内容正文:
4.2土壤的结构与质地
•知识点1 土壤的形成与成分
•知识点2 土壤的结构与质地
•作业 巩固训练
土壤的形成与成分
知识点1
一.土壤的形成
1.生活与土壤关系:人类很早就开始种植农作物,这些农作物需要在土壤中生长。那么这些土壤又是怎样形成的?
2.土壤的形成:最初,地球外层的地壳是由岩石组成的,并没有土壤。在长期的自然因素作用下,岩石受风化和侵蚀作用破碎为石块、石砾和砂粒等碎屑。风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分变化的现象。侵蚀是风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程。风化和侵蚀共同持续作用,地表的岩石碎屑物不断积累。有机物在这些碎屑物中逐渐积累,形成营养物质,历经漫长的过程,这些混合物最终形成土壤。
3.岩石的风化:物理风化和化学风化是岩石风化的两种基本类型岩石遭受物理风化时,会破裂成越来越小的碎屑,每块碎屑保持原有的物质性质。
(1)物理风化:影响岩石物理风化的因素有很多,温度、压力和生物活动是导致岩石发生物理风化的重要因素。
(2)化学风化:化学风化是岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等多种因素作用下,发生化学反应使岩石的成分改变的过程。化学风化所产生的碎屑物质的组成不同于原来的岩石。例如,岩石和水的化学反应导致新矿物的形成,以及可溶性物质的析出。
(3)共同作用:岩石通过物理风化碎裂成碎屑后表面积增大,碎屑物更易遭受化学风化作用。
4.土壤的结构:风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。土壤可被粗略地分为三层。
(1)最靠近基岩的母质层仅包含部分风化的岩石碎屑,这些碎屑是土壤的物质基础;
(2)靠近地表的表层则积累了更多来自地表植被的有机质,岩石碎屑被进一步分解为黏土和无机物;
(3)淀积层位于表层和母质层之间,是在降水作用下,上方土壤中的可溶性矿物质、细小颗粒被溶解、冲刷下来积累形成的。
5.土壤的差异:不同地区由于气候、地表矿物质成分、植被等因素不同,土壤发育状况也不同。有的地区地表土在表层之上还会发育出主要由有机质组成的有机层,有的地区在各层之间还会发育出过渡层等。
土壤的形成过程十分缓慢,直到今天,这个过程仍在不断地继续着。形成1cm厚的表土,一般情况下需要100~400年,在极其寒冷的环境中,大约需要1000年。
二.土壤的成分
1.土壤的成分:
(1)矿物质:矿物质颗粒是土壤的主要组成成分。矿物质颗粒之间有孔隙,由气体和水分占据。
(2)土壤生物:土壤中还有各种动物、植物和微生物。
(3)土壤中的气体:土壤中的气体绝大部分来自大气中的氮气、氧气等,小部分来自土壤内的生命活动产生的二氧化碳和水蒸气等。
(4)水分与矿物质:土壤中的水分主要由地表渗入,其中含有许多溶解的矿物质。
(5)土壤中的有机物:除了需要空气和水等无机物外,很多土壤生物的生存还需要有机物来提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物,土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体,以及人工施用的有机肥。这些有机物经过微生物分解后形成腐殖质,使土壤形成良好的团粒,有利于植物生长。
2.腐殖质的作用:腐殖质可以为土壤动物提供食物,同时也丰富了植物生长所必需的氮、磷、钾和硫等元素,使土壤更为肥沃。
3.无机盐的存在:矿物质含有磷、钾、镁、钙、铁等元素,可提供除氮以外的植物生长所需的各种主要养分。这些元素往往以无机盐的形式存在于土壤中。那么,如何检验土壤中无机盐的存在呢?
土壤中这些不能燃烧但能溶于水的物质是无机盐,它们与植物的生长发育关系密切。
4.土壤成分的组成;大量事实表明,土壤由矿物质颗粒、腐殖质、微生物、水和空气等组成。土壤中有固体、液体和气体三类物质,固体约占土壤体积的50%,其中矿物质颗粒一般约占土壤固体部分质量的95%。土壤中还有大量的生物,它们与环境相互作用,相互影响。
【典例1】生物在土壤形成中的主要作用是( )
A.涵养水源 B.积累有机物 C.使岩石破裂 D.分解岩石中的物质
【答案】B
【解析】根据土壤的形成过程,生物的作用促进了土壤的形成,为成土母质提高了有机质,而形成土壤肥力。所以生物在土壤形成中的主要作用是积累有机质,B正确。
故选B。
【变式1-1】取充分干燥的土壤,放在细密的铁丝网上,用酒精灯加热。观察到土壤变黑有焦味,且质量减小。则说明土壤中含有( )
A.空气 B.水 C.无机盐 D.有机物
【答案】D
【分析】土壤中含有空气、水、无机盐、腐殖质等非生命物质之外,还含有土壤生物。
【解析】有机物在加热过程中会发生分解反应,产生二氧化碳、水蒸气等物质,同时也会产生焦味和质量减小的现象。因此,如果取充分干燥的土壤,放在细密的铁丝网上,用酒精灯加热,观察到土壤变黑有焦味,且质量减小,就可以推断出土壤中含有机物,D正确。
故选D。
【变式1-2】如图所示为研究土壤成分的实验,下列分析错误的是( )
A.图甲实验试管口略向下倾斜,目的是利于气体排出
B.图甲实验试管内壁出现水珠,说明土壤中存在水分
C.图乙实验应取一定质量充分干燥的土壤,目的是排除水的干扰
D.图乙实验通过土壤颜色和质量的变化,说明土壤中存在有机物
【答案】AD
