高中生物必修三5.3土壤微生物的分解作用(实验探究)
“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
“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。
土壤微生物的功能与作用探究及其在土地利用中的应用
土壤微生物的功能与作用探究及其在土地利用中的应用土壤微生物可以说是土壤中最重要的一个组成部分。
它们数量众多、种类繁多，对土壤质量和生态系统的功能发挥起着重要的作用。
本文将会讨论土壤微生物的功能与作用，以及它们在土地利用中的应用。
一、土壤微生物的功能与作用1. 分解有机物土壤微生物可以分解有机物，将复杂的有机分子分解为小分子油，释放出氧气和其它的有机和无机成分。
这个过程被称作“腐殖化”，它是生态系统中重要的一环。
例如，深层水文学的研究表明，微生物可以利用下沉的有机物来维持深层水域中的生态平衡。
2. 改良土壤质量土壤微生物可以通过氮循环、腐殖化和颗粒聚集等过程来改良土壤质量。
氮循环是将氮从空气或碳酸盐岩中固定为土壤中的氮的过程。
腐殖化的过程可以形成稳定的有机质，提高土壤质量。
颗粒聚集可以增加土壤中有机质、土粒和微生物的结合力，有效改善土壤结构和水分透气性。
3. 保持植被和水分土壤微生物可以帮助保持植被，提供某些无法从土地中吸收的养分，如铁、锌等，以及能促进植物生长的有机物类物质。
微生物还可以维持土壤中相对平衡的水分，帮助植物在干旱季节保持足够的水分。
4. 保持土壤生态系统的稳定土壤生态系统的稳定与微生物密不可分。
微生物对生态系统发挥着决定性的作用，它们参与了氮、硫和碳循环等关键生态过程，并调节了植物根系生长和水分透气，防止了土壤侵蚀和退化等。
二、土壤微生物在土地利用中的应用1. 将微生物应用于土地修复由于人类活动和气候变化，土壤污染和退化问题越来越重要。
而微生物最强大的能力之一就是能够帮助土壤修复。
研究人员发现，许多微生物存在于土壤中，并带有清洁能力，可以分解毒物质或帮助土壤中的生命获得足够的氧和其他养分。
2. 促进农业发展微生物在农业发展中起着重要的作用。
通过特定的施肥和灌溉方法，微生物可以大大提高土壤质量，从而提高农业产量和质量。
近年来，一些农业生产企业已经开始采用微生物产品，用于植物生长和土壤改良，达到更高的抗病性和产出，以及更高的经济效益。
探究土壤微生物的分解作用精选文档
实验六：土壤微生物的分解作用
目的要求
1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物的分解作用，进一步培养学生的探究能力和创造力。
2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。
3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象作出合理判断和解释。
方案设计
一、提出问题
1.土壤中生活着肉眼看不见的?细菌，
1.试简述此实验中需要过滤土壤，而不直接加土壤颗粒的理由。
解析：过滤土壤是为了排除过多的土壤杂质，以得到富含微生物的土壤浸出液，如果直接加土壤颗粒会加大对照组实验的难度，使实验的结果难以分析。
2.实验中需要加入碘液和斐林试剂，操作时应该注意什么？
解析：要用两支滴管分别来吸取碘液和斐林试剂，不要混用；每滴一滴试剂都要震荡试管，斐林试剂加入后需要用酒精灯加热，要注意试管与酒精灯火焰的距离，要让试管受热均匀。
二、方法步骤及结果记录
1．将取自农田、林地或花盆等处的土壤放人里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的?土壤浸出液?静置一段时间备用。
2．另取两只烧杯，编号为a、b，放人等量?淀粉糊。在a烧杯中加入30ml土壤浸出液，b烧杯中加入30ml蒸馏水。
3．在室温(20℃左右)下放置7天后，分别取a、b烧杯中的溶液20ml，各放人两支试管中，分别编号为a1、a2，b1、b2。
二、自然界存在着许多不可控制的因素，它们可能影响你的判断。因此，有关分解者作用的探究，最好在实验室进行，这样可以更好地控制实验变量。
斐林试剂配制方法
将.5HO溶于200mL水中，用浓硫酸酸化，再用水稀释到500mL待用；取173g酒石酸钾钠，71g NaOH固体溶于400mL水中，再稀释到500mL，使用时取等体积两溶液混合。
实验十三土壤微生物的分解作用
探究：土壤微生物的分解作用目的要求1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物的分解作用，进一步培养学生的探究能力和创造力。
2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。
3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象作出合理判断和解释。
