5.2 土壤 第2课时（情境教学课件）地理人教版2019必修第一册

第二节 土壤 （第二课时） 《黑土地的“退”与“守”——来自黑龙江的“大地体检报告”》 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 结合图文材料，识别土壤的颜色、质地、剖面构造和类型。 结合材料，分析不同地区土壤的形成因素。 结合具体土壤类型，合理利用土壤，进行土壤养护。 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 【情境材料：《“患者”历史档案》】 一段关于该地块背景的文字描述：“该地块位于缓坡丘陵...近百年来由林地、草甸开垦为农田...近30年实行玉米连作，秸秆离田，大型机械深耕作业，并依赖化肥农药维持产量...近年来，春季风沙和夏季暴雨后，坡脚可见细沟侵蚀...” 问题：为什么“捏把黑土冒油花，插根筷子也发芽”的黑土地会病成这样？影响土壤形成的因素有哪些？ 📊 黑土地“大地体检报告”数据表 成土母质 生物因素 地貌因素 气候因素 时间因素 人为因素 土壤 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 4 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 【情境材料：《“患者”历史档案》】 一段关于该地块背景的文字描述：“该地块位于缓坡丘陵...近百年来由林地、草甸开垦为农田...近30年实行玉米连作，秸秆离田，大型机械深耕作业，并依赖化肥农药维持产量...近年来，春季风沙和夏季暴雨后，坡脚可见细沟侵蚀...” 问题：为什么“捏把黑土冒油花，插根筷子也发芽”的黑土地会病成这样？影响土壤形成的因素有哪些？ 问题分解： 思考1：黑土地形成的物质基础是什么？这个因素在近几十年里变化大吗？它是导致本次“急性病症”的主因吗？ 2：生物是土壤有机质的“制造者”和“调理师”。传统的玉米连作、秸秆被焚烧或移除，对土壤生物环境造成了什么毁灭性打击？ 3：东北地区气候如何与人类活动“协同作案”，加剧了“土层变薄”？ 4： 在广袤的东北平原上，地形的微小起伏如何加剧了水土流失？哪个部位（坡顶、坡中、坡脚）的土壤退化会最严重？ 5：形成1厘米厚的黑土层需要200-400年时间。我们消耗它的速度远远快于其形成的速度。时间因素在这里告诉我们什么？ 6： 综上所述，谁是导致黑土地“急性退化”的最主要因素？ 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 土壤形成过程： 基岩 风化作用 成土母质 低等植物 微生物 原始土壤 高等植物 微生物 成熟土壤 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 思考1：黑土地形成的物质基础是什么？这个因素在近几十年里变化大吗？它是导致本次“急性病症”的主因吗？ 1、成土母质 风化作用使地表或近地表岩石破碎，形成风化物 风化物（成土母质）逐步发育成土壤 气候 生物 极强风化 强 风 化 中等风化 弱 风 化 岩 石 成土母质 概念：岩石的风化产物是土壤发育的物质基础。 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 问题分解： 思考1：黑土地形成的物质基础是什么？这个因素在近几十年里变化大吗？它是导致本次“急性病症”的主因吗？ 1、成土母质 四川盆地在紫色砂页岩上形成了紫色土 土壤质地较粗 土壤质地较细 花岗岩 石灰岩 成土母质 土壤 物理粒度 质地 化学成分 矿物养分 物质基础 成土母质在很大程度上决定着土壤的物理和化学性质： 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 2、生物 土壤养分元素的富集过程 二氧化碳 养分水分 叶吸收 根吸收 植物 光合作用 有机物 微生物 分解作用 腐殖质 释放 团聚 营养元素 团粒结构 问题分解——思考 2：生物是土壤有机质的“制造者”和“调理师”。传统的玉米连作、秸秆被焚烧或移除，对土壤生物环境造成了什么毁灭性打击？ 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 2、生物 ⭐影响土壤发育的最基本、最活跃的因素 最基本：没有生物的作用，就不可能形成土壤 生物（植物、动物、微生物）的生命活动加快岩石风化，改善成土母质的性状 ; 促进土壤矿物质颗粒团聚和土壤的形成 最活跃：植物通过生物循环，使营养元素在土壤表层富集 生物残体为土壤提供有机质，有机质在微生物的作用下转化为腐殖质 ▲土壤里的生物活动 观察图中信息，回答： 1.