第4章 第4节 保护土壤-【牵手名师】2024-2025学年七年级科学下册同步教学课件（浙教版）

第4章　我们生活的大地 第4节　保护土壤 浙教版　七年级下册 科学 “一年一场风，从春刮到冬。天上无飞鸟，地上无寸草。”这是20 世纪四五十年代宁夏银川白芨滩的真实写照。如今，站在白芨滩沙丘远眺，148 万亩的自然保护区内，一丛丛沙生植物点缀其中，成片的柠条和灌木郁郁葱葱。白芨滩的变化说明了什么？ 课堂引入 一、土壤的价值 土壤是地球上最有价值的自然资源之一。植物直接依赖土壤才 能生存与生长。人和动物以植物或其他依赖于植物的动物为食。 环境中能够供人们使用的资源都属于自然资源 土壤孕育生命 内容讲解 肥沃的土壤能供应和协调植物生长、发育所需要的水分、养分 和空气等。 1．土壤价值的体现 土壤类型 土壤特征 适宜种植的作物 黑土 土壤肥力高，盛产粮食作物 玉米、大豆和小麦等 紫色土 肥力也相对较高 旱地粮食作物、棉花、油菜、柑橘等 红壤 一般酸性较高，肥力相对较低 水稻、茶树、甘蔗和柑橘等 黄壤 通常要比红壤湿润，主要分布在我国南方山区 常见农作物、茶树、蔬菜等 内容讲解 了解当地种植的主要农作物、本地土壤的特点以及利用改造现状。 以浙江省为例，浙江省种植的主要农作物包括稻、麦、豆、番薯、 土豆、茶叶、蚕桑、柑橘、棉花、果蔗、油菜、蔬菜、食用菌等。 农作物种类的丰富离不开土壤类型多样的影响。本地土壤主要类型 包括红壤、黄壤、水稻土、潮土和滨海盐土等，存在明显的地域分布特 征。浙江省的土壤除了具有多样性，还存在着酸性土壤普遍和土壤污染 情况严重的特点。 目前的改造现状包括制定地方标准进行酸性土壤改良、防治土壤污 染、推进土壤修复工作，以及开展土壤健康行动来提升土壤质量和实施 全域土地综合整治。 内容讲解 肥沃的土壤因稀缺而更显宝贵。事实上，比较适合农耕的土地 不足陆地面积的八分之一。土壤的形成需花很长的时间，几百年的 时间只能形成几厘米厚的土壤。深厚肥沃，适合耕作的土壤是经历 了几千年才逐渐形成的。 2．土壤价值宝贵的原因 内容讲解 （1）在低山丘陵修建了层层梯田，将沼泽变成肥土沃壤。 3．人类活动对土壤的改造利用 （2）在干旱区的山麓利用高山冰雪融水来营造片片绿洲。 （3）由于人们的耕作，出现了水稻土、菜园土等自然界原来 没有的新的土壤类型。 梯田 高山下的绿洲 菜园土 内容讲解 二、土壤的污染与流失 土壤资源的最大威胁来自土壤污染和过度开发。 1．土壤污染 （1）概念：指人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定 程度，引起土壤质量下降，进而造成农作物中某些有毒、有害物 质指标超过国家标准的现象。 （2）原因：由于人口急剧增长，工业迅猛发展，人们在土壤 表面不断堆放和倾倒固体废弃物，有害废水不断向土壤中渗透， 大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土 壤污染。 内容讲解 （3）污染物进入土壤的途径 ①废气中含有的污染物质，特别是颗粒物，在重力作用下沉降 到地面进入土壤； ②废水携带大量污染物进入土壤； ③固体废弃物中的污染物直接进入土壤或其渗出液进入土壤。 塑料废弃物引起的白色污染 工业废水污染土壤 内容讲解 （5）土壤污染的危害 ①导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降； ②导致污染物在生物体内富集，一些毒性大的污染物，如汞、 镉等通过植物吸收富集到作物果实中，人或牲畜食用后会中毒； ③如果长期引用工业废水灌溉农田，会导致土壤和稻米中重 金属（如镉）含量超标，人畜不能食用，土壤不能再作为耕地。 （4）土壤污染物的主要来源：污水灌溉以及农药、化肥的大 量使用。 造成土壤有机质含量下降，土壤板结 内容讲解 1.会引起当地土壤污染的污染物有哪些？ 以浙江省为例，引起浙江省土壤污染的主要污染物包括重金属、 有机污染物、农药残留、工业废弃物等。 2.针对土壤污染的现状，你认为可采取哪些措施？ 强化土壤污染源头防控和过程严管。细化管理机构的监测责任， 强化防治数字化监管。此外，土壤污染修复也很重要，已污染的土 壤要及时治理，防止污染扩散。 实验探究 2．过度开发 土壤的过度开发指的是人类对土壤资源不合理的开发和利用， 如过度放牧或者过度垦荒等。 在自然因素和人类过度开发的双重作用下，水土流失、土地 沙漠化、土壤贫瘠化、土壤盐碱化等一系列土壤问题就会加剧。 水土流失 土地沙漠化 土壤贫瘠化 土壤盐碱化 内容讲解 （1）水土流失：指土壤在流水、风、冰等作用下，被破坏、 剥蚀、转运和沉积，造成水分和土壤资源损失的现象。 水土流失是全球环境中存在的大问 题。黄土高原曾是我国水土流失最严重 的地区，每年被冲刷走了大量的地表土。 黄土高原的水土流失 一般来说，植物的根系有固定土壤的作用。但是过度放牧、乱砍滥伐、开山采矿等人类行为破坏了地表植被，加剧了水土流失。 内容讲解 近年来由于积极治理，黄土高原生态状况有显著改善。与2011 年相比，2022 年水土流失面积减少了14%。 全国水土保持率从2011 年的68.88%提高到2022 年的72.26%。 （2）土地沙漠化：指在气候变化和人类活动等种种因素的作 用下，土壤失去水分和营养物质而造成的土地退化现象。 内容讲解 目标 比较有草皮的表土和裸土的水土流失量。 器材 1. 两个长30cm，宽15cm，三面高5cm 的木盒。 2. 两只与木盒高度、宽度匹配的盛水盆。 3. 两块与水盆同高的木块。 4. 两只相同的喷壶（装等量的清水）。 5. 规格为长30cm，宽15cm，厚5cm的有草皮的表土和裸土各二块。 6. 量筒一只，铲子一把。 探究植被覆盖对水土流失的影响 实验探究 过程 1. 分别将有草皮的表土和裸土平放在木盒上。 2. 木盒的一端钉上与水盆同高的木块，将两 个木盒分别平放在水盆上。 3. 用两把喷水壶分别在土体中心上方20 cm 处，均匀地给有草皮的表土和裸土洒水。 不同植被条件下 的水土流失比较 实验探究 过程 4. 水洒完后，用量筒分别计量两个水盆中的水量和沙量，并在 表中做记录。 5. 分别铲除两个木盒上的表土和裸土，再依次将另一块有草皮 的表土和另一块裸土平放在木盒上，然后使两个木盒倾斜30°，再 按上述步骤3、4 操作，并在表中分别记录裸土和有草皮的表土的水 量和沙量。 实验探究 土体放置 裸土 有草皮的表土 水量 沙量 水量 沙量 平放 倾斜30° （提示：活动结束后将有草皮的表土和裸土放回原地） 记录表中的水量和沙量都可以用mL为单位 实验探究 参考视频 实验探究 过程 6. 根据上述实验结果，结合下表中的数据，你能得出什么结论？ 林地 草地 耕地 裸地 A 60 kg 74.4 kg 3570 kg 6750 kg B 57 万年 8 万年 46 年 18 年 在降水量相同的情况下，水土保持效果：林地＞草地＞耕地＞裸地； 相同水土流失量所花费的时间：林地＞草地＞耕地＞裸地。 A为年降水量为346 mm的情况下，在不同植被覆盖条件下每公顷土地 被雨水冲刷的泥土数量。 B为陆地上20 cm 厚的土壤，在不同植被覆盖条件下土壤流失的时间。 实验探究 问题讨论 通过这个实验，请你提出防止土壤水土流失的措施。 如通过植树、种草等手段增加地表植被覆盖；修建梯田、水渠、 堤坝等水利工程，调节水流，防止洪水，降低水土流失的发生等。 实验探究 由实验可得，良好的植被覆盖，能够保持水土，减少水土流失， 从而减少泥石流、山体滑坡等地质灾害的发生。 植物有根，对水流起阻碍作用；植物的根系可以固定土壤，减少水土流失；植物的枯落物可以减少地表径流，减缓雨水冲刷造成的水土流失；植被覆盖度的增加会拦截降雨，减少降雨侵蚀力。 实验探究 三、土壤的保护与治理 1．土壤资源现状 （1）从全球来看：地球上陆地面积仅占地表总面积的29%。除 去湖泊、河流、裸露岩石等，有土壤覆盖的土地就更少。由于土层 太浅，土壤污染，永久冻土分布和含水量过高或过低等原因，陆地 面积中约89%的土地目前尚不适宜农业生产。 内容讲解 （2）从我国来看：我国陆地总面积约为960万 km2，耕地、 林地、草地占陆地总面积的70%；除了耕地、林地、草地，我国 还有大量沙丘、戈壁、海拔3000 m以上的难以利用的土地；土壤 资源各地分布不均。 内容讲解 2．土壤保护 土壤保护就是进行土壤管理，防止土壤破坏。土壤保护的方法 包括因地形耕作、保护性耕作和轮作等。 方法 具体内容 意义 因地形耕作 根据地形或沿等高线开垦耕地 有助于减缓过多降水的冲刷并避免土壤的流失 保护性耕作 尽可能地减少对土壤和覆盖在它上面的植物的损害 减少农田土壤侵蚀，保护农田生态环境 轮作 在一块地上每年种植不同的植物 改善土壤结构，提高土壤肥力 联合国大会将每年12月5日定为世界土壤日，旨在关注健康土壤的重要性，倡导可持续管理土壤资源。 内容讲解 1. 保护性耕作是怎样保护土壤的？ 保护性耕作主要通过减少耕作次数和留茬来减少土壤风蚀，利 用大量秸秆残茬覆盖保护地表，并将耕作减少到只要能保证种子发 芽的程度。这种技术的主要手段包括免耕、少耕，并使用作物秸秆 覆盖地表，以减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗早能力。 实验探究 2. 苜蓿、花生、大豆等植物为什么能恢复土壤肥力？ 花生、大豆、苜蓿等豆科植物具有特殊的根瘤菌， 能够将空气中的游离态氮转化为化合态氮，使得植物 能够吸收利用，提高产量。而当根瘤菌破裂后，氮化 合物也会留在土壤中。豆科植物的枯落物质量高且分 解快，能够加快土壤养分循环。豆科植物通过固氮作 用供给邻居植物生长，有益于土壤物种共存和多样性 维持。 能与豆科植物共生形成根瘤 根瘤 实验探究 3．防治土壤污染——土壤修复技术 土壤修复技术包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技 术。 （1）物理修复技术 ①覆盖式客土法：在现有污染 农田土壤的表面直接覆盖无污染的 土壤，以降低农田耕作层土壤中重 金属浓度，减少植物根系与重金属 的接触，实现污染土壤修复。 覆盖式客土法 内容讲解 ②深翻耕法：依据农田土壤重金属污染程度垂直下降的分布规 律，利用大型机械设备对农田 20～30 cm 的土层进行深翻耕与混匀， 降低土壤表层聚集的重金属含量，减少农作物在耕作层的重金属吸 收量。 深翻耕法 内容讲解 （2）化学修复技术 土壤钝化修复技术：利用钝化修复 材料对土壤中重金属产生吸附、络合、 沉淀、离子交换或氧化还原等一系列反 应，降低土壤重金属的生物活性或改变 它们的形态，调控或降低农作物对重金 属积累的能力，实现污染土壤的修复。 土壤钝化修复技术 内容讲解 （3）生物修复技术 植物吸取修复技术：利用对重金属 具有耐性强、吸收能力好的绿色功能植 物，从土壤中吸收一种或几种重金属并 转移贮存至地上部分，通过连续种植且 收获植物地上部分的方式，将重金属从 土壤中逐渐移除，实现污染土壤重金属 减量及净化的目标。 植物吸取修复技术 内容讲解 4．我国土壤保护的成效 近20 多年来，我国新增绿化面积数量较大，特别是在土地沙漠 化的治理上取得了很大的成效，如毛乌素沙地的治理比较成功。 毛乌素沙地的过去和现在 内容讲解 1. 通过走访和查阅资料，你认为当地存在哪些不合理开发和利 用耕地的现象？ 以浙江省为例，浙江省在耕地开发和利用方面存在的不合理现象主要 有毁林垦地、非法占用农用地、耕地抛荒等。 2. 针对现状，你认为可以采取哪些有效的保护土壤的措施？ 植树造林、减少化学肥料和农药的使用、实行轮作和休耕制度、减少 白色污染、多施用生物有机肥、垃圾分类和回收、节能减排、建设畜禽粪 便处理设施、使用低毒、低残留农药、使用生物可降解农用薄膜等。 实验探究 保护土壤 土壤的价值 ①土壤价值的体现 ②土壤价值宝贵的原因 ③人类活动对土壤的改造利用 土壤的污染与流失 ①土壤污染 ②过度开发 土壤的保护与治理 ①土壤资源现状 ②土壤保护的方法 ③防治土壤污染 ④我国土壤保护的成效 知识总结 36 1．黑土地作为宝贵的农业战略资源，是维护国家粮食安全的重要物 质基础。近年来，我国东北地区黑土肥力呈下降趋势。为保护好黑 土地这一“耕地中的大熊猫”，2022年8月1日，《中华人民共和国 黑土地保护法》正式施行。黑土被誉为“耕地中的大熊猫”的主要 原因是（　　） A．土壤温度低 B．有机质含量高 C．矿物质丰富 D．土壤湿润 B 当堂巩固 2．下列不会引起土壤污染的是（　　） A．塑料薄膜使用后不回收 B．在农业生产中大量施用化肥和农药 C．大量工业废渣排放在土壤中 D．大量植物的枯枝败叶腐烂在田地里 D 当堂巩固 3．沙尘暴的发生主要是由我国西北部干旱地区生态环境恶化、土 地荒漠化造成的。下列措施对防治土地荒漠化不利的是（　　） A．重视植树造林 B．实施退耕还草 C．增加放牧数量 D．发展生态农业 C 当堂巩固 4．以下几种土地水土流失最严重的是（　　） A．裸露的坡地 B．有草的坡地 C．栽满果树的林地 D．长满野草的荒地 A 当堂巩固 5．下列有关土壤资源的叙述，正确的是（　　） A．土壤资源非常丰富，人类可以随便利用 B．地球表面主要是海洋，土壤资源并不丰富 C．为了提高土壤利用率，可以进行毁林开荒 D．陆地面积仅占地球总面积的29%，所以土壤资源的不足可以由 海洋代替 B 当堂巩固 $$