(新人教版)高中每日一题探究土壤微生物的分解作用必修3(生物解析版)
“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。
【原创】2019届高考生物人教版必修三实验小题小练：(11)探究土壤微生物的分解作用
（11）探究土壤微生物的分解作用一、选择题1.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答案：C解析：A、土壤小动物具有趋暗、避高温、趋湿的习性,所以在肥沃、湿润的土壤中较多,因此土壤取样时,应选取肥沃、湿润的土壤,A正确;B、由于表层土壤相对干燥,小动物分布较少,所以土壤取样时,应先铲去表层土3-8cm左右,再取样,B正确;C、取样用的小铁铲和信封在使用前需要进行灭菌处理,C错误;D、应在火焰旁称取土壤,以防空气中杂菌污染,D正确.2.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答案：A解析：采用对照实验的方法,设计实验组和对照组,对照组的土壤应不做处理,处于自然状态;实验组为了排除土壤微生物的作用应对土壤进行处理。
3.为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的,下列实验设计中,错误的是( )A.可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛选出落叶和土壤B.将落叶平均分成两份,置于网兜中C.把土壤分成两组,对照组土壤进行接种微生物处理,实验组土壤不做处理D.将落叶连同网兜分别埋入对照组和文验组两组土壤中,观察腐烂情况答案：C解析：本实验的自变量是土壤中是否有微生物,且自然土壤中本身就有微生物,因此实验组土壤要进行灭菌处理,对照组土壤保持自然状态。
4.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。
为探究催腐剂对植物落叶的分解作用,某研究小组将带有落叶的表层土壤均分为甲、乙、丙三组,其中甲组不作处理,浇上等量的蒸馏水,放在无菌且其他条件适宜的环境中,每隔一段时间测定未腐烂的落叶量,结果如图所示。
下列相关分析合理的是( )A.乙组是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理B.甲组中参与落叶中有机物分解的生物都是细菌或真菌C.丙组是一段时间后在灭菌的带有落叶的表层土壤中加人了催腐剂D.催腐剂降解秸秆产生的无机盐离子和CO2通过根系被植物吸收答案：A5.将江苏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,结果见下图。
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。
【引用】【生物】探究土壤微生物的分解作用
【引用】【生物】探究土壤微生物的分解作用1.提出问题落叶或淀粉在土壤中能被分解掉,这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用,还是土壤中微生物的作用呢？确定实验题目:探究土壤微生物的分解作用。
2.作出假设土壤微生物可通过自身产生酶的作用,将较复杂有机物分解成简单有机物或无机物分子。
提示:假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释,也可以是想像或猜测。
3.实验预期土壤中的微生物对落叶和淀粉是具有分解作用的。
4.设计实验（1）土壤微生物对落叶的分解作用（2）土壤微生物对淀粉的分解作用实验设计步骤与下面实验操作程序基本一致。
[提示:首先,要确定实验变量是什么需要控制的变量有哪些如何控制这些变量；其次,要确定探究的地点或场所:在野外，还是在实验室中 ]（3)得出结论(4)结果分析:可以将实验过程和现象列表整理,进行对比分析,得出实验结果.5.实验操作(1)土壤微生物对落叶的分解作用①准备好2个圆柱形的玻璃容器,高度约为10 cm，一个贴上"实验组"的标签,一个贴上"对照组"的标签。
②对"实验组"进行灭菌处理,方法是用塑料袋罩住玻璃容器上方,将其放人60℃恒温箱中灭菌1 h。
【提示:对照组的土壤不做处理(自然状态);实验组的土壤要做处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变.】③灭菌1h后将其取出。
④取落叶12片,分成2份,要求大小分配平均。
然后,分别用纱布包好,埋入2个容器中,深度约为5 cm。
⑤将2个容器放于实验室相同的环境内,1个月后,取出纱布包,观察比较对照组的落叶与实验组的落叶腐烂程度。
（2）土壤微生物对淀粉的分解作用①制备4种土壤(花泥,黄泥,操场沙土,庭院土)浸出液，将土壤放人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.将烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
②取5只50 mL的小烧杯分别标上"花泥"、"黄泥"、"操场沙土"、"庭院土"、"蒸馏水",分别放入10 mL的淀粉糊,在标有"蒸馏水"的小烧杯中加入30 mL的蒸馏水,在其他的4个小烧杯中分别对应地加人4种土壤浸出液各30 mL。
人教版高中生物必修3实验题专练-探究土壤微生物的分解作用
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。
34.土壤微生物的分解作用
实验目的：与教材实验 相同，微生物能分解落 叶使之腐烂。 对照实验设计：A和B 形成对照，B处理的目 的是杀死微生物，排除 土壤作用。 变量分析：自变量是 土壤微生物的有无， 因变量是落叶腐烂程 度，无关变量如土壤 温度、湿度、PH等。 结果预测：土壤微生物 能分解落叶使之腐烂， B组腐烂程度小于A组。
微生物能分解淀粉
A杯中加入30 mL土壤浸出液 B杯中加入30 mL蒸馏水 是否含有微生物
A1 A2 B1
不变蓝 产生砖红色沉淀 变蓝
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂 程度小于对照组 B
B2
不变色
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
[高考实验对接]
【模板应用分析】
（ⅰ）