【解析】A、为了防止冷凝水倒流炸裂试管,加热固体时,试管口要略向下倾斜。所以,图甲实验试管口略向下倾斜,目的是防止试管炸裂,故说法错误;
B、试管壁上的小水珠来自土壤,加热过程中土壤中的水分变成水蒸气,从土壤中挥发出来,当水蒸气遇到较冷的试管壁时便液化为小水珠。所以,图甲实验试管壁出现小水珠,说明土壤中存在水分,故说法正确;
C、土壤颜色发生变化并发现土壤质量减少也有可能是水分蒸发引起的,所以图乙实验应取一定质量充分干燥的土壤,故说法正确;
D、土壤颜色发生变化并发现土壤质量减少也有可能是水分蒸发引起的,故说法错误。
故选AD。
【典例2】土壤在我们周围随处可见,下列哪一个实验在研究土壤中是否存在有机物( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】A、往相同规格的土块和铁块中加水,可以探究土壤中是否含有空气,选项错误;
B、将少量土壤放入试管中,试管口附近的试管壁上会出现小水珠,说明土壤中含有水分,选项错误;
C、把充分干燥的若干克土壤放在细密的铁丝网上加热燃烧,并冒白烟,并闻到烧焦味,说明土壤中含有有机物,选项正确;
D、土壤浸出液有可溶于水中的物质,蒸发皿中剩余的物质是无机盐,该装置可以探究土壤中是否有无机盐,选项错误;
故选C。
【变式2-1】小周利用小区花园中的一些土壤做了如下所示实验,下列实验分析正确的是( )
A.用量筒沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水,快要浸没土壤时换用滴管向烧杯内注水,直到水把土壤刚好浸没为止。只需计算出注入水的体积就可计算确定该土壤样品中空气的体积分数
B.实验中将试管斜向上放置也可验证土壤中含有水分
C.蒸发皿中出现的残余物是可溶性无机盐
D.取一定质量潮湿的土壤放在铁丝网上用酒精灯加热,若观察到土壤质量减少,则说明土壤中含有机物
【答案】C
【解析】A、用量筒量取一定体积的水,不能沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水。如果沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水,会有少量的水留在烧杯壁上,会使读出的数据不准,故分析错误;
B、对试管内的土壤进行加热,实验中将试管斜向上放置,空气中的水蒸气遇冷也能看到管口有水珠,不能说明土壤中含有水分,故分析错误;
C、无机盐能溶于水,将溶解土壤后的滤液进行蒸发,蒸发皿中出现的残余物是可溶性无机盐,故分析正确;
D、土壤质量减少也有可能是水分蒸发引起的,故分析错误。
故选C。
【变式2-2】土壤是指地球表面的一层疏松的物质,是植物生长的摇篮。如图是教材中探究土壤成分的部分实验,其中操作正确的是( )
A.测空气含量 B.是否含有水 C.是否含有有机物 D.获取土壤浸出液
【答案】C
【解析】A、测土壤中空气含量方法是: 取一块土壤,放入大烧杯中,体积记为V,沿杯壁缓慢向烧杯内注水,直到水面把土壤刚好全部浸没位置。记录烧杯中所加水的体积,记作V1;用与土壤等体积的铁块(没有空隙,水不易浸入)代替土壤,重复上述实验。记作加入水的体积,记作V2;体积分数约为,错误;
B、加热试管内固体,为防止冷凝水倒流,引起试管炸裂,试管口应略向下,错误;
C、 用酒精灯加热土壤,观察是否有黑色物质出现,黑色物质是有机物碳化的结果,可以证明土壤中是否含有有机物,正确;
D、过滤时,应该用玻璃棒引流,漏斗的下端与烧杯内壁紧靠,防止液体溅出,错误。
故选C。
土壤的结构与质地
知识点2
一.土壤的结构
1.土壤的结构:土壤结构可分为块状、柱状、片状、团粒状等各种结构。团粒结构是各种土壤结构中较为理想的结构,这种土壤在农业生产上最有价值。
2.团粒结构疏松多孔,使土壤既能保水又能透水,并具有良好的透气性和保温作用,有利于作物根系的伸展以及对养分的积蓄和供应。在农田中多施有机肥,实施秸秆还田等措施,可使土壤增加新鲜腐殖质,有利于土壤团粒结构的形成。
3.矿物质颗粒分类:土壤结构由矿物质颗粒的大小所决定。根据颗粒大小,可将土壤中的矿物质颗粒进行分类。砂粒较大,粗糙而有粒感;黏粒最小光滑而柔软;介于两者之间的叫作粉砂粒。砂粒、粉砂粒、黏粒分别堆积在一起,哪种颗粒之间的空隙大?
4.土壤的分类土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。砂粒之间的孔隙较大,黏粒之间的孔隙很小。大小不同的矿物质颗粒的多少和排列方式就是影响土壤结构最重要的因素。根据它们在土壤中所占的比例不同,可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三类。
5.土壤结构变化:土壤中的矿物质、腐殖质、水和空气等成分之间相互影响,并使土壤形成了一定的结构。例如,如果土壤中的矿物质颗粒较小,土壤的孔隙就较小,土壤中的水和空气也就少了。如果土壤大小颗粒的比例和排列方式发生变化,或者土壤中的成分在比例上发生变化,就会导致土壤的结构发生变化。
6.土壤成分与颜色:土壤腐殖质的含量与矿物质组成是影响土壤颜色的主要因素,前者主要影响土壤颜色的深浅,后者主要影响土壤的主色调。
7.土壤与植物生长的关系:植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐。如果土壤的孔隙较大,其通气性能和渗水性能较强,在这样的土壤中,水就不易保留,有机质也容易流失。如果土壤的孔隙很小,其通气性能差,但其保水性能较强,有机质就不易流失。那么,哪类土壤更有利于植物生长呢?
