2023版高三一輪總復習生物人教版選擇性必修2 第9單元 科學探究系列5調查類實驗的方案與實施

調查類實驗的步驟及方法1．(2021·豐臺區(qū)高三二模)小麥是主要的糧食作物，小麥蚜蟲是小麥生產的主要害蟲，瓢蟲是麥蚜的天敵。直至目前，麥蚜的防治主要依賴于化學合成農藥。(1)在此生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中，瓢蟲屬于________者，它同化的能量去向包括_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為研發(fā)麥蚜綠色防控新技術，比較了蟲害誘導植物揮發(fā)物水楊酸甲酯(MeSA)海藻酸鈉緩釋球和植物免疫激發(fā)子寡糖·鏈蛋白(OAP)以及二者共同處理對麥蚜及其天敵瓢蟲種群數量動態(tài)的影響。共設置3個實驗組，分別為OAP處理、MeSA緩釋球處理、OAP與MeSA緩釋球共同處理，另設空白對照。重復三次。每個實驗小區(qū)面積為10m×10m。①調查方法：有翅蚜采用黃板(20cm×25cm)誘集，將1張黃板懸掛于小區(qū)中央。無翅蚜采用________法取樣，統(tǒng)計百株蚜量。瓢蟲用黃盆誘集。圖1不同處理方法下有翅麥蚜和無翅麥蚜種群動態(tài)②據圖1可知，在調查期間，處理區(qū)與對照區(qū)麥蚜的種群數量變化趨勢________，MeSA和OAP以及二者共同處理區(qū)蚜量________________________。③根據圖2分析MeSA和OAP對瓢蟲種群數量的影響是___________________________________________________________________________________。說明MeSA在驅避蚜蟲的同時還能___________________________。④MeSA是麥蚜取食誘導產生的小麥揮發(fā)物組分，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的化學信息，該信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是調節(jié)生物的________關系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。圖2不同處理方法下瓢蟲數量圖3不同處理方法下小麥產量(3)MeSA和OAP對小麥產量的影響見圖3，綜合以上結果，你會選擇哪種處理辦法防控麥蚜？并說明原因。______________________________________________________________________________________________________。[解析](1)題干中描述瓢蟲是麥蚜的天敵，因此屬于消費者；它同化的能量最終會有三個去路：自身呼吸消耗、流入下一個營養(yǎng)級、分解者的分解作用。(2)①無翅蚜的活動能力弱、活動范圍小，因此調查其種群密度適合使用樣方法，由于調查地塊面積為10m×10m，因此適合用五點取樣法進行取樣，統(tǒng)計百株蚜量。②分析圖1中處理組和對照組曲線的變化趨勢，可以發(fā)現雖然種群數量高低有別，但整體的變化趨勢基本一致。且處理區(qū)中MeSA和OAP以及二者共同處理區(qū)的數量比較接近，均低于對照區(qū)。③圖2中，與對照組相比，OAP單獨處理與對照組CK差別不大，可判定其單獨作用對瓢蟲種群數量無顯著影響，MeSA處理以及MeSA與OAP共同處理區(qū)的瓢蟲數量明顯較高，且高于其他處理的區(qū)域；由此可以判斷MeSA既可以驅避蚜蟲，也可以吸引瓢蟲，即麥蚜的天敵。④MeSA可以驅避蚜蟲，也可以吸引瓢蟲，體現了該信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是調節(jié)生物的種間關系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。(3)根據圖3可以看出，MeSA和OAP共同使用的時候，與對照組相比，提升產量最多，同時根據以上的檢測結果可以看出，兩者共同使用還可以降低麥蚜的數量，吸引麥蚜的天敵，減少殺蟲劑的使用。