一、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 速率与环境中的温度、水分等生态因子有关。
二、实验流程
案例1 案例2
实验假设
实 验 设 计 实验组 对照组 自变量
微生物能分解落叶使之腐烂
对土壤高温处理 对土壤不做任何处理 土壤中是否含微生物 A
（ⅱ）
杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变土壤微 Nhomakorabea物的有无
落叶的腐烂程度
（ⅲ）
土壤温度、湿度、PH、落叶的种类和大小等
腐烂程度小于对照组
（ⅳ）
[多维思考]
（1）热带雨林和冻土苔原的土壤微生物丰富程度谁高？
提示：热带雨林。 （2）若测定土壤微生物对淀粉的分解，用到的试剂主 要有哪些？ 提示：碘液，斐林试剂。
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
探究土壤微生物分解作用实验
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 粉的分解 情况
贴上标签 加等量的淀粉溶液
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 乙组 实验组合。 (1)该实验对照组是_________ (2)本实验可得出的结论是: 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 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 。 ______________________________________________
土壤的温度、湿度、通气状况、pH 等有关。
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。
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
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兴趣小组设计实验来探究土壤微生物对落叶的分解作用，下列操作及分析正确的是
A．可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物
B．将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下进行
C．对照组中落叶的分解速度明显高于实验组的分解速度
D．实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验
【参考答案】C
【名师点睛】1．去除实验组微生物的方法要以尽可能避免改变土壤理化性质为宜，加热烘干会改变土壤的理化性质。
2．对照实验的设置一定要遵循单一变量原则。
该实验的自变量是土壤中微生物的有无，其余的为无关变量，例如放入土壤中的落叶的种类和数量等都应保持相同。
3．自然界土壤微生物的分解作用都是在自然条件下而不是在隔绝空气条件下进行的，故本实验也不能在隔绝空气条件下进行。
1．为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符合实验目的步骤是
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份
C．将灭菌的土壤设为实验组，不做处理的土壤设为对照组
D．将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
2．某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积，最终导致落叶林生长不良。
下列叙述正确的是
A．该甲虫能促进落叶林的物质循环
B．该甲虫与落叶树之间为捕食关系
C．该甲虫属于生态系统成分中的初级消费者
D．落叶中有10%～20%的能量流入甲虫体内
3．关于土壤微生物的叙述，错误的是
A．土壤微生物参与生态系统的物质循环
B．土壤微生物可作为生态系统的分解者
C．秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用
D．土壤中的硝化细菌是异养生物，不属于生产者
4．下图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱依次是
A．a>b>c
B．c>b>a
C．c=b>a
D．a>c=b
1．【答案】C
【解析】本题是通过实验探究土壤微生物对落叶的分解作用，先找出实验目的，然后根据实验目的设计实验，并结合选项描述分析判断。
分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多，所以可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤，A正确；由实验目的可知，实验分两组，一组实验组，一组对照组，所以要将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份，B正确；
应将灭菌的土壤设为对照组，不做处理的土壤设为实验组，C错误；将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况，D正确。
故选C。
考点：本题的知识点是实验设计的对照性原则，土壤中分解落叶的微生物的获取，实验观察的指标，主要考查学生利用微生物培养的知识解决生活中问题的能力和设计实验进行问题探究的能力。
2．【答案】A
【解析】某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，说明该甲虫是分解者，能够促进生态系统的物质循环，A正确；甲虫为分解者，不构成捕食链，与落叶树之间没有捕食关系，B错误；该甲虫属于生态系统成分中的分解者，C错误；生态系统各营养级间的能量传递效率为10%～20%，甲虫不是食物链的成分，D错误。
4．【答案】A
【解析】从图中分析，落叶供给量大，土壤有机物的含量少，说明残枝落叶中的有机物被分解者分解的速度快；反之，落叶供给量小，土壤中有机物含量高，说明残枝落叶中的有机物被分解者分解的速度慢。
而b介于二者之间。
图中所示 a、b、c三地区森林土壤中有机质的含量a＜b＜c，所以分解者的作用强弱依次是：a＞b＞c。