6-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。
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：生态系统的物质循环、信息传递
7.能量流动、物质循环和信息传递的关系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
全球性、循 特点 _单__向__流__动__、__逐__级__递__减__
环性
往往是双向的
范围 途径
食物链(网)的各营养级 整个生物圈 __食__物__链__和__食__物__网___
(μg·kg－1)
21.0
37.9 19.4
乌鳢 124.4
注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。
不同成分 水 底泥 水生植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼
DDT浓度/
0.1 0.7
6.3
(μg·kg－1)
21.0
37.9 19.4
乌鳢 124.4
下列相关叙述不正确的是 A.营养级越高的生物体内DDT浓度越高
第7课时 生态系统的物质循环、信息传递
课标要求
1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的 规律。 2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系 统中的资源。 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。 4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的 正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
分解 作用
A1 A
A2
不变蓝 产生_砖__红__色__沉__淀___
B1
变蓝
B
B2
不产生_砖__红__色__沉__淀__
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。 3.实验结论：土壤中的微生物具有分解作用。
拓展 提升科学思维
1.探究土壤微生物在落叶分解中的作用 (1)本实验的自变量和因变量分别是什么？ 提示 自变量是土壤中微生物的有无；因变量是土壤中落叶的分解程度。 (2)在本实验中是如何控制自变量的？ 提示 实验组的土壤经高温(60 ℃恒温箱中处理1 h)处理，以消灭土壤中 的微生物；对照组的土壤不做处理。
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。
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。
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__________________。
微生物在土壤生态系统中的作用论文素材
微生物在土壤生态系统中的作用论文素材微生物在土壤生态系统中的作用土壤是地球上最为丰富的生态系统之一，其中微生物起着至关重要的作用。
微生物包括细菌、真菌、原生动物和病毒等多种微小生物体，它们在土壤中进行着各种生物、化学和物理循环过程，对土壤的生态功能和生产力具有重要影响。
本文将探讨微生物在土壤生态系统中的作用及其重要性。
一、微生物促进有机质分解和循环土壤中的微生物通过分解有机质，将其转化为二氧化碳、水和无机盐等形式。
这个过程被称为有机质的矿化作用，是土壤中的养分循环的重要环节。
细菌和真菌等微生物在此过程中扮演着关键角色。
它们分泌的酶能够降解有机物质，将其分解为可被植物吸收的无机化合物，以满足植物的营养需求。
二、微生物维持土壤肥力土壤肥力的维持与微生物密不可分。
微生物矿化有机物质并释放出养分，这些养分包括氮、磷、钾等植物所需的元素。
此外，微生物还与根系形成共生关系，提供植物生长所需的营养物质，促进植物的生长和发育。
同时，微生物通过土壤结构的改善，增加土壤的透气性和保水性，为植物提供一个良好的生长环境。
三、微生物参与有机物质转化和吸附微生物在土壤中参与有机物质的转化和吸附过程，对土壤中的污染物具有降解和固定的作用。
其中，真菌通过分解有机物质，将其分解为更简单的形式，以减少污染物的毒性。
此外，微生物还能吸附有机物质和重金属等污染物，减少其在土壤中的迁移和扩散，从而降低环境风险。
四、微生物参与土壤团聚体形成土壤团聚体是土壤中的结构单位，对土壤的保持、水分的渗透和植物的生长具有重要作用。
微生物通过胞体黏合物质的产生和胞外聚合物的分泌，参与土壤团聚体的形成和稳定。
微生物所产生的黏合物质能够将颗粒聚结在一起，形成稳定的土壤团聚体，提高土壤的整体结构和稳定性。
五、微生物参与抗生素和抗病性的产生微生物在土壤中的相互作用中产生抗生素和抗病性物质，对植物和其他微生物的防御具有重要意义。
微生物通过产生抗生素来抑制其他竞争者的生长，保护其自身的生存空间。
高中生物(新人教版)选择性必修二同步习题：生态系统的物质循环(同步习题)【含答案及解析】
第3节生态系统的物质循环基础过关练题组一了解物质循环(碳循环)1.(2020辽宁盘锦辽河油田二中高二上期末改编)关于生态系统的物质循环,下列说法错误的是()A.物质是指C、H、O、N、P、S等化学元素B.碳主要以CO2的形式在生物群落与非生物环境之间循环C.生产者和分解者在物质循环中起着重要作用,消费者与此无关D.生物群落中的碳不能实现循环,而是以有机物的形式传递2.(2020山东日照高二上月考改编)如图为生物圈循环过程示意图,甲~丁表示生态系统的成分,①→⑦表示过程。
下列叙述正确的是()A.①⑤⑥表示呼吸作用B.①和②的速率基本相等,使生物体和大气中的碳含量长期处于稳定状态C.甲→丙→丁构成一条食物链D.碳通过①②⑤⑥过程在生物群落和非生物环境间实现循环3.(2020河北张家口一中高二上月考改编)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。
下表为A、B两个不同时期陆地生态系统中生物群落与大气环境的碳交换情况。
下列相关叙述中,错误的是()时期碳吸收量(kgC·a-1)碳释放量(kgC·a-1)A 1.20×1014 1.20×1014B 1.20×1014 1.26×1014A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,会引起温室效应C.A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量,说明此时海洋在调节大气碳含量中无作用D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡4.(2020北京东城高二上期末)如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。
如图是碳循环的部分过程,下列有关分析不正确的是()A.减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施B.植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量C.图示①③伴随着生态系统的能量释放D.生产者、消费者和分解者均参与过程①和②5.(2020江苏省盐城中学高二上期中)下图中为某生态系统的碳循环示意图,A~E表示生态系统的成分,①→⑦表示过程。
实验02研究土壤微生物的分解作用
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。
探究土壤微生物的分解作用(三中缪运良)
三水中学
缪运良
实验:探究土壤微生物的分解作用 1.实验原理:(1)土壤中存在的细菌、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。 2.提出假说: 根据教材案例1可以提出 的假说;根 据教材案例2可以提出“微生物能分解淀粉”的假说。
微生物能分解淀粉生成还原糖 A杯中加入30ml土壤浸出液 B杯中加入30ml蒸馏水 土壤中是否含有微生物 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
探究活动 案例2 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
制备土壤浸出液
浸出液静置一天
A1
B1
“微生物能分解落叶使之腐烂”
3.实验设计:对照组的土壤不做处理,实验组的土壤要 进行 灭菌处理 ,以排除土壤微生物的作用。
探究活动
案例1 探究土壤微生物对落叶的作用
准备土壤
准备落叶
实验组：土壤灭菌 实验组与对照组叶片
对照组：不做处理 数量与大小基本一致
分别埋入落叶
一段时间后,检测树叶 分解情况
案例2 ： 探究土壤微生物对淀粉的分解作用 1.提出问题： 土壤微生物对淀粉是否有分解作用？ 2.作出假设： 土壤微生物对淀粉有分解作用。
3.设计实验：
（1）材料用具：
（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、果糖、葡萄糖），通过碘 液检测，可以证明淀粉被分解；通过斐林试剂（水浴加 热）的检测，可以证明淀粉被分解为还原性糖。
（3）实验步骤：（见课本P102）
实验假设 实验组 对照组 自变量
土壤中的微生物及其作用
有机污染治理
微生物降解有机污染物：微生物可以将有机污染物分解为无害物质 生物修复：微生物可以修复被有机污染物污染的土壤 生物吸附：微生物可以吸附有机污染物，减少其对环境的危害 生物氧化：微生物可以氧化有机污染物，将其转化为无害物质
放射性污染治理
微生物在放射性污染治理中的作用：降解放射性物质，减轻污染 微生物种类：细菌、真菌、放线菌等 降解机制：生物吸附、生物转化、生物降解 实际应用：福岛核事故、切尔诺贝利核事故等放射性污染治理
微生物可以改善 土壤结构，增加 土壤透气性
微生物可以促进 有机物质的分解， 提高土壤肥力
微生物可以抑制 病原菌，提高作 物抗病能力
4
微生物在土壤污染治理 中的作用
重金属污染治理
微生物种类： 细菌、真菌、
放线菌等
作用原理：吸 附、沉淀、氧
化还原等
应用实例：矿 山废水、电镀 废水、土壤修
复等
效果评价：降 低重金属浓度， 改善土壤环境
提高土壤有机质含量
微生物分解有机物质：微生物将土 壤中的有机物质分解成简单的无机 物质，供植物吸收。
微生物促进植物生长：微生物分泌 的生长激素和维生素等物质，可以 促进植物的生长和发育。
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微生物合成有机物质：微生物通过 光合作用和化能合成作用，将无机 物质合成为有机物质，提高土壤有 机质含量。
保护生态环境
微生物在土壤中的作用：分解有机 物质，提高土壤肥力
微生物在环境保护中的作用：净化 水质，处理废弃物，减少环境污染
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微生物在农业可持续发展中的作用： 减少化肥和农药的使用，降低环境 污染
生态系统的物质循环学案(答案版)
第3节 生态系统的物质循环一、生态系统的物质循环1．物质循环（又称生物地球化学循环）组成生物体的C 、H 、O 、N 、P 、S 等 元素 ，都在不断进行着从 非生物环境 到 生物群落 ，又从 生物群落 到 非生物环境 的 循环过程 ，这就是生态系统的物质循环。
2．循环的范围： 生物圈 。
3．循环特点： 全球性 ； 循环往复利用 。
特别提醒：物质循环中的物质指的是“组成生物体的C 、H 、O 、N 、P 、S 等元素”，而不是化合物。
循环发生在 非生物环境和生物群落 之间，则不是生物群落内部。
4．实例1--碳循环（1）循环过程碳从非生物环境进入生物群落的生理过程：生产者的 光合作用 和 化能合成作用 。
生物群落内部：以 含碳有机物 的形式进行单向传递。
碳从生物群落进入非生物环境的生理过程： 生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用 。
产生CO 2的非生物途径： 化石燃料燃烧和水圈释放CO 2特别提醒：海洋对于调节大气中的碳含量也起着非常重要的作用。
（2）循环形式在非生物环境和生物群落之间主要以 CO 2 形式进行，在群落内部以 含碳有机物 形式进行。
（3）温室效应①成因： 化学燃料的大量使用 ，向大气中释放大量的CO 2。
植被大面积的破坏 ，大大降低了对大气中CO 2的调节能力。
②缓解措施：植树种草，提高森林覆盖率，增加CO 2的吸收和固定。
开发清洁能源，减少化石燃料燃烧，减少CO 2排放 。
实例2—硫循环和氮循环二、生物富集1．概念：生物体从周围环境 吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物 ，使其 在机体内浓度超过环境浓度 的现象，称作生物富集。
2．物质种类大气中CO 2 分解者 化石燃料 分 解 作 用 呼吸 作用 呼吸 作用 光合 作用 残枝 败叶 粪便 遗体 燃 烧 消费者 生产者 海洋 溶 解 释 放重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
人工合成的有机物：如DDT、六六六等。
实验：土壤微生物的分解作用
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？
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。
3、A份埋入A组土壤，B份埋入B组土壤，。如图 以什么指 标判断因 变量呢？ 落叶的分解量 4、在相同且适宜的环境中培养。
案例1 实验假设 实 验 设 计 实验组 对照组 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
案例2 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
自变量
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 A
是否含有微生物
• 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。
树林中常有落叶，没人 问题1：打扫，为什么不会越积 越多？难道是被分解者 分解掉了吗？ 树林中的落叶是被土壤 假设： 中的微生物分解了 设计实验方案：
4、
从实验 组中取 2 ml
滴一 滴碘 液
结果
摇匀
说明：
土壤 中的 微生 物对 淀粉 有分 解作 用。
不变蓝
从对照 组中取 2 ml
变蓝
或
从实验 组中取 2 ml 从对照 组中取 2 ml
产生砖红色沉 淀 没有砖红 色产生
该实验应用了什么原理？
土壤微生物分解淀粉的原理： 土壤微生物能通过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 或 分解。 土壤微生物能通过分泌淀粉酶将淀粉分解 成还原性糖（麦芽糖），还原性糖遇斐林 试剂，在加热条件下，产生砖红色沉淀。
高中生物新教材选择性必修二教案讲义：生物富集及探究土壤微生物的分解作用
生物富集及探究土壤微生物的分解作用[学习目标] 1.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
生物富集1．概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2．实例3．进入生物体的方式(1)动、植物直接吸收。
(2)沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。
4．在生物体的分布：形成比较稳定的化合物分布于多种组织细胞中，不易被排出，积蓄在体内。
5．特点：全球性。
判断正误(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集()(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高()答案(1)√(2)√任务：分析生物富集现象及其成因1．如图为不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内的铅浓度。
据图分析，写出分析结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。
2．对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因。
成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。
3．如图为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。
据图分析，写出分析结果：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。
4．还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？提示镉、汞等重金属，DDT、六六六等人工合成的有机化合物及一些放射性物质。
5．生物富集对生物体有危害吗？提示有，而且富集的物质会沿着食物链积累，最终威胁食物链顶端的生物(包括人类)。
6．生物富集现象也具有全球性吗？说出理由。
提示有，富集的物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散，因此具有全球性。
7．如何有效地减少生物富集现象？提示合理利用资源，减少污染物排放，实施垃圾分类，种植能吸收有害重金属元素的植物等。
1．(2023·浙江绍兴高二期末)在煤燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒被排放进入大气，然后沉降在土壤和植物表面，而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。