图中涉及到几种生物类型？ 2.不同类型的生物在土壤形成过程中的作用分别是什么？ 动物 微生物 植物 有 机 质 分解有机残体，合成腐殖质 土 壤 搅动土体，改变土壤结构、孔隙度 提供排泄物、有机残体 生物循环使营养元素富集 加快岩石风化，改善成土母质的性状 2、生物 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 2、生物 问题分解——思考 2：生物是土壤有机质的“制造者”和“调理师”。传统的玉米连作、秸秆被焚烧或移除，对土壤生物环境造成了什么毁灭性打击？ 传统的玉米连作 秸秆被焚烧或移除 过度消耗土壤有机质 土壤有机质来源减少 土壤有机质减少 破坏了食物链 土壤“失去活力” 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 3、气候 问题分解——思考 3：东北地区气候如何与人类活动“协同作案”，加剧了“土层变薄”？ 【情境材料：《“患者”历史档案》】 一段关于该地块背景的文字描述：“该地块位于缓坡丘陵...近百年来由林地、草甸开垦为农田...近30年实行玉米连作，秸秆离田，大型机械深耕作业，并依赖化肥农药维持产量...近年来，春季风沙和夏季暴雨后，坡脚可见细沟侵蚀...” 📊 黑土地“大地体检报告”数据表 春季多大风 夏季多降水 风力侵蚀 流水侵蚀、淋溶作用强 土层变薄 温带季风气候 夏季高温多雨 冬季寒冷干燥 年均温较低 利于植物生长 大量枯枝落叶 季节性冻土 有机质积累多 抑制生物活动 微生物分解慢 东北黑土 注：腐殖质中的胡敏酸为棕色，胡敏素为黑色，两种主要成分使黑土外观为黑色。 土壤冻结时间长 气候对东北黑土形成的影响： 夏季流水侵蚀、淋溶作用强 风力侵蚀强 气候直接影响土壤的水热状况和土壤物理、化学过程的性质与强度。 ▲不同气候条件下的土壤厚度差异 微生物分解 植被生长量 赤道 极地 大 小 慢 快 3、气候 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 3、气候 影响：气候决定成土过程的水热条件，影响土壤的形成速度、有机质的积累状况等 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 4、地形 问题分解——思考 4： 在广袤的东北平原上，地形的微小起伏如何加剧了水土流失？哪个部位（坡顶、坡中、坡脚）的土壤退化会最严重？ 【情境材料：《“患者”历史档案》】 一段关于该地块背景的文字描述：“该地块位于缓坡丘陵...近百年来由林地、草甸开垦为农田...近30年实行玉米连作，秸秆离田，大型机械深耕作业，并依赖化肥农药维持产量...近年来，春季风沙和夏季暴雨后，坡脚可见细沟侵蚀...” 缓坡丘陵 地形起伏大 土层变薄 流水侵蚀强 坡中 地形通过影响物质和能量的再分配，从而影响土壤发育。 影响：不同的地貌部位（如山坡、山谷等）的环境存在差异，形成了不同类型的土壤 坡度的影响：山坡的土壤较薄、较贫瘠，山谷的土壤较厚、较肥沃 坡向的影响：阳坡/阴坡、迎风坡/背风坡，土壤发育不同 砾质土 砂土 壤土 黏土 原因：热量、光照、水分条件等 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 4、地形 山顶到低平洼地，成土母质颗粒具有明显的分选性，由粗到细分布。 砾质土 砂土 壤土 黏土 4、地形 地形影响光照、热量、水分对生物的影响，从而间接影响土壤。 地形 海拔 坡度 坡向 气候、植被 水流速度 光照、水分 土壤垂直变化 陡坡 平地 土层薄 土层厚 阳坡、阴坡 迎风坡、背风坡 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 4、地形 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 5、时间 问题分解——思考 5：形成1厘米厚的黑土层需要200-400年时间。我们消耗它的速度远远快于其形成的速度。时间因素在这里告诉我们什么？ 土壤是一种不可再生的宝贵自然资源，破坏容易恢复难。 ▲成熟土壤的发育过程 土壤发育的时间越长，土壤层越厚，土层分化越明显。 任务二：土壤的主要影响因素——诊断退化“病因” 6、人类活动 问题分解——思考6： 综上所述，谁是导致黑土地“急性退化”的最主要因素？ 【情境材料：《“患者”历史档案》】 一段关于该地块背景的文字描述：“该地块位于缓坡丘陵...近百年来由林地、草甸开垦为农田...近30年实行玉米连作，秸秆离田，大型机械深耕作业，并依赖化肥农药维持产量...