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。
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
“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。
微生物的分解作用
微生物的分解作用
微生物的分解作用是指生物体组成以及其他有机物在微生物的作用下，通过一系列化学反应而分解成简单的化合物和元素，最终形成能够被生物系统重新利用的有机物。
它是土壤中重要的生命活动之一，也是土壤生态系统中重要的生物过程。
微生物的分解作用是微生物对有机物的分解过程，其中微生物利用有机物的有机碳，氮，磷，硫等元素，并将它们转化为可以再次被生物系统利用的单元，如小分子有机酸，氨基酸，核酸，糖，等。
通常情况下，微生物的分解作用是一个复杂的系统，它受到环境因素的影响，而且涉及到多种微生物的参与。
微生物分解作用可以分为三个主要步骤：
1）降解作用：微生物将复杂的有机物质分解成较小的物质，如蛋白质分解为氨基酸，淀粉分解为单糖，脂肪分解为脂肪酸等。
2）细菌的代谢作用：微生物将较小的有机物质进一步代谢，如氨基酸分解为二氧化碳和水，脂肪酸分解为短链醇等。
3）矿化作用：微生物将有机物质中的碳、氮、磷、硫等元素分解为无机物，如硝酸盐等，使这些元素可以被生物系统再次利用。
微生物分解作用可以改善土壤的物理性质和化学性质，从而促进土壤的生物活性、肥力和营养状况的改善。
它不仅提供了大量的有机物质可供植物生长，而且还可以提供大量的无机养分，如氮、磷和硫等元素，从而改善土壤的生态环境。
微生物分解作用可以促进水土保持，减少水土流失，保护土壤表层，维护土壤的生态系统，减少污染物的污染，减少农药的使用，促进和改善土壤的肥力，使用土壤的有效性更高，提高作物的产量和品质，改善农业生态环境，改善人们的生活环境等。
微生物的分解作用是土壤生态系统中重要的生物过程，对植物生长，土壤性质，水土保持，环境保护，农业生产等方面都具有重要意义。
微生物对土壤有机质分解的影响
微生物对土壤有机质分解的影响微生物是地球上最小的生物体，它们在土壤中起着至关重要的作用。
本文将探讨微生物对土壤有机质分解的影响。
一、微生物概述微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌和原生动物。
它们在土壤中广泛存在，并以其巨大的多样性和功能而闻名。
二、微生物对土壤有机质分解的作用1. 微生物对有机物降解的能力微生物通过分泌特定的酶，能够降解复杂的有机物质，将其转化为更简单的化合物。
这项能力使得土壤中的有机质得以分解。
2. 微生物对土壤有机质分解的速率微生物通过其快速的生长和繁殖能力，加速了有机质的分解过程。
它们通过吸收有机质的碳和能量，促进了土壤有机质的分解速率。
3. 微生物对土壤有机质分解产物的转化微生物不仅能够分解有机物质，还能够将其转化为二氧化碳和水，并释放出能量。
这一过程有助于提供土壤中其他生物的生存需求。
4. 微生物对土壤质地的影响微生物通过其代谢产物，改善了土壤的理化性质。
例如，微生物在分解有机物时产生的酸性物质可以中和土壤的酸性，提高土壤的 pH 值。
5. 微生物对土壤肥力的贡献微生物分解有机物质产生的营养物质，如氮、磷和钾等，为植物提供了必要的养分。
这些养分的有效性会随着微生物的分解作用而增加。
三、微生物对土壤有机质分解的影响机制1. 酶的分泌微生物通过酶的分泌，将有机质分解为可被利用的物质。
这些酶能够针对不同类型的有机物质展现出高度的选择性。
2. 共生关系微生物可以与植物建立共生关系，通过与植物的根系结合，分泌酶来分解有机质，同时从植物中获取碳源和能量。
3. 土壤环境因素微生物的活动和功能受到土壤环境因素的影响。
如土壤水分、温度、氧气含量等都会对微生物的分解活性产生一定的影响。
四、微生物对土壤有机质分解的意义1. 促进土壤健康微生物分解有机质可以释放出养分，促进土壤养分循环。
这有助于提高土壤的肥力和作物的生长。
2. 保护环境微生物通过分解有机质贡献了土壤的可持续发展。
它们降解了有毒物质，减少了土壤和水体的污染。
土壤微生物分解作用[1]
![土壤微生物分解作用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/7e913318f11dc281e53a580216fc700abb6852c0.png)
引言：土壤微生物是土壤生态系统中不可或缺的组成部分，对于土壤有机质分解、养分循环等方面起着重要作用。
本文将继续探讨土壤微生物的分解作用，并从五个方面详细阐述其作用机制。
概述：土壤微生物分解作用是指土壤微生物通过各种代谢途径将有机质分解为无机质，并释放养分供植物吸收利用的过程。
土壤微生物通过酶的参与，将复杂的有机物质分解为简单的物质，进而影响土壤的肥力状况和植物生长。
正文：1.有机质分解的酶类参与1.1分解蛋白类的酶1.2分解碳水化合物的酶1.3分解脂肪类的酶1.4分解纤维素的酶1.5分解木质素的酶2.微生物组群对有机质的分解2.1糖解菌类对碳水化合物的分解2.2蛋白分解菌类对蛋白类的分解2.3脂肪分解菌类对脂肪类的分解2.4纤维素分解菌类对纤维素的分解2.5木质素分解菌类对木质素的分解3.土壤酸碱性对微生物分解作用的影响3.1酸性环境对酶的活性影响3.2碱性环境对酶的活性影响3.3酸碱环境对微生物活性的影响3.4酸碱环境对微生物代谢途径的影响3.5酸碱环境对有机质分解速率的影响4.温度对微生物分解作用的影响4.1低温对微生物活性的影响4.2高温对微生物活性的影响4.3温度对酶活性的影响4.4温度对有机质降解速率的影响4.5温度对微生物种群结构的影响5.养分对微生物分解作用的调控5.1过量养分对微生物分解作用的影响5.2缺乏养分对微生物分解作用的影响5.3养分比例对微生物分解作用的影响5.4养分循环对微生物分解作用的影响5.5微生物对养分的利用效率总结：土壤微生物分解作用是土壤中有机质分解的关键过程，由不同类型的酶和微生物组群协同参与。
土壤酸碱性、温度和养分等环境因素对微生物分解作用有着重要的影响。
深入研究土壤微生物分解作用的机制，对于优化土壤肥力、提高农作物产量具有重要的指导意义。
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。
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设计实验： 记录结果：
自变量是?