方案设计一、提出问题1.土壤中生活着肉眼看不见的，，这些生物的数量是极其繁多的，那么它们对有机物是否具有分解作用？2.如果往淀粉溶液中加入土壤浸出液，淀粉会被分解吗？如何去检测？二、猜想假设土壤浸出液中含有大量的微生物，它们可以将淀粉为。
三、设计实验设计对照组和实验组实验组加土壤浸出液，对照组加蒸馏水比较分析结果探究土壤微生物的分解作用实验过程一、材料用具新鲜土壤、蒸馏水、淀粉糊、碘液、斐林试剂。
大烧杯、厚纱布、玻棒、滴管、试管、试管架、试管夹、酒精灯。
二、方法步骤及结果记录1．将取自农田、林地或花盆等处的土壤放人里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。
将留在烧杯中的静置一段时间备用。
2．另取两只烧杯，编号为A、B，放人等量。
在A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B烧杯中加入30mL蒸馏水。
3．在室温(20℃左右)下放置7天后，分别取A、B烧杯中的溶液20mL，各放人两支试管中，分别编号为A1、A2，B1、B2。
4．在A1、B1中加入，在A2、B2中加入。
5．观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。
三、结果记录四、实验结论土壤浸出液中含有大量的微生物，它们可以将淀粉为。
五、实验评价实验结果与你预期的结果一致吗？你作出的假设是否得到了确认？误区警示1.试简述此实验中需要过滤土壤，而不直接加土壤颗粒的理由。
解析：过滤土壤是为了排除过多的土壤杂质，以得到富含微生物的土壤浸出液，如果直接加土壤颗粒会加大对照组实验的难度，使实验的结果难以分析。
2. 实验中需要加入碘液和斐林试剂，操作时应该注意什么？解析：要用两支滴管分别来吸取碘液和斐林试剂，不要混用；每滴一滴试剂都要震荡试管，斐林试剂加入后需要用酒精灯加热，要注意试管与酒精灯火焰的距离，要让试管受热均匀。
“土壤微生物的分解作用”实验研究
“土壤微生物的分解作用”实验研究作者：李志超席贻龙周俊来源：《中学生物学》2014年第06期摘要以温度、淀粉糊浓度、反应时间和pH为变量，对“土壤微生物的分解作用”的最适实验条件进行了研究。
结果表明，在30°C、4%淀粉糊浓度和pH8.12等条件下反应7 d，以斐林试剂为显色剂能够得到较好的实验效果。
涂布平板计数结果显示，实验所用的土壤中微生物的含量为6 688 890个/g。
关键词土壤微生物分解作用涂布平板法中图分类号 G633.91 文献标识码 B“土壤微生物的分解作用”是人教版高中生物必修内容中的探究实验之一，旨在让学生通过宏观的实验现象了解微观的实验原理，明白微生物在生态系统物质循环中的重要作用。
然而由于实验周期长，实验现象较不明显，开展该实验的学校寥寥无几。
1 教材分析与实验条件选择在人教版“土壤微生物分解作用”的实验中，教材提出了2个参考案例。
第一个案例，使用落叶为实验对象，设置灭菌土壤为对照组，对比得出土壤微生物具有分解作用;第二个案例：使用淀粉为实验对象，通过斐林试剂和碘液的显色反应，得出土壤微生物具有分解作用。
对比发现，第二个案例实验时间适中，实验现象较为明显;同时复习了斐林试剂的使用方法，较适合开展实验教学。
因此，笔者选用第二个案例（土壤微生物对淀粉的分解作用），对“土壤微生物的分解作用”进行实验研究。
温度、淀粉糊浓度和反应时间是影响土壤微生物分解作用的主要因素。
笔者选取了15°C、20°C、25°C、30°C和室温等5个温度，2%、4%、6%和8%等4个淀粉糊浓度以及5 d、7 d和9 d等3个反应时间，探究它们对土壤微生物分解作用的影响。
特定土壤的pH是确定值，而pH的变化会影响土壤微生物的分解作用。
在确定适宜的温度、淀粉糊浓度和反应时间之后，以pH为变量，继续探究pH对土壤微生物分解作用的影响。
为了使实验结果更具科学性，需要设置对照组。
“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。
5.3探究实验：土壤中微生物的分解作用 课件 人教版高中生物必修三
土壤微生物的分解作用
1.实验原理 (1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、 真菌等微生物，它们在生态系统中的 成分为 分解者 。 (2)分解者的作用是将环境中的有机物 分解为无机物，其分解速度与环境中 的 温度 、 水分 等生态因子相关。
实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂
实验组 对土壤高温处理 对照组 对土壤不做任何处理 自变量 土壤中是否含有微生物 实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度
小于对照组 结论分析 微生物对落叶有分解作用
