探究土壤微生物的分解作用精选文档

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。

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。

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。

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1:探究土壤微生物对落叶的作用一、提出问题:秋天,落叶纷飞.春天,绿草如茵.且不见落叶痕迹！落叶去哪里了？结合上面的实例,你能提出什么问题呢？请写下来.落叶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？注意:〔1〕要选择有研究意义的问题作为课题来研究〔2〕要选择我们能力范围之内的问题作为实验研究课题.二、作出假设:落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的提示: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.三、设计实验1、设计方案〔1〕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〕、实验材料:土壤、落叶、〔3〕、实验器具:塑料容器、标签、塑料d袋、恒温箱、纱布.〔4〕、实验设计步骤:①取两个圆柱形的塑料容器,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塑料容器中,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.提示:〔1〕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；〔2〕要注意实验步骤的先后顺序.〔3〕要注意写出具体的实验步骤以便指导实验的进行.问题探讨:1.取材是在落叶多的地方取泥土还是落叶少的地方取？并说明理由落叶多的地方,这个地方微生物密集1 / 62.取表面上层土还是深入地下？表层土大部分微生物需要进行呼吸作用3.该实验的自变量？微生物的有无4.实验过程中落叶是否需要特殊处理？需要去除水分,避免实验误差5.实验中的无关变量有哪些?温度,水分,空气6.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？落叶的"腐烂程度"7."腐烂程度"通过什么表现出来？落叶的质量变化,视觉感受2、预期结果是指在实验之前根据所作出的假设推测出来的实验结果.推测出来的实验结果未必正确,必须在实验后根据实验现象来进行判断其正确性.问题探讨:1.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,说明了什么?微生物对落叶有分解作用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,说明了什么?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4.若两组落叶的腐烂程度相差小或一样,请说明理由？时间短或没有使乙组与空气隔离〔空气中含有微生物〕5.若实验中甲乙两组质量变化不大,是什么原因造成的？落叶中的水分,泥土等四、实验操作当所有的细节都考虑清楚后就可以按照事先定好的设计方案来进行试验了.五、实验结果分析与结论当实验完成以后,得出的结果与预期结果可能不正确,这是不要急于否定假设,要认真思考,看看是否存在其他原因导致出现这个实验结果,如果其他条件都正确,那么就要考虑我们做从两组落叶的腐烂程度可得出: 微生物分解落叶问题探讨:2 / 6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？水分的影响,落叶中水分的变化2.若实验中甲乙到了第九天质量几乎不再变化,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.3 / 61．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〔B〕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3C．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.探究土壤微生物的分解作用<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"________组" 标签,另一个贴上"__________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_______组放入恒温箱,________℃灭菌1 h.③取落叶12片,分成2份,分别用________包好,埋入2个容器中,深度约5 cm.④将2个容器放于实验室相同的环境中, 1月后,取纱布包.⑤观察比较对照组与实验组落叶的_______程度.<3>实验结果与结论：①结果:对照组与实验组的落叶相比_________.②结论:说明土壤中的微生物对落叶具有________.<4>问题思考：①实验组的叶片腐烂程度低,原因是实验组的土壤进行了_______、杀死了______,而细菌具有分解作用.②实验中的无关变量有哪些? ________________________[标准解答]本案例属于分析类实验,以教材实验为基础从一般设计实验程序的角度,采用对照实验的方法,对实验进行分析.对照实验中需要对实验组进行实验处理,如本实验采用60℃对土壤进行1小时处理;此外,对照实验遵循等量对照,如本实验中对落叶的选取要求形态、大4 / 6小要相同并分成两等份.分析对照组和实验组的实验材料的改变,要有衡量标准,如本实验中的衡量标准是落叶的"腐烂程度" .答案：<2>①实验对照②实验60 ③纱布⑤腐烂<3>①腐烂程度要高②分解作用<4>①灭菌处理细菌②土壤的多少；实验处理时间的长短；落叶的种类等3.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>.<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.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.答案：<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4.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.方案一:不能.甲、乙两组均未进行灭菌处理.甲组落叶会分解从而失去对照作用,在自然条件下空气不仅含有细菌,且含有分解落叶的其他微生物,因此不能说乙组落叶分解只是由细菌引起的.方案二:不能.在自然条件下,空气中不仅含有细菌,且含有分解落叶的其他微生物,因此不能说乙组落叶分解只是由细菌引起的.5 / 6<2>甲乙两组为什么要用相同的树叶? .因为该实验的目的是研究细菌对植物体的分解作用,所以在设计对照组,要控制其他可能影响实验结果的条件,即除了有无细菌的条件不同外,其他条件应完全相同.<3>现在由你进行实验设计,请写出你的实验方案将甲、乙两组都进行灭菌处理后,将甲组放在无菌条件下,乙组接种细菌后放在无菌条件下.实验过程中不断地滴加蒸馏水,使树叶保持潮湿.观察记录的变化.6 / 6。