高温、潮湿
高温、干燥
低温、潮湿
低温、干燥
落叶分解量 得出结论：
影响土壤微生物分解的因素还可能有哪些呢? 土壤的透气性、PH、微生物的数量等。 与对照组与案例1实验组相同
植物细胞壁主要有纤维素组成，土壤微生物能分解纤维素吗? 与案例2基本相同
例1.某同学设计了探究土壤微生物分解作用的实验，对照组的土壤应设计(
(1) 实验设计首先要遵循的是 原则。
原则和
单一变量
(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A、B两组。实验时 A组不做处理(自然状态)； B组用塑对料照袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌1
小时。B组处理目的
。
(3)上题(2)中实验的自变量是
，因变量是
，无关变量是
(至少2点)。
落叶的腐烂程度
土壤温度、含水量、pH、落叶种 类和大小等(合理即可)
加入
A1
腐烂程度小于对照组
碘液
B1
加入斐林
A2
试剂
微生物对落叶有分解作用
B2 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
不变蓝 变蓝 砖红色沉淀
不变色
问题3： 夏初落入土壤中的叶片比秋末落入土壤中的叶片分解的快，是夏天的温度高，还是由于土壤湿度大? 或是综合因素引起?
假设：
高潮温温湿潮度土湿高壤土比比壤温干比度燥低低温时干土燥壤微生物对落叶分解的速度快。
A组和B组叶片分解的一样多； 土壤中的微生物不能分解叶片。
进行实验验证 结果分析、得出结论
问题2： 叶片光合作用能产生淀粉，土壤中微生物分解叶片时是否能分解叶片中的淀粉呢?
假设：
土壤中的微生物能分解叶片中的淀粉。
设计实验方案：
①土壤浸出液的制备
将沙布连同土壤 一起取出。
取自 农田 或林 地等 处的土壤，放入装有厚沙布的烧怀中。
四、探究过程
问题1: 树林中常有落叶，没人打扫，为什么不会越积越多?难道是被 分解者分解了?
假设：
树林中的落叶是被土壤中的微生物分解了
设计实验方案： 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)。
是否需设对照?是随便取，还是需取微生物多的土壤? 想一想这两组土壤应作何处理呢?
土壤微生物分解作用的探究过程小结
实验假设 实验组 实 验 设 对照组 计 自变量
实验现象
结论分析
案例 1 微生物能分解落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
案例 2
土壤高温处理
A杯中加入30mL土壤浸出液
土壤不做处理
B杯中加入30mL蒸馏水
土壤中是否含微生物
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
在相同时间内实验组落叶的
从对照组中取2ml
摇匀
结果 不变蓝 变蓝
结论:
土壤中的微 生物对淀粉 有分解作用。
有砖红色沉淀 无砖红色沉淀
该实验应用了什么原理？ 土壤微生物分解淀粉的原理： 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。
杀死土壤微生物，同时避 免土壤理化性质的改变
土壤微生物的有无
(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中 B组的落叶
。
腐烂程度小于对照组
(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，请根据预期结果在右图中绘 出相应的曲线。
加水搅拌。
留在烧怀中的土壤浸出液静 置一段时间备用。
②
实验组加土壤浸出液，对照组加蒸馏水各 30ml。
分别加入20ml淀粉溶液，混匀。
是否需要设计对照? ③在室温（200C左右）放置7天，取出。
如何控制自变量?
以什么指标判断因变量呢?
④
滴1滴碘液
从实验组中取2ml
从对照组中取2ml
或 从实验组中取2ml
)
A.不做处理，自然状态
B.作高温灭菌处理
C.排除微生物的作用
D.尽可能避免理化性质的改变
A
变式1.探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，自变量是(
)
A.有无淀粉
B.有无土壤微生物
C.溶液颜色的变化 D.有无还原糖
B
同学们在探究过程中提出疑问，并猜测不同生态系统的土壤微生物的分解能力不同，并设计了实验进行验证。
课后作业
1.全品P49-50；
2.预习： 生态系统的信息
土壤微生物的分解作用
1
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。
③A份埋入A组土壤，B份埋入B组土壤， 如图。
④在相同且适宜的 环境中培养。
⑤过若干时间将网袋取出，观察并记录指标：
以什么指标判断因变量呢?
落叶的分解量
预期结果并得出结论：
结果①： 结论①： 结果②： 结论②：
A组叶片比B组叶片分解的多； 土壤中的微生物能分解叶片。