下列叙述错误的是()A ．铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高B ．铅随大气、水和生物迁移等途径扩散，生态系统中铅循环具有全球性C ．铅通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃烧等返回非生物环境D ．减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源是减少铅的生物富集现象的有效措施 答案 C解析 铅化学性质稳定，不易分解，不能最终通过动植物呼吸作用返回非生物环境，C 错误。
高中二年级下学期生物 选择性必修2-《探究土壤微生物的分解作用》教学设计 +作业
高中生物选择性必修2 《探究土壤微生物的分解作用》教师姓名教研组生物No：P65.66课题探究土壤微生物的分解作用教学目标 1.通过宏观的实验现象理解微观的生物学原理，了解土壤微生物在生态系统物质循环中的重要作用。
2.通过实验尝试探究土壤微生物的分解作用，掌握探究的一般流程与方法，学习对照实验的原则与处理方法，培养乐于探究的科学精神。
教学重点探究土壤微生物对落叶和淀粉的分解作用教学难点分析探究实验的一般方法与流程教学方法通过讲授法、实验演示等引导学生学习探究的一般流程与方法，掌握对照实验的原则与处理方法。
学法指导联系必修一中学习过的探究实验的一般方法以及淀粉、还原糖的检测方法，突破本节实验方案的设计教具（资料）多媒体、课件板书设计一、土壤与土壤微生物二、探究土壤微生物的分解作用1.探究土壤微生物对落叶的分解作用2.探究土壤微生物对淀粉的分解作用教学过程组织教学：引言：我们一起来观看一个视频。
从视频中我们可以看到，潜蠊正在享受它们的午餐——枯枝落叶。
潜蠊是一种蟑螂，是典型的分解者，可以高效分解土壤中的枯枝落叶。
在土壤中还有哪些像潜蠊一样默默无闻、辛劳工作的分解者呢？今天，让我们一起走近土壤来了解一下。
新课：一、土壤与土壤微生物（一）土壤的组成讲述：土壤对地球与地球生物来说都十分重要。
土壤由非生物成分和生物两部分构成。
其中，非生物成分包括水分、气体、矿物质和有机质。
矿物质是由岩石风化形成，占土壤质量的95%左右，而有机质由动物遗体、枯枝落叶、腐殖质等组成，大约占土壤质量的5%。
土壤中的生物种类繁多，包括各种动物、藻类、真菌及微生物，特别是微生物种类多、数量大、繁殖快，但由于形体微小，质量占比很少。
土壤中的微生物主要生活在腐殖质层，也就是土壤表层。
覆盖有枯枝落叶的土壤往往土壤微生物资源较为丰富。
那什么是土壤微生物呢？（二）土壤微生物讲述：土壤微生物泛指土壤中结构微小、肉眼不可见的生物。
主要包括细菌、放线菌、真菌等生物。
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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?分解??为?还原糖??。
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
土壤微生物分解淀粉的原理：
土壤微生物能通过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。
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ห้องสมุดไป่ตู้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?，真菌和放线菌，，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？
问题探究
一、问题思考
实验过程中为什么要注意控制变量，让实验组和对照组除自变量以外的条件一致？
二、探究创新
有关分解者作用的探究，最好是在实验室进行，还是室外进行？
实验过程
三、结果记录
项目
a1试管
a2试管
b1试管
b2试管
实验结果
不变蓝
出现砖红色
变蓝
不出现砖红色
四、土壤浸出液中含有大量的微生物，它们可以将淀粉分解，产生还原糖。
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36.4gCuSO?.5H?O溶于200mL水中，用0.5mL浓硫酸酸化，再用水稀释到500mL待用；取173g酒石酸钾钠KNaC4H4O6.4H2O，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。
核糖、葡萄糖、果糖（还原性糖）均为砖红色沉淀；蔗糖、淀粉无变化（因为蔗糖、淀粉为非还原性糖）。
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。
5．观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。
三、结果记录
项目
a1试管
a2试管
b1试管
b2试管
实验结果
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。
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。
4．在a1、b1中加入??．碘液????，在a2、b2中加入?????????4斐林试剂。?。
土壤微生物能通过分泌淀粉酶将淀粉分解成还原性糖（麦芽糖），还原性糖遇斐林试剂，在加热条件下，产生砖红色沉淀。
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????土壤浸出液?????????静置一段时间备用。
使用斐林试剂检测
还原糖：
1：向试管内注入2ml待测组织样液。
2：向试管内注入1ml斐林试剂（甲乙液混合均匀，甲液量较多，乙液只需少量。然后再注入）。【人教版高一生物必修一第十八页说的是“甲乙液等量混合均匀后再注入】
3：将试管放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
4：观察试管中出现的颜色变化。
五、实验结果与预期的结果一致，假设成立。如果不一致，则假设不成立，要总结一下经验，找到造成与预期的结果不一致的原因可能出在哪里。
问题探究
一、因为对照实验要遵循单一变量的原则，这个实验中的自变量是土壤微生物，实验组是加土壤浸出液，对照组是加蒸馏水，其它条件要一致，这样就能保证此实验的结果是由这一变量造成的，而与其它条件无关。