_探究土壤微生物分解作用实验
“土壤微生物的分解作用”实验研究
“土壤微生物的分解作用”实验研究
实验目的：研究土壤中微生物对有机物的分解作用。
实验材料：
1. 不同种类的有机物，如果皮、蔬菜残渣、泥炭等。
2. 老鼠食盐酸。
3. 不同种类的土壤样本。
4. 三角瓶、玻璃棒、塞子等实验器材。
实验步骤：
1. 将不同种类的有机物分别取出一定量，如果皮、蔬菜残渣、
泥炭等，放入三角瓶中。
2. 取三个土壤样本，分别命名为A、B、C。
3. 在A土壤样本中加入果皮，B土壤样本中加入蔬菜残渣，C
土壤样本中加入泥炭，每个样本中的有机物量应该相等。
4. 在每个三角瓶中加入适量的老鼠食盐酸，促进微生物的生长。
5. 用玻璃棒轻轻拌匀土壤样本和有机物，然后用塞子封闭三角瓶，防止外界空气和微生物的干扰。
6. 将三个三角瓶放置在室温下，不要直接接触阳光和强风。
7. 每天观察有机物的分解情况，并记录下来。
实验结果：
经过一段时间的观察和记录，可以发现，不同种类的有机物被
微生物的分解速度是不同的，泥炭的分解速度比果皮和蔬菜残渣要
慢一些。
此外，土壤中微生物的多少、气温和湿度等因素也会影响
分解速度。
实验结论：
土壤中的微生物可以通过分解有机物来释放营养物质，并进一
步维护生态系统的平衡。
同时，不同种类的有机物在分解过程中由
于其分子结构的不同，需要各种类型的微生物才能顺利分解。
因此，保护土壤中的微生物生物多样性也是非常重要的。
土壤微生物的分解作用之土壤微生物对落叶的分解作用
四.实验中的无关变量有哪些? 温度，水分，空气
问题探讨
二.若在测量数据时出现以下情况请做出解释？ 1.为什么前三天落叶的质量变化乙大于甲？ 2水.若分实的验影中响甲，乙落到叶了中第水九分天的质变量化几乎不再变化，请说明理由？
大部分微生物需要O2，可能实验过程中甲乙两组都处于密闭环境 下
(2)本实验可得出的结论_
乙
乙 (3)生态系统中微生物的分解作用不能等同于微生物的细胞呼吸,其理由是:
①落叶是在土壤微生物的作用下分解; 乙 ②_温度和土壤湿度会影响微生物的分解速率
•细胞呼吸是指在细胞内的氧化分解,而微生物的分解作用除 •了胞内的氧化分解,还包括胞外的分解
例2 下面是某小组的同学为证明细菌的分解作用提出的两种实验方案。他们将同一种树的落 叶分成甲、乙两组,实验过程中不断地滴加蒸馏水,使树叶保持潮湿。 方案一:将甲组放在无菌条件下,乙组放在自然条件下(暴露在空气中) 。观察记录落叶的变化。 方案二:将甲组灭菌后放在无菌条件下,乙组放在自然条件下(暴露在空气中) 。观察记录落叶的 变化。
2.相同时间内甲组（含微生物）落叶的腐烂程度比乙组的腐烂程度大 微生物对落叶无分解作用
3.是否存在与第一种预想相反的情况？若存在请讲出理由。
微生物会释放出某种物质，延缓落叶的腐烂
结论
从两组落叶的腐烂程度可得出 微生物分解落叶
1.实验中对实验对照组和实验组的实验材料的改变,要有衡量标准，本实验的衡量标准是什么？
过程三 将甲，乙两组放在相同条件下；各放等量的大小相似的落叶（湿度，温度一定）
过程四
一段时间后查看甲乙两组的落叶情况并进行比较
天数 0
3
6
探究土壤微生物分解作用实验
练习：某兴趣小组以带有落叶的表层土壤为实验 材料,研究土壤微生物的分解作用,进行了如下实验:
实验组合 土壤处理 土壤湿度 控制温度( ℃)
甲
灭菌
湿润
20
乙
不灭菌
湿润
20
丙
不灭菌
湿润
5
丁
不灭菌
较干燥
20
(1)该实验对照组是____乙__组___实验组合。
(2)本实验可得出的结论是:
①_温__度__和__土__壤__湿__度__会__影__响微生物的分解速率;
②_落__叶__是__在__土__壤__微__生__物__的__作用下ห้องสมุดไป่ตู้解的 。
(3)生态系统中微生物的分解作用不能等同于微
生物的细胞呼吸,其理由是:细_胞__呼__吸_是__指__在_细__胞__内_的__氧__化__分解,
_而_微__生__物_的__分__解_作__用__除__了_胞__内__的_氧__化__分__解_,_还__包__括_胞__外__的_分__解__。
对照组和实验组分别是什么？
探究分解者作用的实验的地点应选在哪？ 实验室
探究活动 案例1 探究土壤微生物对落叶的作用.