[答案](1)消費自身呼吸消耗、流入下一個營養(yǎng)級、分解者的分解作用(2)五點取樣基本一致數量接近，且均低于對照區(qū)MeSA處理以及MeSA與OAP共同處理區(qū)的瓢蟲量顯著高于其他處理，OAP單獨處理對瓢蟲種群數量無顯著影響吸引麥蚜的天敵種間(3)二者混合施用。提高小麥的產量，降低麥蚜的數量，減少殺蟲劑的使用2．(2021·泉州高三模擬)為了解不同害蟲防治策略對梨園土壤線蟲的影響，科研人員將某梨園劃分為三個區(qū)進行一年的實驗研究。實驗處理如下：常規(guī)區(qū)：頻繁化學防治，噴施化學殺蟲藥劑9次；實驗1區(qū)：農藥減施防治，噴施化學殺蟲藥劑4次；實驗2區(qū)：植物源藥物減施防治，噴施藥劑4次。(1)為調查土壤線蟲數量以及種類，科研人員在梨園中________選擇若干取樣點，采用________法進行調查。(2)三個區(qū)線蟲數量統(tǒng)計結果如圖所示。該實驗結果說明____________________________________________________________________________________。(3)科研人員又根據線蟲的生活習性和取食特點，將土壤線蟲劃分為4個營養(yǎng)類群，再根據調查得到的線蟲種類，計算得到各營養(yǎng)類群的相對豐度如下表。相對豐度營養(yǎng)類群0～20cm＞20cm常規(guī)區(qū)實驗1區(qū)實驗2區(qū)常規(guī)區(qū)實驗1區(qū)實驗2區(qū)食細菌線蟲79.9280.0579.7177.4560.9466.39食真菌線蟲6.546.337.452.692.562.59雜食－捕食線蟲5.775.685.524.454.424.20植物寄生線蟲7.777.947.3215.4132.0826.82①梨園中的細菌、真菌、線蟲和植物等各種生物共同構成了________，各種線蟲在土壤中的分層現象，體現了群落的________結構。②在0～20cm土層，各營養(yǎng)類群線蟲相對豐度在3個區(qū)之間均無顯著性差異，而在＞20cm土層，實驗區(qū)_________________，其余均無顯著性差異，群落結構發(fā)生了改變。③土壤線蟲食性多樣化，使土壤生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構更加復雜，這對提高生態(tài)系統(tǒng)的________具有重要意義。(4)綜合上述實驗結果，在農藥脅迫較重的土壤淺層，土壤線蟲各營養(yǎng)類群均受到影響，導致不同處理間差異主要體現在土壤線蟲________上，而在農藥脅迫相對較輕的土壤深層，由于________線蟲可能對農藥更敏感，導致不同處理間差異主要體現線蟲的相對豐度上。[解析](1)許多土壤中的動物有較強的活動能力，且身體微小，所以進行土壤線蟲數量以及種類的調查常用取樣器取樣的方法，取樣時需要隨機選擇若干取樣點。(2)分析數據，在0～20cm的土層中頻繁化學防治，線蟲數量明顯降低，而植物源藥物減施防治線蟲的數量最多，所以得出結論：在0～20cm的土層中，減施防治有利于線蟲生存，植物源藥劑防治效果優(yōu)于農藥防治，而超過20cm的土壤中三種不同措施對土壤線蟲無顯著影響。(3)①同一地點全部的生物稱為生物群落，不同生物在土壤中的分層現象體現了群落的垂直結構。②分析表格中的數據，在＞20cm土層中，實驗區(qū)食細菌線蟲相對豐度下降，植物寄生線蟲相對豐度升高。③生物種類豐富有利于食物網復雜，生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構越復雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力的穩(wěn)定性(或自我調節(jié)能力)越強。(4)從(2)結果看出在農藥脅迫較重的土壤淺層，土壤線蟲的數量明顯下降，說明不同處理措施影響線蟲各營養(yǎng)類群的差異主要體現在土壤線蟲的數量上，而在農藥脅迫相對較輕的土壤深層中，植物寄生線蟲數量明顯增加，說明