近年来，春季风沙和夏季暴雨后，坡脚可见细沟侵蚀...” 人类活动 不合理的利用 水土流失、盐碱化等 土壤退化 耕作 灌溉 施肥 收获 结构、保水性、通气性 水分、湿度 营养元素组成、微生物活动 养分循环状况 耕作土壤 合理耕作经营 土壤肥力稳定 积极方面： 改善土壤的结构与性状，提高土壤生产能力。水稻土（水稻土是在长期栽培水稻，灌溉浸淹条件下发育而成的肥沃、高产的耕作土壤） 消极方面： 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。 成土母质 生物因素 地貌因素 气候因素 时间因素 人为因素 土壤 物质基础 矿物养分 合理改造 不合理改造 水热能量 再分配 形成肥力 基本、活跃 时间长短 土层厚薄 土壤的主要影响因素总结 【学以致用】课本P92下面列出的是一些常见的土壤现象。 四川盆地有些地方的岩石是紫色的，土壤也呈紫色。 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。 山顶土壤的颗粒较粗，山前平原土壤的颗粒较细。 指出形成上述土壤现象的主导因素。 2. 尝试对上述土壤现象作简要解释。 ❶ 岩石是紫色的，形成的风化壳也是紫色的，即土壤的矿物质是紫色的，所以土壤也呈紫色。 ❷东北地区气候冷湿，有机质分解慢，容易积累，土壤肥沃。而南方地区气候湿热，有机质分解快，不易积累，土壤相对瘠薄。同时受气候影响，东北一年一熟，耕地消耗土壤有机质较少，南方一年两熟或三熟，耕地消耗土壤有机质较多。 ❸同一地区，山顶气温较低、水分较少，风化作用较弱，细小风化产物易流失，成土母质颗粒粗。山前平原气温较高、水分较多，风化作用较强，且易接受细小风化产物堆积，成土母质颗粒细。 ❶ 成土母质。 ❷ 气候 ❸ 地貌 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【情境材料：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱”】 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【情境材料：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱”】 问题1： 为什么国家要像保护大熊猫一样保护黑土地？黑土地除了产出粮食，还有哪些重要的功能？ 2： 针对“瘦、硬、薄”三大问题，请提出具体的“治疗方案”： 3： 这份“处方”的核心理念应该是什么？ 土壤 功能 为植物生长提供扎根立足的条件 具有重要的蓄水、保水功能 可以种植农作物，获得食物 人类饲养动物以植物为饲料 1、土壤的功能 土壤贫瘠 营养比例失调 土壤盐碱化 2、常见的土壤问题 沙漠化 土壤污染 土壤硬化 土壤太“酸” 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【情境材料：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱”】 问题2： 针对“瘦、硬、薄”三大问题，请提出具体的“治疗方案”。 如何“增肥”？——核心是补充有机质 绿肥作物 秸秆还田 广施农家肥 休耕地 休耕轮作 休耕：在可种粮食的季节只耕不种或不耕不种，以实现用地、养地结合 轮作：在同一块田地上，有顺序地轮换种植不同的作物 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【情境材料：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱”】 问题2： 针对“瘦、硬、薄”三大问题，请提出具体的“治疗方案”。 如何“松筋骨”？——核心是改善结构，降低容重 休耕地 休耕少耕 春季深耕 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【情境材料：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱”】 问题2： 针对“瘦、硬、薄”三大问题，请提出具体的“治疗方案”。 如何“固本培元”防止流失？——核心是保土保水，增厚土层 修建梯田 等高耕作 营造防护林 红壤特征：酸、瘦、黏 添加碱性物质（如石灰、草木灰等） 增加有机质（如农家肥、草木灰等） 掺砂 原则：因地制宜，“对症下药” 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【迁移应用】 自然原因：地势低洼，频繁的旱涝灾害（气候变化影响水盐运动地形和气候因素导致的地下水位变化）；气候干旱，蒸发旺盛。 