实验假设 实验组 对照组 自变量
实验现象
结论分析
微生物能分解淀粉生成还原糖
A杯中加入30ml土壤浸出液+淀粉糊 B杯中加入30ml蒸馏水+淀粉糊 是否加土壤浸出液 A1 不变蓝 A2 产生砖红色沉淀 B1 变蓝 B2 不产生砖红色沉淀 土壤浸出液中微生物能分解淀粉 生成还原糖
氮 N2、NO2-、NO3-、 固氮作用、硝化作用、反硝化作用
有机物
、分解者分解作用、燃烧
既然氮元素在生物群落和无机环境之间也 是不断循环的，为什么还要往农田中不断 地施加氮肥？
农田土壤中的氮往往不足以使作物高产。农 田中不断有粮食产出，基本元素不断地被输 出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以 要不断地施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
燃
烧
降 水
吸收
燃 烧
生产者 摄入 消费者
吸
动植物遗体碎
收
屑、排出物
土壤或水体中的SO42-
分解者 火山爆发 石油等化石燃料
3.氮循环
物质循环
循环形式
循环过程
水 水蒸气、液态水
蒸腾作用、吸收作用、降水
碳 CO2、有机物
光合作用、呼吸作用、 分解者分解作用、燃烧
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一、土壤中微生物：细菌、放线菌、真菌等
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二、实验目的
1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物 的分解作用，进一步培养探究和创造能力。
2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。 3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象
作出合理判断和解释。
三、实验原理
微生物能分泌多种水解酶 将大分子有机物分解成小 分子有机物，如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀 粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进 行氧化分解 ，最终形成CO2、水和各种无机盐，同 时释放能量。
2.实验设计进行实验验证 3.结果分析、得出结论
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（二）落叶土壤微生物对淀粉的分解作用
1.实验设计
（1）土壤浸出液的制备
取自农田或林地等处的土壤， 放入装有厚沙布的烧怀中。加 水搅拌。将沙布连同土壤一起 取出。 留在烧怀中的
土壤浸出液 静糊及30mL 土壤浸出液，对照组加入等_量_____ 淀粉糊+30mL蒸_馏__水______，这遵 循控制变量、等量 （3）__在__室_温__（__2_0的0C实左验右原）则放；置7天，取出。
（4）在相同且适宜的环境中培养。
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（一）落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
（5）过若干时间将网袋取出，观察并记录指标 （以 落叶的分解量 作为指标判断因变量） （6）预期结果并得出结论： 结果1：A组叶片比B组叶片分解的多； 结论1：土壤中的微生物 能 分解叶片。 结果2：A组和B组叶片分解的一样多； 结论1：土壤中的微生物 不能 分解叶片。
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（一）落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
1.实验设计
（１）在农田或林地(肥沃) 的土壤中取土壤若干，平均 分成两组，A组不做处理， B组灭菌 (用塑料袋包好， 放在60℃ 恒温箱1h灭菌)。
（2）取同种树叶若干，
平均分成 两份 ，如图处理，
并编号A份和B份。
（3） A份埋入A组土壤，B份埋入B组土壤，如图。
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（3）实验预期 滴1滴 碘液
从实验组中 取2ml 从对照组中 取2ml
加入 斐林试剂
从实验组 中取2ml
从对照组中 取2ml
摇匀
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结果
不变蓝
变蓝
有砖红 色沉淀 无砖红 色沉淀
结论: 土壤中的微生物对淀粉有分解作用。
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