实验02研究土壤微生物的分解作用1、提出问题：落叶、落花和淀粉在土壤中为什么会消失？2.作出假设：①落叶、落花是在土壤微生物的分解作用下腐烂的。

②淀粉是在土壤微生物的作用下分解了。

3.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、淀粉酶分别将纤维素、淀粉分解成葡萄糖，然后被微生物吸收到细胞中利用，这样就导致落叶腐烂。

4.实验器具（1）实验器材：玻璃容器、标签、塑料袋、恒温箱、纱布。

（2）实验材料：土壤、落叶。

5.实验设计步骤：①取两个圆柱形的玻璃容器,分别标记为甲、乙。

②将准备好的土壤分别放入两个塑料袋中,将其中乙组放入恒温箱内,60℃灭菌1h。

③取大小、形态相同的落叶20片,平均分成2份,分别用纱布包好,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观察比较甲组与乙组落叶的腐烂程度。

6.注意事项及解决措施①取土壤是在落叶多的地方还是落叶少的地方取，为什么？落叶多的地方，这个地方微生物密集。

②取表层土还是深层土？为什么？ 取表层土，大部分微生物进行有氧呼吸。

③该实验的自变量，因变量是什么？自变量是微生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。

④甲、乙两组哪个是对照组，哪个是实验组？ 甲组是对照组，乙组是实验组。

⑤试验中无关变量有哪些? 温度，水分，空气。

7.实验结果记录表 组别 腐烂程度 天数 0d4d8d12d16d甲组 乙组8.用坐标曲线表示实验结果（以天数为横坐标，腐烂程度为纵坐标）9.实验报告示例 班级 姓名实验日期 实验名称指导教师一、实验目的：二、实验原理：三、实验用品四、实验结果及步骤腐烂 程 度时间（天） 0 48 12 16①实验结果：16d后从土壤中取出纱布包观察落叶，预期结果是：甲组：落叶腐烂；乙组：落叶不腐烂（或略有腐烂）②实验结论：落叶是在土壤微生物的分解作用下腐烂的。