准备落叶
埋入落叶 一段时间后,检测树叶分解情况
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
(1)实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精 灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
(2)实验原理：土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解 为还原性糖(麦芽糖) ,通过碘液检测,可以证明淀粉被分 解,通过裴林试剂的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。
例1 探究土壤微生物分解落叶的实验 (1)材料用具: 土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料 袋、恒温箱、纱布。 (2)实验步骤 ①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另 一个贴上“乙组”标签。 ②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将 其中乙组放入恒温箱, 60 ℃灭菌1h。 ③取 大小、形态相同 的落叶12片,分成2份,分别用包 好,埋入2个容器中,深度约5cm。 ④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后, 取纱布包。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的 腐烂 程度。
土壤微生物的分解作用
“土壤微生物的分解作用”探究活动解读摘要本文通过教学参考的形式，结合探究过程，将人民教育出版社2004年版高中生物新教材中“土壤微生物的分解作用”这一实验预做情况展示出来，以便于有关师生在实际教学、学习中有所帮助。
文中重点叙述了土壤微生物对落叶、淀粉的分解作用等几方面内容。
关键词土壤微生物微生物的分解作用生态系统的物质循环一、活动目标1.分析生态系统中的物质循环。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
3.认同生物与环境是一个统一的整体。
制定以上教学目标是基于这样的认识：学生通过该实验可以探究土壤中落叶等物质的消失源于土壤微生物的分解作用，更好地理解生态系统的物质循环中从有机物到无机物的过程。
从而巩固生态系统物质循环和生物与环境整体性等相关生态学知识，为今后开展土壤生态学的研究工作打下基础。
二、背景资料“土壤微生物的分解作用”探究实验是土壤生态学中的一个重要实验，该实验的原理是：土壤中的微生物主要有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物，它们在生态系统成分中主要充当分解者，通过自身产生酶的作用，将落叶、淀粉等较复杂有机物分解成简单有机物或无机物分子，在自然界物质循环中起重要作用。
土壤是微生物的良好生境，土壤中有多种类群的微生物，它们对自然界物质的转化和循环起着极为重要的作用，对农业生产和环境保护有着不可忽视的影响。
根际微生物与植物的关系特别密切，不同的土壤和植物对根际微生物产生显著影响，而不同的根际微生物由于其生理活性和代谢产物的不同，也将对土壤肥力和植物营养产生积极或消极的作用。
土壤微生物不仅对土壤的肥力和土壤营养元素的转化起着重要作用，而且对于进入土壤中的农药及其他有机污染物的自净、有毒金属及其化合物在土壤环境中的迁移转化等都起着极为重要的作用。
这其中对土壤微生物的分解作用的研究是最基础、最深入的，这次通过本探究实验，可以为今后研究土壤理化性质及土壤微生物的其它作用，更多涉足土壤生态学打下坚实基础。
三、操作指南材料用具：1.土壤微生物对落叶的分解作用：土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料袋、恒温箱、纱布2.土壤微生物对淀粉的分解作用：土壤、纱布、烧杯、玻璃棒、淀粉糊、蒸馏水、碘液、斐林试剂、酒精灯操作要点：1.设计实验方案时要注意：自然界存在着许多不可控制的因素，它们可能影响实验者的判断。
土壤微生物分解实验报告
一、实验目的1. 了解土壤微生物分解作用的基本原理和过程。
2. 掌握土壤微生物分解实验的操作方法和步骤。
3. 分析土壤微生物分解过程中不同因素的影响。
二、实验原理土壤微生物分解作用是指土壤中的微生物利用有机物质作为碳源和能源，将其分解成无机物质的过程。
这一过程对于土壤肥力的维持和植物生长具有重要意义。
土壤微生物分解实验主要通过测定土壤中有机质的含量变化，来评价微生物分解作用的效果。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜土壤、土壤有机质标准溶液、硫酸、高锰酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸铝、硫酸锌、氢氧化钠等。
2. 实验仪器：天平、移液管、锥形瓶、烧杯、玻璃棒、滴定管、酸度计、分光光度计等。
四、实验步骤1. 土壤样品的采集与制备：采集新鲜土壤样品，用四分法去除多余部分，混匀后过筛，取一定量土壤样品备用。
2. 土壤微生物分解实验的设置：将土壤样品分为两组，分别编号为A组和B组。
A 组作为对照组，不进行微生物分解处理；B组作为实验组，加入适量的土壤微生物，使其与土壤样品充分混合。
3. 土壤微生物分解实验的进行：将A组和B组土壤样品分别置于培养箱中，在适宜的温度和湿度条件下培养一定时间。
4. 土壤有机质含量的测定：在实验结束时，分别对A组和B组土壤样品进行土壤有机质含量的测定。
5. 数据处理与分析：将实验数据进行分析，比较A组和B组土壤样品的土壤有机质含量变化，评价土壤微生物分解作用的效果。
五、实验结果与分析1. 实验数据：A组土壤样品土壤有机质含量：X1 g/kgB组土壤样品土壤有机质含量：X2 g/kg2. 数据分析：（1）计算土壤微生物分解作用的效果：土壤微生物分解作用效果 = (X2 - X1) / X1 × 100%（2）分析不同因素对土壤微生物分解作用的影响：比较A组和B组土壤样品的土壤有机质含量变化，分析土壤微生物、温度、湿度等因素对土壤微生物分解作用的影响。
六、实验结论通过本次实验，我们了解了土壤微生物分解作用的基本原理和过程，掌握了土壤微生物分解实验的操作方法和步骤。
“土壤微生物的分解作用”实验研究
土壤微生物的分解作用实验研究一、实验背景土壤是由无机和有机物质组成的，其中有机物质主要是由植物和动物遗骸的死亡和腐烂所形成。
然而，这些有机物质不会一直存在于土壤中，因为有许多微生物，如细菌和真菌等，能够通过分解有机物质来获取能量和营养素。
这个过程称为土壤微生物的分解作用。
通过研究土壤微生物的分解作用，可以更好地了解土壤中的有机物质循环、生态系统的稳定性和生态环境的保护等问题。
因此，本实验旨在探究土壤中微生物分解有机物质的过程。
二、实验材料和方法2.1 实验材料•双歧杆菌菌粉•番茄叶片•磨砂纸•滴定管•烧杯•氢氧化钠（NaOH）•盐酸（HCl）•色谱管2.2 实验方法1.采集土壤样本，并将土壤放入培养皿内。
2.在土壤中添加5g的双歧杆菌菌粉，并与土壤充分混合。
3.取番茄叶片，用磨砂纸磨碎成小颗粒。
4.将磨碎的番茄叶片加入培养皿内，并充分混合。
5.在烧杯中添加10ml的NaOH溶液，并将滴定管插入NaOH溶液中。
6.在培养皿中加入适量的水，使土壤湿润。
7.将培养皿密封好，并放置在恒温培养箱中，温度设置为25℃，保存30天。
8.每天观察培养皿内的情况，记录并拍照。
9.将培养皿中的样品取出，挥发水分，然后进行质量分析。
10.对样品进行分析时，可以使用气相色谱（GC）和质谱（MS）等设备进行分析，以确定分解产物的类型和含量。
三、实验结果经过30天的培养，观察发现土壤中的番茄叶片明显减少，形态也发生了变化。
在实验的早期阶段，番茄叶片被微生物附着和固定在土壤表面，但在后期，叶片被完全分解并转变为土壤中的有机物质。
根据样品检测结果，可以发现产生了大量的有机酸（如苹果酸和柠檬酸）和糖类物质。
这些物质不仅可以为微生物提供能量和营养，还可以为土壤提供养分和改善土壤质量。
四、实验结论通过本实验的研究，可以得出以下结论：1.土壤中微生物参与了有机物质的分解过程，将有机物质分解成简单的有机酸和糖类物质。
2.分解产物可以为微生物和土壤提供能量和养分，有助于保持生态系统的稳定性和提高土壤的质量。
【课件】探究土壤微生物的分解作用
取样，分别滴加 碘液和斐林试剂 检测，观察记录
问题2：土壤微生物能分解淀粉吗？
可能观察到的实验现象
加碘液：
加斐林试剂：
高中生物学
图片资料选自人民教育音像出版社光盘
高中生物学
1.淀粉酶的 土壤中存在 地点；
2.淀粉酶在 高温下变性 失活后，还 能复性吗？
高中生物学
参考案例2 土壤微生物能分解淀粉吗？ 1.制备土壤浸出液 2.制备淀粉糊
对照组
分出一 半灭菌
实验组 土壤浸出液
质量分数4%的淀 粉糊（需灭菌）
3.混合、培养
4.显色反应
将土壤浸出液 与淀粉糊混合， 室温培养7d
4.观察结果
12d后取出，冲 洗，干燥后称重
说明： 1. 不宜采用剧烈条件杀死土壤微生物，以免改变土壤的理化性质。 2. 实验可以设置3组重复，以增加可信度。
问题1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