灌溉 土壤中的盐分 降水 蒸发 盐分积聚于地表 土壤盐碱化的原因： 课本案例：我国黄淮海平原盐碱地的综合治理（课本P94） ② 人为原因：引起的地下水位上升 不合理的灌溉方式——大水漫灌，只灌不排的灌溉措施，导致地下水位上升，蒸发旺盛使得土壤中的盐分向地表积聚； 沿海地区过度开采地下水，引起海水倒灌，导致土地盐碱化。 灌溉 土壤中的盐分 降水 蒸发 盐分积聚于地表 土壤盐碱化的原因： 课本案例：我国黄淮海平原盐碱地的综合治理（课本P94） 任务三：土壤的功能与养护——开出“生态处方” 【情境材料：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱”】 问题3： 这份“处方”的核心理念应该是什么？ “掠夺式农业” 转向 “生态农业”、“可持续发展” 逻辑建构 情境导入：黑土地的“退”与“守” —来自黑龙江的“大地体检报告” 情境：黑土地“体检报告”数据表 情境：《“患者”历史档案》 情境：黑土地功能价值评估与生态农业技术“工具箱” 任务一：观察土壤 ——解读“大地体检报告” 任务二：土壤的主要影响因素 ——诊断退化“病因” 任务三：土壤的功能与养护 ——开出“生态处方” 知识点：土壤的组成、观察土壤（颜色、质地、剖面） 知识点：土壤的主要影响因素（成土母质、气候、生物、地形、时间、人类活动） 知识点：土壤的功能与养护 思维导图 课堂练习 土壤的形成和发育是生物、人类活动等诸多因素综合作用的结果。浙江某中学地理兴趣小组开展了一次“土壤观察”实验，小组成员将从本地野外取回的土壤样本，充分干燥并在仪器上进行分离，得出该地土壤粒径组成。下图示意该次“土壤观察”实验结果。完成下面小题。 1．图中甲土层是（   ） A．腐殖质层 B．淋溶层 C．淀积层 D．母质层 2．4个采样点中，③处土壤厚度较大，其主要影响因素是（   ） A．地形 B．气候 C．母质 D．时间 3．既不能成条也不能成环的土壤可能来自4个采样点中的（   ） A．① B．② C．③ D．④ C A D 课堂练习 在野外实践中，可通过揉搓湿润土壤观察其成条成环状况大致判断土壤质地，质地越细越易成条成环。某校地理兴趣小组对一山谷进行了野外考察，并绘制了该山谷的土壤剖面示意图（下图）。考察中发现，在4个采样点中有1个采样点的土壤既不能成条也不能成环，其余均可成条成环。据此完成下面小题。 4．小组成员计划对该地土壤进行改良，其做法和目的合理的是（   ） A．捣碎摊晒一增加土壤有机质 B．倒入茶渣一改良成土母质 C．加入白醋一中和土壤酸碱度 D．加入稻壳一增强土壤透气性 D 课堂练习 某地理学习小组在广东某山区开展一次“土壤形成与地理环境关系”的研学活动。他们挖出一土壤剖面，发现剖面呈红色，腐殖质少，质地粘重（孔隙度低、通透性差），并测得土壤酸性较强。据此完成下面小题。 5．广东等南方山区的红壤呈红色且有机质含量较低的主要影响因素是（   ） A．生物 B．气候 C．成土母质 D．人类活动 6．对于该地土壤酸性较强的特点，可采取的土壤改良措施是（   ） A．增施复合肥 B．排出土壤水分 C．增大土壤孔隙 D．施用熟石灰 B D 课堂练习 松嫩平原土壤发生过程复杂多变，土壤类型也多种多样。土壤有机碳是土壤中含碳有机物质的总和，是土壤极其重要的组成部分，对土壤肥力具有重要意义。松嫩平原南部农耕区的吉林省某地，在初始成土阶段，苔藓类植株体积较大且生长速度较快。目前，松嫩平原黑土区表层土壤有机碳变化显著。下图示意该地四类土壤有机碳的剖面分布。完成下面小题。 7．图示土壤发育程度最高的土壤类型是（   ） A．黑钙土 B．薄层黑土 C．厚层黑土 D．风沙土 8．苔藓植物生长对该地土壤成土阶段的主要影响是（   ） ①提升土壤干燥程度②扩大地表昼夜温差 ③加快土壤有机质的积累 ④为高等植物育肥土壤创造前提条件 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ C D 课堂练习 松嫩平原土壤发生过程复杂多变，土壤类型也多种多样。土壤有机碳是土壤中含碳有机物质的总和，是土壤极其重要的组成部分，对土壤肥力具有重要意义。松嫩平原南部农耕区的吉林省某地，在初始成土阶段，苔藓类植株体积较大且生长速度较快。目前，松嫩平原黑土区表层土壤有机碳变化显著。下图示意该地四类土壤有机碳的剖面分布。完成下面小题。 9．当前该地黑土区0—20cm表层土壤有机碳变化显著，其主要原因是（   ） A．雨水淋洗流失 B．农业生产活动 C．母质养分释放少 D．缺乏植被覆盖 B EV录屏5.4.1软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $$