5.2土壤课件2024-2025学年人教版（2019）高中地理必修一

1 观察土壤 土壤的厚度一般为数十厘米到两米。 土壤是指陆地表层具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层。 土壤的概念 空气 20%~30% 水分 20%~30% 土壤矿物质 45% 土壤有机质 5% 土壤的物质基础,构成土壤的“骨骼” 土壤肥力高低的重要标志 销售额 土壤矿物质 土壤有机质 水 空气 0.45 0.05 0.25 0.25 我国主要土壤的分布区域 我国不同颜色土壤分布示意 土壤颜色 土壤颜色也可以作为判断和研究土壤成土条件、成土过程、肥力特征和演化的依据。 黑色:表示土壤腐殖质含量高,腐殖质含量减少则呈灰色。 红色:表示土壤中含较高的赤铁矿或水化赤铁矿。 白色:表示土壤中盐碱含量比较高,有机质含量较低,水分较少。 黄色:表示土壤中是在黄土基础上发育的,疏松、多孔隙,垂直节理发育,极易渗水。 土壤矿物质颗粒按粒径大小可以分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒等,不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例,成为土壤质地。 按照质地可以分为砂土、壤土和黏土。 土壤的质地 按粒径大小 按质地大小 石砾 砂粒 粉粒 黏粒 砂土 壤土 黏土 成分 砂粒占优势、大孔隙多、毛细管空隙少 所含砂粒、粉粒、黏粒比例适中 黏粒占优势 通气、 透水性 蓄水 保肥 对农业 影响 强 良好 差 弱 强 好 易耕作 理想土壤质地 质地黏重,不易耕作 有机质层:枯枝落叶层、部分分解的有机碎屑层 淋溶层:矿物质随水下渗淋失,有机质含量低,色泽较淡。 母质层:疏松的风化碎屑物。 母岩层:坚硬的母岩层 腐殖质层:腐殖质积累、颜色深,植物根系多 淀积层:淋失物质淀积,质地黏重,结构紧密 土壤剖面构造 耕作层 又称表土层或熟土层,土质疏松,有机质比例高,颜色较暗。一般15-30厘米厚。 犁底层 又称亚表土层,土层紧实,颜色较浅,具有保肥保水作用。 自然土层 未经耕作熟化,不利于作物生长。 自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤 耕作土壤剖面图 2 土壤的主要形成因素 岩石(C) 风化作用(A) 成土母质(B) 低等植物着生(D) 原始土壤(G) 高等植物着生(E) 成熟土壤(F) 土壤形成过程 01 成土母质 是岩石的风化产物,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(化学),影响土壤的质地(物理)。 在温度变化、水、大气及生物的影响下,地表或接近地表的岩石原地发生的破坏作用,称为风化作用。 是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,也就是决定性因素。 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。 植物吸收营养元素,储存在生物体内,并随生物残体分解释放到土壤表层富集。 生 物 循 环 生物对土壤形成的作用 02 生物 加快岩石风化和土壤形成。 ①气温:影响化学反应速率,也就是化合物的分解速率和微生物活动。 温度高分解速率快,土壤积累的有机质少,土壤肥力较低; 温度低分解速率慢,土壤积累的有机质多,土壤肥力较高。 整体热带地区土壤肥力较低, 温带地区土壤肥力较高。 直接影响 影响土壤与大气 水分和热量交换 土壤的水热状况 土壤中物理、化学过程的性质与强度 03 气候 ②降水: 降水多地区,淋溶作用、侵蚀作用强,土壤肥力较低。 降水适中地区,淋溶作用、侵蚀作用适中,土壤肥力较高。 湿热地区有机质含量低,土壤贫瘠,黏粒比重高。 冷湿地区利于有机质积累,土壤肥沃。 间接影响 通过影响岩石风化间接影响土壤的形成。 气温 降水 蒸发 寒冷干燥——风化壳薄(物理风化) 高温多雨——风化壳厚(化学、生物风化) 高度 坡度 坡向 影响光照、热量和水分、物质的转换。 山地到低平洼地,成土母质颗粒由粗到细,依次分布砾质土、砂土、壤土和黏土。 陡峭的山坡土层较薄;低洼地土层较厚; 04 地貌 阳坡土壤较阴坡干燥 土壤发育时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。 05 时间 06 人类活动 合理的改造 改善土壤的结构与性状,提高土壤生产能力,比如水稻土。 不合理的改造 破坏土壤的结构与性状,导致土地退化,比如不合理灌溉导致土地盐碱化,大量施用化肥导致土壤板结。 四川盆地有些地方的岩石是紫色,土壤也呈紫色。 指出下列土壤现象的主导因素及作简要解释 对耕作而言,我国东北平原的土壤肥沃,而南方地区的土壤相对贫瘠。 山顶土壤的颗粒物较粗,山前平原土壤的颗粒较细。 成土母质 气候 地貌 活动 思维路径1:各成土因素对土壤特征的影响 生物1:枯枝落叶、生物遗骸归还有机质 生物2:微生物分解 地形:物质迁移速度快慢;间接影响土壤水热 成土母质:提供矿物养分;决定理化性质。 气候:气温 土温 降水 土壤含水量 生物3:生物循环促成营养元素在地表富集;促进矿物颗粒团聚 (1)有机质来源∶草原、森林等提供丰富的有机质。 (2)气候与生物条件∶气温高低——气温高,微生物活动比较活跃,土壤中有机质被分解快;气温低,微生物活动比较弱,土壤中有机质不易分解。降水条件-—雨热同期的气候有利干植被生长;适当的降水有利干腐殖质的形成。 (3)地形坡度;地形坡度大,土壤中的有机质会随水流失。地形比较平坦的地方,有利于有机质的积累。 【实践情境】 材料一:吉林省梨树县(43 N,124 E)位于中国东北黑土核心区和黄金玉米带。该县地处松辽平原腹地,春季平均大风日数为15天。 材料二:自上世纪50年代大规模开垦以来,梨树县黑土的土壤耕层从开垦初期的80-100cm降到20-30cm,有机质含量大幅度下降,给当地农业可持续发展带来挑战。 【问题探究】 1.从成土母质角度,分析梨树县黑土深厚的原因。 2.从气候角度,分析梨树县黑土有机质高的原因。 3.描述黑土开垦后土壤有机质的变化过程,并分析原因。 问什么?(土壤厚度和肥力) 图1 梨树县气候直方图 图2 黑土地开垦后有机质变化图 有什么?(梨树县自然地理环境特征) 右表为不同阶段东北黑土地部分指标变化。黑土耕层的有机质含量下降了50%-60%, 中科院科研团队并提出了宽窄行交替排列的玉米种植方法,解决了我国玉米连作的瓶颈问题。 黑土地因有机质含量高、土壤质地疏松、水肥气热协调性好且适宜农耕而被世界公认为最肥沃的土壤,也因发育过程十分缓慢,平均每形成1厘米黑土层大约需要300-400年而被视为一种极为珍贵的稀缺资源。 问题解决 1.从成土母质角度,分析梨树县黑土深厚的原因。 成土母质 土层深厚 地形平坦,流水、风力沉积作用带来沉积物多 风化较为强烈,风化壳较厚 参考答案: ①东北地区风化作用较为强烈,风化壳较厚;③流水、风力作用带来大量沉积物。 问题解决 2.从气候角度,分析梨树县黑土有机质高的原因。 气 候 降水 气温 夏季温暖,冬季寒冷且漫长 微生物分解作用弱 有机质丰富 降水量较丰富,气候湿润 植被覆盖率高,有机残体归还多 参考答案: ①气候湿润,降水较丰富②夏季温暖;冬季寒冷且漫长;③植被覆盖率高,生物残体归还多;④微生物分解作用弱。 图1 梨树县气候直方图 问题解决 3.描述黑土开垦后土壤有机质的变化过程,并分析原因。 设问:人类活动对土壤有机质的影响 黑土开垦 种植作物 土壤翻耕 作物吸收土壤有机质增大 有机残体归还土壤减少 表土更易受风蚀水蚀 前期有机质快速下降 人类施用有机肥增多 后期有机质趋于稳定 快速下降 输出>输入 趋于稳定 收支平衡 参考答案: 变化:前期有机质快速下降,后期有机质趋于稳定。 原因:①大量种植农作物,作物吸收土壤有机质更大②有机残体归还土壤减少;③土壤翻耕,导致表土更易受风蚀、水蚀;④后期施加有机肥增多,有机质含量收支平衡。 黑土开垦后初期,土壤有机质快速下降,黑土开垦中后期,土壤有机质下降速度减慢,趋于稳定。黑土地开垦初期农田作物代替了自然植被,作物被收获后进入土壤中的有机质减少,有机质消耗速度快于积累速度,有机质快速下降;土壤翻耕,表层土壤流失多;黑土开垦后期,土壤中有机质含量较低,有机质的分解速度相应下降,再加上人类施用肥料,使积累和消耗趋于平衡,土壤有机质含量保持稳定。 3 土壤的功能和养护 土壤处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带,是联系有机界和无机界的关键环节。 土壤的功能 土壤的养护 思考: 1、这些地区的土壤会出现哪些土壤问题? 2、如何针对这些土壤问题进行改良? 存在的问题 撒熟石灰 增施有机肥 改变土壤结构 解决途径 不合理灌溉 土地盐碱化 肥力较低 控制和调节水盐运动 增施有机肥 酸性强 有机质少 土质黏重 黄淮海平原盐碱地的综合治理 治理措施: 引淡淋盐 井排井灌 覆盖 鱼塘-台田模式 农业生物措施 井排井灌: 从机井抽取地下水用于灌溉,既可满足作物需水,又能淋洗土壤盐分和降低地下水位,起了竖井排水的作用,故称井灌井排。机井抽水时,井的周围地下水位下降,形成一个以井为中心的降落漏斗,特别是在群井抽水情况下,降低地下水的效果更为显著。随着地下水位降低,地面蒸发减少,可防止或减缓地表积盐的强度。 优良土壤的保养 作用 提高农作物产量; 有效供给增加; 增加收入。 作物轮作 指在同一田块上不同年度间有顺序地轮换种植不同作物或以复种方式进行的种植方式 休耕 指耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种的方式。 $$