进行实验观察和结果记录
培养时间
对照组落叶 平均干重
实验组落叶 平均干重
（实验组-对照 组）平均干重
落叶+土壤 落叶+灭菌土壤
落叶腐烂（快慢和程度）
避免土壤理化性质的改变
增加重复次数（每组落叶等量若干，组内设置多组等）
高中生物学
参考案例1 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
1.土壤的处理
2.落叶的处理
3.埋入落叶
对照组 目录
不实做验处组理CONTEN洗重T净，S、放干入燥叶后袋称
60℃ 1h
挖坑，10～20cm 深处埋入叶袋
有没有差别，春耕时从土壤中翻出的花生果实是什么模样，还能不能吃，等等。提
出自己感兴趣的问题，在小组内讨论，确定本小组要探究的问题。
2020届高中生物人教版必修3实验专练：(11)探究土壤微生物的分解作用 Word版含答案
2020届高中生物人教版必修3实验专练：（11）探究土壤微生物的分解作用1、某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况如表所示。
下列有关叙述不正确的是( )A.该实验能探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用B.该实验的自变量为土壤是否灭菌,因变量是土壤的湿度C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理D.预期结论是1、3组的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不同程度分解2、为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。
下列相关叙述错误的是( )A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值3、某同学完成了“土壤微生物的分解作用”的对照实验,对照组( )A.土壤不做处理,自然状态B.土壤进行处理C.排除土壤微生物的作用D.尽可能避免土壤理化性质的改变4、关于土壤取样的叙述错误的是( )A.土壤取样,应选取肥沃、湿润的土壤B.先铲去表层土3cm左右,再取样C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌D.应在火焰旁称取土壤5、将某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果如图。
下列分析合理的是( )①秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法②如果将处理开始时间提早30天,则3条曲线的位置将呈现上移趋势③土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解④从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物A.①②B.③④C.①③D.②④6、使用催腐剂(含腐生细菌、真菌)有助于解决由焚烧秸秆、稻草等带来的环境污染、士地肥力下降等问题。
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土壤的温度、湿度、通气状况、pH 等有关。 土壤的温度、湿度、通气状况、 等有关。
例1 探究土壤微生物分解落叶的实验 (1)材料用具 材料用具: 土壤、落叶、玻璃容器、标签、 (1)材料用具: 土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料 恒温箱、纱布。 袋、恒温箱、纱布。 (2)实验步骤 (2)实验步骤 取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签, ①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另 一个贴上“乙组”标签。 一个贴上“乙组”标签。 将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中, ②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将 其中乙组放入恒温箱, ℃灭菌1h。 灭菌1h 其中乙组放入恒温箱, 60 ℃灭菌1h。 大小、 的落叶12 12片 分成2 ③取 大小、形态相同 的落叶12片,分成2份,分别用包 埋入2个容器中,深度约5cm 5cm。 好,埋入2个容器中,深度约5cm。 ④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后, 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后, 取纱布包。 取纱布包。 程度。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的 腐烂 程度。
为还原性糖(麦芽糖) ,通过碘液检测,可以证明淀粉被分 为还原性糖(麦芽糖) ,通过碘液检测, 通过碘液检测 解,通过裴林试剂的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。 通过裴林试剂的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。
(3)实验步骤（ (3)实验步骤（略）课本p102 实验步骤 课本p102
探究活动
一、分解者： 分解者：
主要是细菌和真菌、还有腐生性生物如蚯蚓、白蚁等。 主要是细菌和真菌、还有腐生性生物如蚯蚓、
二、分解作用的过程： 分解作用的过程： 的过程 有机物被分解者分泌到细胞外的各种水解酶水解成 小分子有机物质， 小分子有机物质，如纤维素酶可将纤维素水解成葡萄 然后再被分解者吸收到细胞中进行氧化分解， 糖。然后再被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最 和各种无机盐，同时是释放能量。 终形成CO 终形成CO2、H2O和各种无机盐，同时是释放能量。 三、影响分解作用的因素： 影响分解作用的因素： 因素
对照组和实验组分别是什么？ 对照组和实验组分别是什么？ 探究分解者作用的实验的地点应选在哪？ 实验室 探究分解者作用的实验的地点应选在哪？
探究活动 案例1 探究土壤微生物对落叶的作用.
准备落叶
埋入落叶 一段时间后,检测树叶分解情况 一段时间后 检测树叶分解情况
例2
探究土壤微生物分解淀粉的实验
(1)实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、 (1)实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精 实验用具及药品 蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。 灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。 (2)实验原理：土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解 (2)实验原理： 实验原理
案例2
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
制备土壤浸出液 准备土壤 浸出液静置一天
探究活动 案例2 案例2 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
制备土壤浸出液 准备土壤 浸出液静置一天
探究活动
案例2
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
一段时间 后,检测淀 检测淀 粉的分解 情况
贴上标签 加等量的淀粉溶液
练习： 练习：某兴趣小组以带有落叶的表层土壤为实验 材料,研究土壤微生物的分解作用,进行了如下实验: 材料,研究土壤微生物的分解作用,进行了如下实验: 控制温度( 实验组合 土壤处理 土壤湿度 控制温度( ℃) 甲 灭菌 湿润 20 乙 不灭菌 湿润 20 丙 不灭菌 湿润 5 丁 不灭菌 较干燥 20 乙组 (1)该实验对照组是_________实验组合 该实验对照组是_________实验组合。 (1)该实验对照组是_________实验组合。 (2)本实验可得出的结论是 本实验可得出的结论是: (2)本实验可得速率; 温度和土壤湿度会影响微生物的分解速率; ①___________________ ②_____________________ 落叶是在土壤微生物的作用下分解的 。 (3)生态系统中微生物的分解作用不能等同于微 (3)生态系统中微生物的分解作用不能等同于微 生物的细胞呼吸,其理由是:细胞呼吸是指在细胞内的氧化分解, 生物的细胞呼吸,其理由是:细胞呼吸是指在细胞内的氧化分解, ______________________ 而微生物的分解作用除了胞内的氧化分解,还包括胞外的分解 而微生物的分解作用除了胞内的氧化分解, ______________________________________________。 ______________________________________________。