(学生版2)探究土壤微生物的分解作用
“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。
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。
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。
“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”实验的改进
第37卷第5期2021 年中学生物学Middle School BiologyVol.37 No.52021文件编号：1003 - 7586(2021 )05 - 0044 - 03“探究:土壤微生物对淀粉的分解作用”实验的改进张妍于鹏，王婧婧(西北师范大学生命科学学院甘肃兰州 730070)摘要以淀粉为实验材料，通过对土壤的筛选和培养，从而选取合适的微生物，大大缩短了实验周 期，且实验现象明显。
结果表明：制作土壤浸出液选用肥沃田地花草根系处的表层土（-5cm〜0)比中 层土（- 5c m以下）实验现象较明显，且只需四天即可观察到现象；将表层土加水浸湿培养1d，再与淀粉 糊等体积混合培养3 d,砖红色沉淀更明显。
关键词土壤微生物分解作用表层微生物表层土培养中图分类号Q-3311实验改进设计分析李志超等通过实验，得出在“土壤微生物对淀粉 的分解作用”这一实验中在土壤pH为中性、淀粉糊、301等条件下，实验效果最好。
所以，笔者选取了质 量分数为4%的淀粉糊浓度，在约30丈进行实验。
土 壤浸出液(pH为中性)选取了甘肃省兰州市某花园处 中层土(-5 cm以下）制作，探宄土壤微生物对其分解 作用（实验一）。
有研宄表明，随着土层深度的增加，土壤含水量、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾均显著降低，微生物生长需要营养物质，而营养物质主要是含有 碳、氮的各种有机物质，在表层土壤中含量丰富，所以 微生物主要分布在富含有机质的土壤表层。
土壤细 菌、真菌、放线菌及微生物总数含量均随着土层深度 增加而显著降低。
即可认为土层的选取对于土壤微 生物的数量有很大影响，并且根系处是土壤和植物 进行物质交换的重要区域，微生物和酶活性在根系 土壤中十分活跃。
所以，选取花园花草根系处表层 土壤（-5 cm~0 cm)，探宄其与中层土（-5 cm以下）对 比，对土壤微生物分解作用的影响(实验二）。
对土壤微生物研究中，有学者对采集回来的土壤 放置培养皿中加水培养1~2 d,土壤中细菌、真菌、线 虫等微生物都会慢慢浮于水中，并在水中繁殖，可使 溶于水中微生物数量增多，分解能力更强。
高中生物人教版(新)选择性必修2 生态系统及其稳定性 学案-生物富集及探究土壤微生物的分解作用
第二课时生物富集及探究土壤微生物的分解作用【课程标准】1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环2.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集【学习目标】1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2.通过分析生物富集现象，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。
3.尝试探究土壤微生物的分解作用。
4.说明能量流动和物质循环的关系。
自主学习探究1：阅读教材P65，探究生态系统物质循环和能量流动之间的关系思考：1.生物圈的物质和能量能否自给自足？为什么2.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？探究2：探究土壤微生物的分解作用1.原理：（1）土壤中生活着细菌、真菌、放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。
在不同的气候与环境下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。
（2）淀粉还原糖砖红色沉淀2.探究案例小组合作任务 根据资料，分析讨论与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。
某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。
若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括_____________________。
某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是_________________。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的_____________结构。
由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为______________，依据是__________________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是_________________。
(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是__________________。
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班级小组姓名评价等级
探究土壤微生物的分解作用(教师版)
【学习目标】
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。
案例2: 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
一、实验原理
土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解，淀粉遇碘变蓝，可用碘液检测淀粉是否被分解。
或土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，还原糖遇斐林试剂，在加热条件下，产生砖红色沉淀。
二、实验方案：
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。
③在室温20℃左右的环境下放置7d后,分别取"蒸馏水"、"花泥"烧杯的溶液20 mL,将其作为A、B,分别放人2支试管中,分别编号为A1、A2、Bl、B2。
这里就以花泥浸出液作为实验对象,其他几种的土壤浸出液的操作方法相同。
④在A1、Bl中加人碘液,而在A2, B2中加入斐林试剂,并用试管夹夹着放在酒精灯上加热.观察试管中溶液的颜色变化.
沅江三中四环八步教学模式生物模块三导学案第1页（共6页）
班级小组姓名评价等级
巩固练习:
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，对土壤处理情况见下表。
与此有关的叙述不正确的是（）
A．探究的问题是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的是否灭菌处理，实验中的对照组是1和3
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的分解
2.同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。
他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。
(1)实验设计首先要遵循的是________原则和________原则。
(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和B。
实验时A不做处理(自然状态)；B用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1小时。
B处理的目的是_________________。
___________________________________________________
(3)(2)中实验的自变量是_________________________，因变量是_______________________，无关变量是_________________________(至少写出两点)。
沅江三中四环八步教学模式生物模块三导学案第2页（共6页）
班级 小组 姓名 评价等级
沅江三中四环八步教学模式 生物模块三导学案 第3页（共6页）
(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中B 组的落叶_________________________。
(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C 组和D 组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预期结果在上图中绘出相应的曲线。
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。
(1)上述两种实验方案能否达到实验目的? 请说明理由。
(2)甲乙两组为什么要用相同的树叶? 。
(3)现在由你进行实验设计,请写出你的实验方案。