设计了如图所示装置,从选取的样土中收集小动物,他们这一装置不够完善,请你帮助该小组的同学们完善该装置:______________________。根据材料回答下列问题:
材料1.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它夜间活动,白天栖息在树干上。
材料2.自然条件下桦尺蠖触角和足有长的也有短的,体色有深些的也有浅些的。
材料3.试验表明,桦尺蠖之间能进行相互杂交,黑色的桦尺蠖杂交能产生浅色的华尺蠖,而浅色的桦尺蠖之间杂交其下代都是浅色的。
材料4.19世纪中叶以前,浅色的桦尺蠖数量较多,到20世纪中叶则是黑色的桦尺蠖成了常见类型。这种现象被称为桦尺蠖的“工业黑化现象”。
材料5.桦尺蠖的黑色是由显性基因S控制的,浅色是由隐性基因s控制的。19世纪中叶以前的桦尺蠖种群中S基因的频率只有5%以下,而到了20世纪中叶则上升到95%以上。(1)材料1说明_____________________。
(2)材料2说明______________________。
(3)材料3说明_________________________。
(4)材料4中桦尺蠖的“工业黑化现象”说明_________________。
(5)材料5中基因S频率变化的原因是_______________。
(6)生物变异是否是定向的_____________;基因频率的改变是否是定向的______________;自然选择是否是定向的______________。18世纪英国曼彻斯特地区的桦尺蠖栖息在长满地衣的浅色树干上,大多数桦尺蠖体色是浅色(由s基因决定)的,少数深色(S基因决定);100年后,工业污染把树皮熏成黑褐色,深色桦尺蠖变成了常见类型,浅色却成了少数;2009年据科学家调查研究,英国的桦尺蠖浅色型正在增加。下列有关桦尺蠖体色由浅变深,又变浅现象的分析推理,不正确的是 [ ]
A.桦尺蠖体色的深或浅是可以遗传的性状
B.树干颜色的变化是桦尺蠖种群体色变化的环境条件
C.这种现象的出现是因为基因s能突变成基因S,基因S也能突变成基因s
D.这是环境治理成效的很好例证为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响,19世纪中叶科学工作者在英国的两个地区利用标志重捕法进行了调查,获得的结果如下: 下列叙述合理的是 [ ] A.污染区白色蛾释放数多于回收数主要是由于白色蛾迁出造成的
B.污染区黑色蛾回收率高于白色蛾回收率主要是由于黑色蛾迁入造成的
C.非污染区白色蛾回收率高于黑色蛾回收率是由于黑色蛾更多被捕食造成的
D.非污染区黑色蛾种群会随着决定黑色基因的基因频率不断降低而消失某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系如下图中曲线(纵坐标为翅的长度,横坐标为个体数量)。下列叙述错误的是 [ ] A.该昆虫的性状分离是自然选择的结果
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中,生物和无机环境之间进行着相互选择
D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐步出现生殖隔离科学家发现某地某种蝴蝶在1863年和1963年不同体色个体数量所占百分比如下图所示。下列叙述正确的是 [ ] A.深体色和浅体色个体分别属于不同的性别
B.环境变化后,中间体色的蝴蝶不容易被天敌发现
C.蝴蝶深、浅体色个体逐渐进化成中间体色个体
D.深体色和浅体色类群逐渐产生生殖隔离桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫,一般为浅色,它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区,黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同,进行如下探究。请完成下列探究方案。
(1)假设:_______________________________。
(2)实验步骤:
①.选择工业污染区A和_________地区B;
②.收集桦尺蛾,并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾若干;
③.____________________________________________;
④.一段时间后用诱蛾灯诱捕,记录、统计结果。
(3)实验结果:如表1。根据表内数据在空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。(4)结论:________________________________________。
(5)分析与评论:
①.人们观察到工业污染导致树皮变黑,从这个角度解释上述实验结果_______________。
②.已知桦尺蛾的体色有常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系,有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交,F1中黑色蛾与浅色蛾的数量比为1:1。请利用F1的饿,在此基础上设计遗传试验完成探究。
试验步骤:_________________________。结果与分析:_____________________________。在某一森林中,由于真菌感染几乎使所有橡树树皮颜色变黑。科学家研究病树时发现一种生活在橡树上的蛾种群的颜色也由淡褐色变成黑色。下列对蛾种群颜色变化的解释合理的是 [ ] A.蛾种群产生了黑翅变异以更好地适应橡树颜色的变化
B.真菌不仅感染了橡树,还感染了蛾种群
C.真菌引起橡树和蛾种群发生了基因突变
D.当橡树变黑时,蛾种群中黑色蛾更适合生存某岛屿上存在着尺蛾的两个变种,该地区原为森林,后建设为工业区。下列为该地区不同时期两个变种尺蛾的数量比。这种变化的原因是 [ ] A.工业煤烟使灰尺蛾变为黑尺蛾
B.灰尺蛾远离,黑尺蛾迁入
C.定向变异作用
D.自然选择作用(1)19世纪中叶以来,随着英国重工业的发展,尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响,1950年科学工作者在英国的两个地区利用标志重搏法进行了调查,获得如下结果: 请回答下列问题:
①.自然选择是_____________的过程。
②.表中两组数据_________大于_________、_________大于_________共同支持“自然选择决定生物进化方向”这一论点。
(2)20世纪50年代后,英国开始实行煤烟控制计划,大气环境污染得到了治理。请根据下图说出三者的变化关系并解释原因。某岛屿上存在着尺蛾的两个变种,该地区原为森林,后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比: 这些变化产生的原因是 [ ] A.灰尺蛾迁离,黑尺蛾迁入
B.工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾
C.自然选择的作用
D.人工选择的作用
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