内容正文:
第二节 土壤
【课程标准】
通过野外观察或运用土壤标本,说明土壤的主要形成因素。
【学习目标】
1.结合图文材料,分析土壤的特征及其形成因素。
2.结合区域图文材料,分析不同地区土壤的形成因素及土壤特征。
3.通过野外观察或运用土壤标本,分析土壤剖面结构和土壤特征。
4.认识土壤的重要性及养护措施,保护和改良土壤,促进土壤生产力的持续利用。
【重点难点】
重难点:
1.说明土壤的主要形成因素。
2.观察分析土壤剖面结构。
【基础知识梳理】
一、观察土壤
1.概念:指陆地表层具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层。
2.组成:由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成。
3.野外土壤观察的内容
(1)土壤颜色:土壤最重要的外部特征之一。有些土壤就是用颜色来命名的,如黑土、红壤等。
(2)土壤质地
按不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例,可分为三种类型,具体比较如下:
砂土
壤土
黏土
图片
成分
砂粒占优势,大孔隙多、毛细管孔隙少
所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中
黏粒占优势
通气、透水性
强
良好
差
蓄水、保肥性能
弱
强
好
对农业的影响
易耕作
理想的土壤质地
质地黏重,不易耕作
(3)土壤剖面构造
自然土壤(森林)
有机层→腐殖质层→淋溶层→淀积层→母质层→母岩层
耕作土壤
耕作层→犁底层→自然土层
二、土壤的主要形成因素
1.成土母质:岩石的风化产物,是土壤发育的物质基础。成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况,影响土壤的质地。
2.生物:影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,生物残体为土壤提供有机质。
3.气候:岩石风化的强度和速度与温度、降水量呈正相关。
4.地貌:对土壤发育的影响是多方面的。
5.时间:土壤发育的时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。
三、土壤的功能和养护
1.功能
(1)土壤与其所在的环境之间有着活跃的物质和能量交换,是联系有机界和无机界的关键环节。
(2)为植物生长提供了扎根立足的条件,从而促使地理环境以至地球面貌发生了根本的改变。
(3)具有重要的蓄水、保水功能。
(4)土壤和人类的关系十分密切。人类种植农作物是以土壤为物质基础的;人类饲养动物,也主要以植物为饲料。
2.养护
(1)有些土壤,不能满足耕作的需要,人们就会设法对其进行改良或改造。例如,亚马孙河流域人们利用生物炭改良土壤。
(2)优良的土壤,人们也会注重种养结合,以保持土壤持续提供高效肥力的能力。例如,休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。
【重难点突破】
一、土壤的形成
1.自然地理要素与土壤的关系
2.成土母质与土壤:成土母质的粒度与化学成分对土壤质地和化学元素的影响如下图所示
3.气候与土壤
4.生物与土壤:生物是土壤形成过程中最活跃的因素,起着主导作用。图解如下:
5.地形与土壤:地形主要通过对物质、能量的再分配间接地作用于土壤。
6.时间与土壤:土壤发育的时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。
7.人类活动与土壤:人类活动主要通过改变成土因素而作用于土壤的形成与演化,其中以改变地表生物状况的影响最为突出。人类通过合理的耕作经营,可以培育出一些肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土等。违反自然成土规律会造成土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等。
【当堂检测】