8.不同土壤的区别:黏性较差的土壤,土壤中的孔隙较大,比较疏松,水易渗入或流出,通气性能较好,但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤,土壤中的孔隙较小,保水性能好,但通气性能较差。根据长期的实践经验,最有利于植物生长的土壤应当是黏性适度,通气,透水,保水、保肥能力强的土壤。
9.适应植物生长的壤土:壤土类土壤适于大部分植物生长。这种土壤固体部分(矿物质颗粒和有机物)约占土壤总体积的50%,其中有机质固体部分约为1%~5%;水和空气各占约25%。这样的土壤既通气、透水,又保水、保肥,能为植物生长提供充足的水分、空气和有机质。土壤的性质不同,则土壤的通气、透水、保水、保肥的性能不同,而不同植物生长时对水、空气、肥力等要求不同,因此不同类型的土壤适合不同类型的植物生长。
【典例1】给种植在不同土壤上的植物浇水,渗出的水量可能不同。如图是深究不同种类土壤渗水能力的实验,实验中不需要控制相同的是( )
A.锥形瓶的大小 B.浇水量 C.土壤的多少 D.脱脂棉花的多少
【答案】A
【解析】此实验的实验变量是不同种类的土壤,对照实验除了实验变量外,其他条件都需相同且适宜。因此,除了浇水量相同外,其它会影响实验结果的因素,如脱脂棉花的多少、土壤的质量、多少、干湿度等都要控制相同。锥形瓶的大小对实验结果没有影响,所以实验中不需要控制相同。故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式1-1】玉米等旱地作物适宜在较干燥的土壤中生长,如果种植在湿润的土壤中,因水分比例过大,将导致植物的根不能正常呼吸而腐烂,俗称“霉根”,根据下表中土壤分类相关信息,判断最有可能导致玉米“霉根”的土壤是( )
土壤名称
土壤质地
砂土类土壤
砂粒多,黏粒少,土壤颗粒较粗
黏土类土壤
黏粒、粉砂多,土壤颗粒较细
壤土类土壤
砂粒、黏粒、粉砂大致等量,土壤质地较均匀
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.都可以
【答案】B
【分析】根据土壤中砂粒、粉砂粒和黏粒所占的比例不同,土壤分为砂质土、黏质土、壤土三类。
【解析】A.砂质土的性质是含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。种植玉米不会出现“霉根”,A不符合题意。
B.黏质土的性质是含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差。种植玉米会出现“霉根”,B符合题意。
C.壤土的性质是含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通气性能一般。种植玉米不会出现“霉根”,C不符合题意。
D.据题干表述可知,砂土类土壤和壤土类土壤可以种植玉米,不会出现“霉根”;而黏土类土壤种植玉米会出现“霉根”,D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】下列关于植物的生长与土壤的关系叙述不正确的是( )
A.最有利于多数植物生长的土壤是壤土类土壤
B.人们根据植物生长要求配制不同类型的土壤
C.植物生长需要土壤提供水分、空气和无机盐
D.玉米喜温暖、干燥环境,应选择黏土类土壤
【答案】D
【解析】A.壤土类土壤兼有黏土和砂土的优点,通气透水、保水保温性能都较好,是最有利于多数植物生长的土壤,A正确。
B.根据植物习性,配制不同土壤,植物才会长得更快,B正确。
C.土壤中含有水分、空气和无机盐,植物生长需要这些条件,C正确。
D.黏土类土壤的黏性高,很难散开,蓄水保肥能力很强,透气性差(缺点),不利于一些农作物生长需要,而玉米喜温暖、干燥环境,因此黏土类土壤不适合玉米生长,D错误。
故选D。
一、单选题
1.小金在测定土壤的成分时,进行了如下的几个实验,实验操作与解释合理的是( )
A.图甲实验中,用相同体积的海绵块代替铁块,实验效果相同
B.图甲实验中,为了防止加水过程中土壤坍塌,可将土壤压实后再进行实验
C.图乙实验中,灼烧过程中观察到土壤颜色变黑有焦味产生,证明土壤中含有有机物
D.图乙实验中,取新鲜土壤加热,减少的质量就是土壤中有机物的质量
【答案】C
【解析】A、测定土壤中空气的体积分数实验中,让相同体积的土块和铁块浸没在水中是为了测出空气体积,而泡沫块在水中漂浮,不能达到实验目的,故解释错误;
B、土块不能压实,这样会改变其中的空气,使得测量不准确,故解释错误;
C、有机物能够燃烧,而空气与无机盐不能燃烧,因此灼烧过程中观察到土壤颜色变黑有焦味产生,证明土壤中含有有机物,故解释正确;
D、新鲜土壤中含有水分,图乙实验中,取新鲜土壤加热至质量不再发生变化后,减少的质量不是土壤中有机物的质量,要取干燥土壤进行加热,故解释错误。
故选C。
2.2020年,嫦娥五号首次实现了月球采样返回,成功地从月球风暴洋北部带回了新的月壤样品。2024年,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的采样,近期将返回地球,这将是人类历史上第一次获得月背土壤。我国人民非常关心月球上是否能够种菜,央视新闻特别回应了月壤中不含任何有机养分,无法种菜。下图四个实验中,可用于简单判断土壤中是否含有有机物的是( )
A. B.C.D.
【答案】B
【解析】A.土壤浸出液有可溶于水中的物质,用土壤浸出液在蒸发皿中加热,蒸发皿中剩余的物质是无机盐,所以,装置可以探究土壤中是否有无机盐,A错误。
B.把充分干燥的若干克土壤放在细密的铁丝网上加热燃烧,一会闻到烧焦味,并冒白烟,可以验证土壤中具有有机物,B正确。
C.往相同规格的土块和铁块中加水,看看是否有气泡从土块中冒出。如果有,这气泡是干土进水里吸收水分,把空气挤出来了,C错误。
D.将少量土壤放入试管中,在酒精灯上加热,试管口附近的试管壁上会出现小水珠,这是土壤中的水蒸气凝结的,说明土壤中含有水分,而不用蒸发皿收集水分,D错误。
故选B。
3.花生适合在砂粒比较多的土壤中种植,这是因为花生在地上开花,雌蕊深入地下进行膨大发育,砂粒较多有助于雌蕊向地下伸扎以及膨大形成果实。下列土壤模型中能代表砂粒较多的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】根据题干表述可知,花生适宜在砂质土中种植;砂质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好。结合模型分析,A、B、D的保水性能一般或较好,不符合砂质土的含水情况,C模型保水性能差、通气性能好,符合要求。
因此,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.在洁净的玻璃板上滴少许土壤浸出液,将玻璃板放在火焰上加热,一段时间后,发现液体消失并留下了少许白色粉末,此实验用于证明土壤中存在( )
A.水分 B.空气 C.无机盐 D.有机物
【答案】C
【解析】在洁净玻璃板滴加少许土壤浸出液,将玻璃板放在火焰上加热,一段时间后发现液体完全消失,在土壤浸出液处液体消失后留下了少许白色粉未,这些被烧后留下的白色粉末是无机盐,烧掉的是有机物。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.兴趣小组同学做了以下实验,其中能说明土壤中含有有机物的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】有机物是碳氢化合物及其衍生物的总称;有机物可以通过燃烧鉴别,其燃烧后减少质量并产生黑烟(有机物碳含量越高,烟越黑)。想要证明土壤中是否含有有机物,可以把有机物放在石棉网上用火灼烧,若土壤质量减少并有黑烟冒出,则证明该土壤中含有有机物。
故选C。
6.取少量土壤浸出液,过滤,将收集的滤液蒸干,观察到蒸发血内有白色残留物,说明土壤中含有( )
A.空气 B.水分 C.无机盐 D.有机物
【答案】C
【解析】土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。取少量土壤浸出液,过滤,将收集的滤液蒸干,观察到蒸发皿内留下了一些白色的粉状残留物无机物(无机盐),说明土壤中含有无机盐。所以ABD错误,C正确。
故选C。
7.下面是用来检测土壤成分及比例的实验示意图,其中用于证明土壤中含有无机盐的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、向盛有土壤块的烧杯中加入一定量的水,产生气泡,是因为空气中的主要成分不溶于水或不易溶于水,因此从水中溢出形成气泡,证明土壤中含有空气,不能证明含有无机盐,选项错误;
B、给试管中的土壤块加热,试管口内壁上出现水珠,证明土壤中含有水分,不能证明土壤中含有无机盐,选项错误;
C、将土壤放在石棉网上加热,出现火星,有焦臭味,证明土壤中含有有机物,不能证明土壤中含有无机盐,选项错误;
D、将土壤与水混合,然后将悬浊液过滤,再将滤液放到蒸发皿中加热蒸发,最后得到白色固体,证明土壤中含有无机盐,选项正确,故选D。
8.月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的
A.空气 B.水 C.矿物质 D.腐殖质
【答案】C
【解析】月球表面都覆盖着一层由岩石碎屑、粉末、角砾、撞击熔融玻璃等成分极为复杂的物质组成的结构松散的混合物即月壤,月壤相当于地球土壤中的矿物质,故选C。
9.土壤中除了各种无机物和有机物,还有许多的土壤生物,下列不属于土壤生物的是( )
A.萝卜 B.蚯蚓 C.蜗牛 D.燕子
【答案】D
【解析】土壤生物指的是生活在土壤中的所有生物之总和,萝卜、蚯蚓、蜗牛都属于土壤生物,而燕子不属于土壤生物,D符合题意。
故选D。
10.在做“土壤中是否含有有机物”的实验中,使用干燥的土壤主要是为了( )
A.保证土壤中存在生物 B.防止有机质流失
C.使有机物能快速燃烧 D.避免水分对实验现象干扰
【答案】D
【解析】有机物能够燃烧,加热干燥土壤时,土壤质量减小,能证明土壤中存在有机物。如果使用新鲜土壤,则土壤中的水分 会蒸发,会对实验产生干扰。因此,在实验中使用干燥的土壤主要是为了避免水分对实验现象的干扰。使用干燥的土壤可以确保实验结果的准确性。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.不同的土壤具有不同的特性。保水、保肥能力强,但通气、透水性差的土壤为( )
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.不一定
【答案】B
【解析】A.砂土类土壤空隙较大、疏松、不易黏结;通气(透气)、透水性(渗水性)强,易干旱,有机质分解快,易流失,A不符合题意。
B.黏土类土壤质地黏重,湿时黏、干时硬,空隙很小;保水、保肥能力强,渗水(透水)、透气性能差,有机质分解慢,B符合题意。
C.壤土的性质是含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般,通气性能一般。适合多数植物生长,C不符合题意。
D.保水、保肥能力强,但通气、透水性差的土壤为黏土类土壤,D不符合题意。
故选B。
12.“小草有生命,脚下请留情”,经常在草坪上行走,会造成土壤板结,影响草的生长。原因是土壤板结会直接造成土壤中缺少( )
A.微生物 B.矿物质颗粒 C.空气 D.腐殖质
【答案】C
【解析】土壤板结,使得土壤颗粒之间的空隙变小,容纳的空气就少,从而影响根的呼吸作用,不利于植物的生长;微生物、矿物质颗粒和腐殖质不会因土壤板结而减少。
因此,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.玉环湖是海涂围垦而成的人工湖,其湖底沉积的淤泥在土壤分类中最有可能属于( )
A.壤土类土壤 B.黏土类土壤
C.砂土类土壤 D.三类都不是
【答案】B
【解析】土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三类, 砂质土的性质:含沙量多,颗粒粗糙,渗水速度快,保水性能差,通气性能好;黏质土的性质:含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差;壤土的性质:含沙量一般,颗粒一般,渗水速度一般,保水性能一般, 通气性能一般。 塘底淤积的泥土含沙量少,颗粒细腻,渗水速度慢,保水性能好,通气性能差,故在土壤的分类中最有可能属于黏土类土壤。ACD错误;B正确。故选B。
14.“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖…”是出自宋代周敦颐《爱莲说》中诗句,象征君子身处污浊环境而不同流合污、不随俗浮沉的高贵品质。而绍兴镜湖十里荷塘的荷花也将在2024年的夏天尽情绽放。请问以下哪种土壤适合荷花的生长( )
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.各种土壤都适宜
【答案】C
【解析】壤土类土壤通气性能好,透水性能较强,保水性能一般,易耕性好,适于大多数植物的生长。所以最适合荷花生长的是壤土类土壤。 故选C。
15.小金在测定土壤的成分时,进行了如下的几个实验,实验操作与结果相一致的是( )
A.图甲实验中,用相同体积的泡沫块代替铁块,实验效果相同
B.图甲实验中,为了防止加水过程中土壤坍塌,可将土壤压实后再进行实验
C.图乙实验中,灼烧过程中观察到土壤颜色变黑有焦味产生,证明土壤中含有有机物
D.图乙实验中,取新鲜土壤加热至质量不再发生变化后,减少的质量就是土壤中有机物的质量
【答案】C
【解析】A、测定土壤中空气的体积分数实验中,让相同体积的土块和铁块浸没在水中是为了测出空气体积,而泡沫块在水中漂浮,不能达到实验目的,错误;
B、土块不能压实,这样会改变其中的空气,使得测量不准确,错误;
C、有机物能够燃烧,而空气与无机盐不能燃烧,因此灼烧过程中观察到土壤颜色变黑有焦味产生,证明土壤中含有有机物,正确;
D、新鲜土壤中含有水分,图乙实验中,取新鲜土壤加热至质量不再发生变化后,减少的质量不是土壤中有机物的质量,要取干燥土壤进行加热,错误。
故选C。
16.如图为研究土壤成分的两个实验,下列对实验的说法正确的是( )
A.图甲实验试管口略向下倾斜,目的是利于热气排出试管外
B.图甲实验试管壁出现小水珠,说明土壤中存在水分
C.图乙实验加热新鲜土壤后质量减小,说明土壤中存在有机物
D.证明土壤中是否含有无机盐只能使用图乙实验后的土壤
【答案】B
【解析】A.为了防止冷凝水倒流炸裂试管,加热固体时,试管口要略向下倾斜,A错误。
B.图甲装置试管口会有水珠产生,用于验证新鲜的土壤中是否含有水分,B正确。
CD.因为有机物加热能够燃烧,图乙装置加热干燥土壤后质量减小,用于验证干燥土壤中是否含有有机物,CD错误。
故选B。
17.多肉植物适宜在比较干燥、透气性又好的土壤中生长,水分比例过大的土壤将会导致多肉植物的根不能正常呼吸而腐烂;已知瓦盆透气性好,瓷盆透气性不好。则下列土壤和花盆中最不适合种植多肉植物的是( )
A.壤土类土壤、瓦盆 B.黏土类土壤、瓷盆
C.砂土类土壤、瓦盆 D.壤土类土壤、瓷盆
【答案】B
【解析】黏土类土壤是含沙粒很少,有黏性的土壤,水分不容易从中通过,水多气少,养分转化慢,多肉植物喜爱的土壤具有疏松的特点,因为多肉植物的肉质根需要很多的氧气,在板结闷热的泥土容易腐烂,而且氧气不足会滋生大量厌氧细菌。所选择的土壤排水性也要好,同时又有一定的持水性。因此黏土类土壤和瓷盆并不适合多肉植物生长,B符合题意。
故选B。
18.下列是三类土壤的组成成分的体积分数模型(如图),仔细分析后回答,其中通气透水能力最强的土壤是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.条件不足,不能确定
【答案】A
【解析】A、甲图表示砂土类土壤,砂粒多,黏粒少,土壤颗粒较大,通气透水能力最强,选项正确;
B、乙图表示壤土类土壤,质地较均匀,不太疏松,也不太黏,但通气、透水能力不是最强,选项错误;
C、丙图表示黏土类土壤,质地黏重,湿时黏,干时硬,通气透水能力较弱,选项错误;
D、通过图分析,可知甲图砂土类土壤通气透水能力最强,选项错误;
故选A。
19.小杰为研究土壤中的非生命物质,做了一个小实验,请你与他一同完成实验。取长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤,往铁块烧杯中共加350毫升的水,往土壤烧杯中共加450毫升的水。请回答:
(1)土壤中空气体积分数大约为 。
(2)土壤空气对于植物的作用是 。
【答案】 20% 给根提供足够的空气(氧气)进行呼吸。
【解析】(1)铁块和土壤的长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米,它们的体积=10厘米×10厘米×5厘米=500厘米3,放入土壤的大烧杯中比放入同样体积铁块的大烧杯中多加入的水为:450毫升﹣350毫升=100毫升,500厘米3合500毫升,壤中空气体积分数大约为=;
(2)土壤的缝隙中存在空气,给根提供足够的空气(氧气)进行呼吸,促进根的生长。
20.经测量,某地土壤中砂粒的含量约20%、粉砂粒的含量约20%,黏粒的含量约60%。
(1)据图判断,该土壤的类型为 类土壤。
(2)多肉植物往往耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤。种植多肉的土壤应含有较多的 (选填“砂粒”、“粉砂粒”或“黏粒”)。
【答案】 黏土类 砂粒
【分析】本题由土壤类型图为材料,涉及土壤类型的分类和多肉植物生长所需的土壤类型,考查学生对土壤类型图的分析运用能力。
【解析】(1)人们将土壤分为三种:沙粒含量特别多的是沙土类土壤,黏粒含量特别多的是黏土类土壤,而沙粒、粉粒、黏粒三者比例差不多的是壤土类土壤。某地土壤中沙粒的含量约20%、粉砂粒的含量约20%,黏粒的含量约60% ,在图中找到这三个数据的交汇点可发现,该土壤属于黏土类土壤。
(2)由“多肉植物耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤生长”可知,多肉植物适于生活在砂粒较多的土壤中,这种土壤透气性能好。
21.旱地作物玉米等适宜在较干燥的旱地上生长,如果种植在湿润的土壤中,因水分比例过大,导致植物根不能正常呼吸而腐烂,导致“霉根”。 在下列土壤中种植玉米,最有可能因缺水干旱枯死的是 , 最有可能导致“霉根”而死亡的是 。(填字母)
A.壤土类土壤 B.黏土类土壤 C.砂土类土壤
【答案】 C B
【解析】沙土类含沙量最高,用沙土种植玉米最有可能因缺水干旱枯死;黏土类土壤中黏粒占的比例最大,透气性最差,所以在黏土类土壤种植玉米最有可能缺氧,导致植物根不能正常呼吸而腐烂,导致“霉根”。
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4.2土壤的结构与质地
•知识点1 土壤的形成与成分
•知识点2 土壤的结构与质地
•作业 巩固训练
土壤的形成与成分
知识点1
一.土壤的形成
1.生活与土壤关系:人类很早就开始种植农作物,这些农作物需要在土壤中生长。那么这些土壤又是怎样形成的?
2.土壤的形成:最初,地球外层的地壳是由岩石组成的,并没有土壤。在长期的自然因素作用下,岩石受风化和侵蚀作用破碎为石块、石砾和砂粒等碎屑。风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分变化的现象。侵蚀是风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程。风化和侵蚀共同持续作用,地表的岩石碎屑物不断积累。有机物在这些碎屑物中逐渐积累,形成营养物质,历经漫长的过程,这些混合物最终形成土壤。
3.岩石的风化:物理风化和化学风化是岩石风化的两种基本类型岩石遭受物理风化时,会破裂成越来越小的碎屑,每块碎屑保持原有的物质性质。
(1)物理风化:影响岩石物理风化的因素有很多,温度、压力和生物活动是导致岩石发生物理风化的重要因素。
(2)化学风化:化学风化是岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等多种因素作用下,发生化学反应使岩石的成分改变的过程。化学风化所产生的碎屑物质的组成不同于原来的岩石。例如,岩石和水的化学反应导致新矿物的形成,以及可溶性物质的析出。
(3)共同作用:岩石通过物理风化碎裂成碎屑后表面积增大,碎屑物更易遭受化学风化作用。
4.土壤的结构:风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。土壤可被粗略地分为三层。
(1)最靠近基岩的母质层仅包含部分风化的岩石碎屑,这些碎屑是土壤的物质基础;
(2)靠近地表的表层则积累了更多来自地表植被的有机质,岩石碎屑被进一步分解为黏土和无机物;
(3)淀积层位于表层和母质层之间,是在降水作用下,上方土壤中的可溶性矿物质、细小颗粒被溶解、冲刷下来积累形成的。
5.土壤的差异:不同地区由于气候、地表矿物质成分、植被等因素不同,土壤发育状况也不同。有的地区地表土在表层之上还会发育出主要由有机质组成的有机层,有的地区在各层之间还会发育出过渡层等。
土壤的形成过程十分缓慢,直到今天,这个过程仍在不断地继续着。形成1cm厚的表土,一般情况下需要100~400年,在极其寒冷的环境中,大约需要1000年。
二.土壤的成分
1.土壤的成分:
(1)矿物质:矿物质颗粒是土壤的主要组成成分。矿物质颗粒之间有孔隙,由气体和水分占据。
(2)土壤生物:土壤中还有各种动物、植物和微生物。
(3)土壤中的气体:土壤中的气体绝大部分来自大气中的氮气、氧气等,小部分来自土壤内的生命活动产生的二氧化碳和水蒸气等。
(4)水分与矿物质:土壤中的水分主要由地表渗入,其中含有许多溶解的矿物质。
(5)土壤中的有机物:除了需要空气和水等无机物外,很多土壤生物的生存还需要有机物来提供营养。有机物能燃烧生成水和二氧化碳等无机物,土壤中的有机物主要来源于生物的排泄物和死亡的生物体,以及人工施用的有机肥。这些有机物经过微生物分解后形成腐殖质,使土壤形成良好的团粒,有利于植物生长。
2.腐殖质的作用:腐殖质可以为土壤动物提供食物,同时也丰富了植物生长所必需的氮、磷、钾和硫等元素,使土壤更为肥沃。
3.无机盐的存在:矿物质含有磷、钾、镁、钙、铁等元素,可提供除氮以外的植物生长所需的各种主要养分。这些元素往往以无机盐的形式存在于土壤中。那么,如何检验土壤中无机盐的存在呢?
土壤中这些不能燃烧但能溶于水的物质是无机盐,它们与植物的生长发育关系密切。
4.土壤成分的组成;大量事实表明,土壤由矿物质颗粒、腐殖质、微生物、水和空气等组成。土壤中有固体、液体和气体三类物质,固体约占土壤体积的50%,其中矿物质颗粒一般约占土壤固体部分质量的95%。土壤中还有大量的生物,它们与环境相互作用,相互影响。
【典例1】生物在土壤形成中的主要作用是( )
A.涵养水源 B.积累有机物 C.使岩石破裂 D.分解岩石中的物质
【变式1-1】取充分干燥的土壤,放在细密的铁丝网上,用酒精灯加热。观察到土壤变黑有焦味,且质量减小。则说明土壤中含有( )
A.空气 B.水 C.无机盐 D.有机物
【变式1-2】如图所示为研究土壤成分的实验,下列分析错误的是( )
A.图甲实验试管口略向下倾斜,目的是利于气体排出
B.图甲实验试管内壁出现水珠,说明土壤中存在水分
C.图乙实验应取一定质量充分干燥的土壤,目的是排除水的干扰
D.图乙实验通过土壤颜色和质量的变化,说明土壤中存在有机物
【典例2】土壤在我们周围随处可见,下列哪一个实验在研究土壤中是否存在有机物( )
A.B.C. D.
【变式2-1】小周利用小区花园中的一些土壤做了如下所示实验,下列实验分析正确的是( )
A.用量筒沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水,快要浸没土壤时换用滴管向烧杯内注水,直到水把土壤刚好浸没为止。只需计算出注入水的体积就可计算确定该土壤样品中空气的体积分数
B.实验中将试管斜向上放置也可验证土壤中含有水分
C.蒸发皿中出现的残余物是可溶性无机盐
D.取一定质量潮湿的土壤放在铁丝网上用酒精灯加热,若观察到土壤质量减少,则说明土壤中含有机物
【变式2-2】土壤是指地球表面的一层疏松的物质,是植物生长的摇篮。如图是教材中探究土壤成分的部分实验,其中操作正确的是( )
A.测空气含量 B.是否含有水 C.是否含有有机物 D.获取土壤浸出液
土壤的结构与质地
知识点2
一.土壤的结构
1.土壤的结构:土壤结构可分为块状、柱状、片状、团粒状等各种结构。团粒结构是各种土壤结构中较为理想的结构,这种土壤在农业生产上最有价值。
2.团粒结构疏松多孔,使土壤既能保水又能透水,并具有良好的透气性和保温作用,有利于作物根系的伸展以及对养分的积蓄和供应。在农田中多施有机肥,实施秸秆还田等措施,可使土壤增加新鲜腐殖质,有利于土壤团粒结构的形成。
3.矿物质颗粒分类:土壤结构由矿物质颗粒的大小所决定。根据颗粒大小,可将土壤中的矿物质颗粒进行分类。砂粒较大,粗糙而有粒感;黏粒最小光滑而柔软;介于两者之间的叫作粉砂粒。砂粒、粉砂粒、黏粒分别堆积在一起,哪种颗粒之间的空隙大?
4.土壤的分类土壤中一般都含有砂粒、粉砂粒和黏粒。砂粒之间的孔隙较大,黏粒之间的孔隙很小。大小不同的矿物质颗粒的多少和排列方式就是影响土壤结构最重要的因素。根据它们在土壤中所占的比例不同,可将土壤分为砂土类土壤、黏土类土壤和壤土类土壤三类。
5.土壤结构变化:土壤中的矿物质、腐殖质、水和空气等成分之间相互影响,并使土壤形成了一定的结构。例如,如果土壤中的矿物质颗粒较小,土壤的孔隙就较小,土壤中的水和空气也就少了。如果土壤大小颗粒的比例和排列方式发生变化,或者土壤中的成分在比例上发生变化,就会导致土壤的结构发生变化。
6.土壤成分与颜色:土壤腐殖质的含量与矿物质组成是影响土壤颜色的主要因素,前者主要影响土壤颜色的深浅,后者主要影响土壤的主色调。
7.土壤与植物生长的关系:植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐。如果土壤的孔隙较大,其通气性能和渗水性能较强,在这样的土壤中,水就不易保留,有机质也容易流失。如果土壤的孔隙很小,其通气性能差,但其保水性能较强,有机质就不易流失。那么,哪类土壤更有利于植物生长呢?
8.不同土壤的区别:黏性较差的土壤,土壤中的孔隙较大,比较疏松,水易渗入或流出,通气性能较好,但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤,土壤中的孔隙较小,保水性能好,但通气性能较差。根据长期的实践经验,最有利于植物生长的土壤应当是黏性适度,通气,透水,保水、保肥能力强的土壤。
9.适应植物生长的壤土:壤土类土壤适于大部分植物生长。这种土壤固体部分(矿物质颗粒和有机物)约占土壤总体积的50%,其中有机质固体部分约为1%~5%;水和空气各占约25%。这样的土壤既通气、透水,又保水、保肥,能为植物生长提供充足的水分、空气和有机质。土壤的性质不同,则土壤的通气、透水、保水、保肥的性能不同,而不同植物生长时对水、空气、肥力等要求不同,因此不同类型的土壤适合不同类型的植物生长。
【典例1】给种植在不同土壤上的植物浇水,渗出的水量可能不同。如图是深究不同种类土壤渗水能力的实验,实验中不需要控制相同的是( )
A.锥形瓶的大小 B.浇水量 C.土壤的多少 D.脱脂棉花的多少
【变式1-1】玉米等旱地作物适宜在较干燥的土壤中生长,如果种植在湿润的土壤中,因水分比例过大,将导致植物的根不能正常呼吸而腐烂,俗称“霉根”,根据下表中土壤分类相关信息,判断最有可能导致玉米“霉根”的土壤是( )
土壤名称
土壤质地
砂土类土壤
砂粒多,黏粒少,土壤颗粒较粗
黏土类土壤
黏粒、粉砂多,土壤颗粒较细
壤土类土壤
砂粒、黏粒、粉砂大致等量,土壤质地较均匀
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.都可以
【变式1-2】下列关于植物的生长与土壤的关系叙述不正确的是( )
A.最有利于多数植物生长的土壤是壤土类土壤
B.人们根据植物生长要求配制不同类型的土壤
C.植物生长需要土壤提供水分、空气和无机盐
D.玉米喜温暖、干燥环境,应选择黏土类土壤
一、单选题
1.小金在测定土壤的成分时,进行了如下的几个实验,实验操作与解释合理的是( )
A.图甲实验中,用相同体积的海绵块代替铁块,实验效果相同
B.图甲实验中,为了防止加水过程中土壤坍塌,可将土壤压实后再进行实验
C.图乙实验中,灼烧过程中观察到土壤颜色变黑有焦味产生,证明土壤中含有有机物
D.图乙实验中,取新鲜土壤加热,减少的质量就是土壤中有机物的质量
2.2020年,嫦娥五号首次实现了月球采样返回,成功地从月球风暴洋北部带回了新的月壤样品。2024年,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的采样,近期将返回地球,这将是人类历史上第一次获得月背土壤。我国人民非常关心月球上是否能够种菜,央视新闻特别回应了月壤中不含任何有机养分,无法种菜。下图四个实验中,可用于简单判断土壤中是否含有有机物的是( )
A. B.C.D.
3.花生适合在砂粒比较多的土壤中种植,这是因为花生在地上开花,雌蕊深入地下进行膨大发育,砂粒较多有助于雌蕊向地下伸扎以及膨大形成果实。下列土壤模型中能代表砂粒较多的是( )
A.B.C. D.
4.在洁净的玻璃板上滴少许土壤浸出液,将玻璃板放在火焰上加热,一段时间后,发现液体消失并留下了少许白色粉末,此实验用于证明土壤中存在( )
A.水分 B.空气 C.无机盐 D.有机物
5.兴趣小组同学做了以下实验,其中能说明土壤中含有有机物的是( )
A.B.C.D.
6.取少量土壤浸出液,过滤,将收集的滤液蒸干,观察到蒸发血内有白色残留物,说明土壤中含有( )
A.空气 B.水分 C.无机盐 D.有机物
7.下面是用来检测土壤成分及比例的实验示意图,其中用于证明土壤中含有无机盐的是( )
A. B. C. D.
8.月球上的“土壤”主要由月球岩石碎屑、粉末等物质组成。岩石碎屑、粉末这些成分相当于地球土壤中的
A.空气 B.水 C.矿物质 D.腐殖质
9.土壤中除了各种无机物和有机物,还有许多的土壤生物,下列不属于土壤生物的是( )
A.萝卜 B.蚯蚓 C.蜗牛 D.燕子
10.在做“土壤中是否含有有机物”的实验中,使用干燥的土壤主要是为了( )
A.保证土壤中存在生物 B.防止有机质流失
C.使有机物能快速燃烧 D.避免水分对实验现象干扰
11.不同的土壤具有不同的特性。保水、保肥能力强,但通气、透水性差的土壤为( )
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.不一定
12.“小草有生命,脚下请留情”,经常在草坪上行走,会造成土壤板结,影响草的生长。原因是土壤板结会直接造成土壤中缺少( )
A.微生物 B.矿物质颗粒 C.空气 D.腐殖质
13.玉环湖是海涂围垦而成的人工湖,其湖底沉积的淤泥在土壤分类中最有可能属于( )
A.壤土类土壤 B.黏土类土壤
C.砂土类土壤 D.三类都不是
14.“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖…”是出自宋代周敦颐《爱莲说》中诗句,象征君子身处污浊环境而不同流合污、不随俗浮沉的高贵品质。而绍兴镜湖十里荷塘的荷花也将在2024年的夏天尽情绽放。请问以下哪种土壤适合荷花的生长( )
A.砂土类土壤 B.黏土类土壤 C.壤土类土壤 D.各种土壤都适宜
15.小金在测定土壤的成分时,进行了如下的几个实验,实验操作与结果相一致的是( )
A.图甲实验中,用相同体积的泡沫块代替铁块,实验效果相同
B.图甲实验中,为了防止加水过程中土壤坍塌,可将土壤压实后再进行实验
C.图乙实验中,灼烧过程中观察到土壤颜色变黑有焦味产生,证明土壤中含有有机物
D.图乙实验中,取新鲜土壤加热至质量不再发生变化后,减少的质量就是土壤中有机物的质量
16.如图为研究土壤成分的两个实验,下列对实验的说法正确的是( )
A.图甲实验试管口略向下倾斜,目的是利于热气排出试管外
B.图甲实验试管壁出现小水珠,说明土壤中存在水分
C.图乙实验加热新鲜土壤后质量减小,说明土壤中存在有机物
D.证明土壤中是否含有无机盐只能使用图乙实验后的土壤
17.多肉植物适宜在比较干燥、透气性又好的土壤中生长,水分比例过大的土壤将会导致多肉植物的根不能正常呼吸而腐烂;已知瓦盆透气性好,瓷盆透气性不好。则下列土壤和花盆中最不适合种植多肉植物的是( )
A.壤土类土壤、瓦盆 B.黏土类土壤、瓷盆
C.砂土类土壤、瓦盆 D.壤土类土壤、瓷盆
18.下列是三类土壤的组成成分的体积分数模型(如图),仔细分析后回答,其中通气透水能力最强的土壤是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.条件不足,不能确定
19.小杰为研究土壤中的非生命物质,做了一个小实验,请你与他一同完成实验。取长、宽、高分别是10厘米、10厘米、5厘米的铁块和土壤,往铁块烧杯中共加350毫升的水,往土壤烧杯中共加450毫升的水。请回答:
(1)土壤中空气体积分数大约为 。
(2)土壤空气对于植物的作用是 。
20.经测量,某地土壤中砂粒的含量约20%、粉砂粒的含量约20%,黏粒的含量约60%。
(1)据图判断,该土壤的类型为 类土壤。
(2)多肉植物往往耐旱性强,适应疏松、排水透气性能好的土壤。种植多肉的土壤应含有较多的 (选填“砂粒”、“粉砂粒”或“黏粒”)。
21.旱地作物玉米等适宜在较干燥的旱地上生长,如果种植在湿润的土壤中,因水分比例过大,导致植物根不能正常呼吸而腐烂,导致“霉根”。 在下列土壤中种植玉米,最有可能因缺水干旱枯死的是 , 最有可能导致“霉根”而死亡的是 。(填字母)
A.壤土类土壤 B.黏土类土壤 C.砂土类土壤
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