11.问题探讨：①相同时间内甲组落叶的腐烂程度大于乙组，说明了什么？微生物对落叶有分解作用。

微生物在土壤中的降解作用及其机理分析土壤是地球生态系统中最为重要的资源之一，它是地球上生物圈的支撑，同时也是生物多样性的根基。

土壤是一个复杂的生态系统，其中微生物是其重要的组成部分，对于土壤中许多化学物质的降解起着重要的作用。

微生物通过代谢一定的基质来生存，并分泌酶来分解有机物质，这些过程的产物会被其他微生物吸收并下降到土壤深层，从而维持了土壤生命的存在。

本文将对微生物在土壤中的降解作用进行深入研究，探讨其机理分析和发展前景。

一、微生物降解作用的类型土壤中的微生物依据其对有机物质的降解能力分为三大类：放线菌类、真菌和细菌。

其中细菌是最活跃和全面的降解菌类，它们能够降解土壤中的蛋白质、多糖、脂肪和碳水化合物等各种有机物质。

真菌则具有较强的降解木质纤维素、半纤维素和木质素的能力。

放线菌具有降解烷基苯的能力，是一种重要的土壤污染物微生物降解剂。

二、微生物降解作用的机理微生物降解有机物质过程中经历了四个阶段：物理、化学、生物和生态四个过程。

1. 物理变化土壤中的有机物质首先通过物理变化而变得更容易分解。

矿物质、水分、温度和土壤结构等因素能够影响有机物质的物理变化过程。

2. 化学变化当有机物质分解时，会产生一系列的化学反应。

其中有机质分割成碳、氢和氧等化学元素，这使得有机质在分解过程中释放出生命能源并向土壤中迁移。

此外，微生物分泌的酸和碱能够对有机物质进行深度降解。

3. 生物变化微生物通过分泌蛋白质、多糖和酶等生物分解物质来进一步转化有机物质。

这些化学物质大大加快了有机物质分解和质量转化过程。

通过代谢有机物质产生的能量被利用，并化为微生物体质。

微生物体质的生长使土壤厚度增加，从而促进了有机质的深度降解。

4. 生态变化有机物质的降解和微生物的生长都会进一步影响土壤中其他生物群落的分布和数量。

当大量的有机物质被降解时，会使土壤中的细菌、真菌和放线菌大量生长并进一步降解残留的有机物质。

此外，微生物还能够参与形成土壤团聚体，并通过滞留更多的水分和有机质，促进了土壤中其他的生物生长。

5.3 土壤微生物的分解作用（探究性实验）一、学情与课程分析学生在之前的课程中已经了解生态系统中物质循环的基本框架，能够定位土壤微生物在生态系统中的作用。

因此本次试验仅为探究型的验证实验，学生已经对实验的原理和结果有一定了解，在实验学习中应更注重具体操作环节和其与生活的联系。

但学生对微生物本身的知识缺少了解，在引入过程中应加以简单介绍。

二、教学目标1. 知识目标：通过对微生物如何在土壤中发挥作用的学习，理解土壤中微生物的分解作用机理。

2. 能力目标：通过对土壤微生物分解作用的探究试验的尝试，设计简单的对照试验。

3. 情感目标：通过对土壤微生物的调研探索，养成观察周围环境习惯，形成对生物圈的深入理解。

三、教学策略以同学小组交流思考为主，教师用书中参考案例进行启发，让学生自主构建实验方案，完善实验细节。

四、教学难点设计对照实验时如何设计变量，如何控制变量。

五、教学过程1.课前准备将全班同学分成若干小组，提前一周布置学生在生活中搜集资料，调查生活环境中土壤中物质分解的有关现象，并做初步记录。

2. 引入在实验探究前先简单介绍有关微生物的知识背景，吸引学生兴趣。

例如：土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。

它们有着庞大的天文学似的统计数字，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。

纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。

3. 提出问题让学生结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题教师予以启发、指导。

首先利用书本参考案例1为例提问：落叶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？分析案例中变量和常量。

接着以此为例帮助同学更加明确自己想探究的问题是什么，进而确认试验的变量。

4. 做出假设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。

要鼓励学生大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。

探究微生物的分解作用实验目的：探究土壤中微生物的分解作用（对纤维素的分解作用）实验原理：采集土壤，通过对土壤中微生物的培养，筛选出能分解纤维素的微生物。

实验用具：铲子信封实验仪器：托盘天平烧杯量筒试管玻璃棒锥形瓶酒精灯药匙PH试纸恒温培养摇床灭菌锅实验试剂：选择性培养基配制原料：磷酸氢钾1g硫酸氨2g硫酸镁0.5g氯化钠1g水1000ml溶液PH 7.0实验步骤：1.培养基的配制取上述原料在托盘天平上称量，用量筒称量在烧杯中倒1000ml的水，将原料倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使之溶解，用玻璃棒蘸取一滴溶液，滴在PH试纸上，观察其PH，若偏酸性则加氢氧化钠，若偏碱性则加盐酸，直到其PH值为7.0。