人类通过各种技术措施使土壤的可耕性不断改善、肥力不断提高的过程,即生土变熟土的过程,称为土壤熟化。我国东北黑土、南方红壤经熟化都可成为水稻土。下图示意黑土和红壤熟化成水稻土过程。据此完成下面小题。
1.南方土壤呈红色的主要原因是( )
A.有机质颜色 B.矿物质颜色
C.土壤的湿度 D.土壤的结构
2.南方红壤有机质含量低于东北黑土,主要是因为南方( )
A.开发较早,土壤过度使用 B.地形起伏,有机质流失
C.植被稀疏,有机质来源少 D.气候湿热,淋溶作用强
3.黑土或红壤熟化为水稻土过程中( )
A.黑土脱水,减少水分 B.黑土蓄水,排除空气
C.红壤渍水,增加肥力 D.红壤排水,增加空隙
土壤是指地球表面的一层疏松的物质,能生长植物。土壤由岩石风化物、有机质、水分、空气、腐殖质等组成。下表为我国东北甲地及江南丘陵乙地土壤数据值。据此完成下面小题。
区域
有机质(g/kg)
氮(g/kg)
磷(g/kg)
钾(g/kg)
pH值
甲
24.90
1.50
1.47
23.40
7.50
乙
12.40
1.02
1.02
23.30
5.10
4.甲地区土壤有机质含量高的原因是( )
A.温度低,微生物分解较弱 B.植被生长慢,枯枝落叶多
C.母岩肥力高,风化残余多 D.耕作历史悠久,施肥量大
5.提升乙地区土壤肥力的可持续发展措施是( )
A.加强灌溉以减小粘度 B.大量施用氮磷钾化肥
C.种植茶树以遮挡阳光 D.土壤掺沙以扩大孔隙
左图为某地土壤剖面的土层垂直分布示意图。右图为甲、乙两位同学对相关土层的特点描述。完成下面小题。
6.甲、乙两位同学所描述的土层分别是( )
A.ⅡⅠ B.Ⅲ Ⅱ C.Ⅲ Ⅳ D.Ⅳ Ⅲ
7.影响Ⅰ、Ⅱ两土层形成的主要因素有( )
①母质②气候③地形④生物
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
8.阅读图文材料,完成下列要求。
“抓把黑土冒油花,插上筷子也发芽”说明东北地区土壤极为肥沃,只要种下去种子就能发芽生长,是非常好的农地。没有这样的土壤条件,东北的北大荒也不可能被改造成“北大仓”。但近年来,由于人类不合理的活动及气候的影响,黑土退化严重。下表示意2007-2014年中国科学院黑龙江海伦黑土水土保持监测站5°坡地水土流失监测结果。
土地利用方式
总侵蚀量(吨/公顷)
流失的土壤厚度(毫米)
免耕
7.14
0.05
传统耕作
339.12
2.42
草地
0.70
0
裸地
3362.15
24.02
横坡垄作
12.59
0.09
(1)说明东北地区土壤极为肥沃的原因。
(2)对比分析表中不同耕作方式下黑土流失的特点。
(3)结合上述坡地监测实验结果,提出该坡地黑土地保护的具体化建议。
9.读“土壤剖面示意图”,回答下面问题。
(1)图中③为 层,该层由于溶解于水的 随水的下渗向下运移,颜色较浅。
(2)图中⑤为 层,该层的主要成分决定了土壤的 与 状况,影响土壤的质地。
(3)影响土壤发育最基本最活跃的因素是 。
(4)从土壤质地看,土壤一般分为 、 、 三种类型,其中农业生产理想的土壤质地为 。
(5)气候因素对土壤的形成主要是通过气温和降水量来实现的,与干冷地区相比,湿热地区土壤形成速度较 ,土壤黏粒比重较 。
参考答案
1.B 2.D 3.A
【解析】1.南方土壤呈红色主要是夏季高温多雨,成土母质氧化,导致矿物质呈红色,B正确;有机质和腐蚀质呈黑色,而土壤的湿度和土壤的结构只能加深或减弱土壤颜色,不能从根本上影响土壤颜色,ACD错误。故选B。
2.我国南方红壤土壤有机质含量较低,主要是在夏季高温多雨环境下,土壤淋溶作用强,有机质和腐殖质流失快,D正确;山区地形起伏,有机质流失快,但平原、盆地中流失不强,土壤也是红壤,说明地形影响不是主要原因,B错误;南方农业开发较东北早,水土流失强,但这也不是有机质含量低的主要原因,且随着人类认识水平提高,增施有机肥,土壤有机质有所增加,A错误;南方气温较高,生物生长迅速,有机质来源多,C错误。故选D。
3.据图可知,东北黑土熟化为水稻土主要是“脱沼泽”,说明水分过多,要排水,减少水分,A正确、B错误;南方红壤熟化为水稻土主要是渍水,即增加水分,形成保水保肥的犁底层,但不能直接增加土壤肥力,只能通过增施有机肥或种植绿肥植物等措施,增加土壤肥力,CD错误。故选A。
