土壤中微生物的分解作用
“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。
微生物在土壤生态系统中的作用和功能
微生物在土壤生态系统中的作用和功能土壤是一种复杂的生态系统，其中微生物发挥着重要的作用。
微生物的存在和活动对土壤的生理、化学和生物学特性产生了深远的影响。
本文将探讨微生物在土壤生态系统中的作用和功能。
一、分解有机物质微生物对有机物质的分解具有重要的作用。
在土壤中，有机物质通过微生物代谢得到分解，微生物酶的作用下，复杂的有机化合物被分解成较小的有机物，为土壤中的其他生物提供了养分来源。
这一过程有助于提高土壤的肥力，促进植物的生长。
二、提供养分和营养元素微生物通过分解有机质，将其中的养分和营养元素释放到土壤中。
一些微生物如固氮菌可以将大气中的氮气转化为植物可利用的氨和硝酸盐。
此外，磷和钾等元素也可以通过微生物的活动释放到土壤中，为植物的生长和发育提供必要的营养。
三、促进植物生长微生物的存在和活动对植物的生长起到积极的促进作用。
首先，微生物分解有机物质时，产生的二氧化碳可以被植物吸收，有助于植物进行光合作用。
其次，微生物分解有机质时释放的营养元素，如氮、磷和钾等，可以被植物充分利用。
此外，一些微生物还能制造植物生长因子，如植物激素和酶类，对植物的生长起到调节和促进作用。
四、促进土壤结构微生物对土壤的结构和团聚起到了重要的作用。
微生物的生长和代谢活动能够分泌胞胶和胶原物质，粘结和固聚土壤颗粒，形成坚固的土壤结构。
这些团聚体可以增加土壤的孔隙度和稳定性，改善土壤的通透性和保水保肥性能。
五、防止土壤侵蚀和污染微生物通过形成土壤根系网可以牢牢固定住土壤颗粒，防止土壤侵蚀。
此外，微生物对有害物质如重金属和农药等具有降解和解毒能力，减少土壤的污染程度。
微生物还能通过产生抗生素等物质抑制病原微生物的生长，防止疾病在土壤中传播。
六、参与碳循环和氮循环微生物在土壤生态系统中参与碳循环和氮循环，影响着全球的气候变化。
微生物通过有机物的分解释放二氧化碳，参与土壤的碳循环。
在氮循环中，微生物通过转化有机氮为无机氮，促进氮的各种形态之间的转化。
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。
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• (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 _________________。
B
B1
B2
变蓝 不变色
土壤浸出液中的微生物
能分解淀粉
宜宾县二中备课组
技能提升
• 1.探究活动最好在实验室中进行，以便控制变 量，避免环境中不可控制的因素的影响。
• 2．各地气候与环境等因素不同，微生物分解 落叶的功能也不同，需要的时间有差异，一般 需要适宜的温度、湿润的条件。
宜宾县二中备课组
案例导析
土壤中微生物的分解作用
宜宾县二中备课组
基本技能
• 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。
宜宾县二中备课组
实验假设 实 实验组 验 设 对照组 计
宜宾县二中备课组
• (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)。
• (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。
宜宾县二中备课组
• (1)单一变量 对照 • (2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 • (3)土壤微生物(作用)的有无 落叶的腐烂程度
土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理 即可) • (4)腐烂程度小于对照组 (5)如下图
宜宾县二中备课组
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 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
在相同时间内实验组落叶 腐
烂程度小于对照组
微生物对落叶有分解 作用
案例2Biblioteka 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
不变蓝
A
A2
产生砖红色沉 淀
宜宾县二中备课组
• 思路点拨：由题意可知该实验的目的是验证落叶的 腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土 壤中微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为 遵循生物实验设计的对照原则和单一变量原则，所 以应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、 湿度、pH、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时， 应注意以下几点：①明确横坐标和纵坐标的意义， 其中纵坐标为未腐烂的落叶量；②两曲线的起点相 同，注意纵坐标初始值不为0；③由于微生物的分解 作用，两曲线呈下降趋势，且D组下降速度较C组快； ④随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下 降趋势是由慢到快。