将培养液分为四等分分别倒入四个锥形瓶中，做上记号，用隔离罩包好，再用报纸包一层，放入灭菌锅进行灭菌处理。

2.采集土样在落叶较多的地点采集土样，有利于采集到更多能够分解纤维素的微生物。

用已灭菌的铲子取适量土壤装入事先已消毒过的信封中，密封，迅速带回实验室，使之尽量与原始环境相近。

3.配制不同浓度土壤溶液取10g土壤样本，加入90ml消毒过的蒸馏水中溶解（10倍稀释），用玻璃棒搅拌急速溶解，待基本完全溶解后，去10ml溶液再加入90ml水中，使之溶解（100倍稀释）重复上述步骤，得到1000倍稀释液，再取90ml水不加任何东西作对照组，配制完成后，将四份溶液分别加入四个培养基中，放入滤纸条，并分别做上记号。

4培养以及结果验证将四个锥形瓶放入恒温培养摇床中培养，一周后取出，观察实验现象。

培养过程中里的滤纸条完全未溶解，说明三个培养基中均培养出了能分解纤维素的维生素。

（CR染色法）：在各滴入一滴刚果红染液后，发现对照组颜色明显深于实验组（100倍稀释），根据刚果红能染色纤维素的原理，颜色变浅证明了纤维素已经被培养出的微生物分解了。

实验结果：通过上述实验现象，我们可以得出结论，取样土壤在特定的培养基中培养可以得到能使纤维素分解的维生素。

微生物在土壤形成中的作用研究土壤是地球上最重要的自然资源之一，承载着无数植物和动物的生命。

土壤的形成是一个复杂而漫长的过程，其中微生物起着至关重要的作用。

微生物在土壤形成中发挥的作用是多方面的，包括分解有机物、促进养分循环、增强土壤结构等。

本文将重点探讨微生物在土壤形成中的作用。

首先，微生物在土壤形成中的首要作用是分解有机物。

有机物是土壤的重要组成部分，来源于植物残骸和动物遗体的分解。

微生物通过分泌酶类物质，例如蛋白酶和纤维素酶，将复杂的有机物分解为简单的有机物，如葡萄糖和氨基酸。

这些简单的有机物能被植物吸收利用，从而促进植物的生长和发育。

其次，微生物在土壤形成中起到了重要的催化作用。

微生物通过与土壤中的无机元素相互作用，促进养分循环。

例如，一些细菌和真菌可以将氮气转化为植物可吸收的氨和硝酸盐，从而提供了植物所需的氮源。

此外，一些微生物还能够通过与矿物质相互作用，释放出土壤中的磷、钾等元素，为植物的生长提供养分。

此外，微生物在土壤形成中还能够促进土壤结构的形成和稳定。

土壤结构是指土壤中颗粒的排列方式和相互之间的连接状态。

微生物通过分泌胞外多糖物质和胞内肽类物质，形成土壤胶体，并将矿物颗粒和有机物粒子结合在一起，从而形成稳定的土壤结构。

这种稳定的土壤结构能够提高土壤的保水能力和通气性，有利于植物的根系生长和土壤的保持。

值得一提的是，微生物在土壤形成过程中还能够调节土壤的酸碱度。

不同的微生物有不同的代谢方式，其中一些微生物能够分解有机酸，从而产生碳酸氢根离子，使土壤呈碱性；而另一些微生物则可以产生酸性物质，如硫酸和硝酸等，使土壤呈酸性。

微生物的代谢活动可以调节土壤的酸碱度，从而影响土壤中重要元素的溶解度和可利用性。

综上所述，微生物在土壤形成中发挥着多种重要的作用。

它们通过分解有机物、促进养分循环、增强土壤结构等方式，为土壤的形成提供了坚实的基础。

微生物在土壤形成中的作用研究对于理解土壤的生态功能、推动土壤保育和农业可持续发展具有重要意义。