4.A 5.D
【解析】4.根据材料信息可知,甲位于东北地区,土壤为黑土,其有机质含量高是因为纬度高,气温低,生命活动弱,微生物分解作用较弱,有机残体存留多,土壤有机质多,A正确;枯枝落叶多只是提供有机质来源,并不一定导致有机质多,而且植物生长慢也不是枯枝落叶多的条件,B错误;土壤有机质主要来源于动植物残体等,而非母岩肥力高和风化残余,C错误;东北黑土肥沃,施肥量不大,D错误。故选A。
5.结合材料可知,乙地区土壤为红壤,土质黏重,掺沙可以增加土壤透气性,改善土壤性状,提升土壤肥力,D正确;江南丘陵地区降水丰富,加强灌溉对减小土壤粘度作用不大,且与提升土壤肥力关系不紧密,A错误;大量投放化肥导致土壤污染,不利于土壤可持续发展,B错误;种植茶树以遮挡阳光对土壤肥力影响小,C错误。故选D。
6.D 7.C
【解析】6.读图结合所学知识可知,Ⅰ为有机层、Ⅱ为腐殖质层、Ⅲ为淋溶层、Ⅳ为淀积层、甲同学描述的是淀积层,乙同学描述的是淋溶层,D正确ABC错误。故选D。
7.Ⅰ为有机层、Ⅱ为腐殖质层,物质来源主要是生物,气候条件决定了生物数量和类型以及微生物活动,②④正确;母质主要影响土壤的矿物质,地形主要影响土壤的厚度,对有机层和腐殖质层直接影响不大,①③错误。故选C。
8.(1)东北地区植被丰富,枯枝落叶丰富;纬度较高,气候冷湿,微生物活动受到抑制,有机质分解缓慢;并转化成大量腐殖质累积于土体上部,形成深厚的黑色腐殖质层;地下有冻土层,有机质淋失少。
(2)传统耕作方式下的土壤侵蚀量及流失土壤厚度最大,黑土流失最严重;横坡垄作方式下黑土流失较小,免耕方式黑土流失最轻。
(3)对黑土地种养结合,避免过度开垦;改进耕作方式,推广保护性耕作模式;坡地增加免耕和横坡垄作模式比重。
【详解】(1)土壤有机质直接影响土壤肥力的形成和发展。低温有利于土壤有机质的保存,我国东北地区夏秋多雨,植物繁茂,产生大量有机残体进入土壤;纬度较高,气候寒冷,微生物活动受到抑制,有机质分解缓慢,并转化为大量腐殖质累积于土体上部,形成土质肥沃的黑土;气候寒冷,冻土层发育,有机质淋失少。
(2)由表中数据分析可得,免耕方式下黑土流失最轻,其次为横坡垄作方式,最严重的为传统耕作方式,传统耕作方式土壤侵蚀量和流失土壤厚度最大,黑土流失严重。
(3)根据实验结果保护黑土的措施有:转变耕作方式,使得土壤肥力慢慢恢复;避免过度开垦,不超过土壤的生产能力;推广免耕、横坡垄作模式,有利于减少土壤的流失。
9.(1) 淋溶层 矿物质
(2) 母质层 矿物质的成分 养分
(3)生物
(4) 砂土 壤土 黏土 壤土
(5) 快 高
【详解】(1)结合所学知识,土壤剖面从上到下通常可以分为有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层、母岩层。图中③为淋溶层,淋溶层位于自然土壤剖面的上部,由于长期间水分自地表向下的淋溶作用所形成的层次,由于该层矿物质溶于水后,随水体下渗,导致本层矿物质淋失,因此该层颜色较浅。
(2)图中⑤为母质层,母质层是土壤发育的物质基础,决定了土壤的矿物质的成分和养分状况,影响土壤的质地。
(3)生物是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,没有生物的作用,就不可能形成土壤。生物残体为土壤提供有机质,有机质在微生物作用下转化为腐殖质。
(4)从土壤质地看,土壤一般分为砂土(砂粒占优,颗粒粗糙,孔隙大,渗水快,保水性差,保肥性弱,通气性好。)、壤土(砂粒、粉粒、黏粒,颗粒一般,孔隙多,渗水良,保水性良,保肥性良,通风性良)、粘土(黏粒占优,颗粒细腻,孔隙少,渗水慢,保水性好,保肥性好,通气性差)。壤土所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中,通气、透水性良好,是理想的土壤质地。
(5)气候湿热地区的土壤形成速度比干冷地区快得多,湿热地区土壤化学风化作用和淋溶作用强,土壤黏粒比重高,冷湿环境有利于土壤积累,干旱、高温地区土壤有机质积累少。
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