内容正文:
第五章 植被与土壤
第二节 土壤
目 标 素 养
1.通过野外观察或运用土壤标本,了解野外观察土壤的内容,识别自然土壤剖面及耕作土壤剖面,培养地理实践力
2.通过野外观察或运用土壤标本,分析土壤的主要形成因素及各因素在土壤形成中的作用,培养综合思维
3.结合实际案例,理解土壤的功能及保护措施,树立人地协调观
知 识 概 览
一、观察土壤
1.土壤概念:指陆地表层具有一定 肥力 ,能够生长 植物 的疏松表层。
2.物质组成:矿物质、 有机质 、水分和 空气 。
3.野外观察内容
(1)土壤颜色:是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。
课前·基础认知
(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,一般可分为以下三种类型。
(3)土壤的剖面构造。
土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵剖面,由一些形态特征各异的、大致呈水平展布的土层所构成。
二、土壤的主要形成因素
1.成土母质:是土壤发育的物质基础,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:是影响土壤发育的最 基本 也是最 活跃 的因素。生物残体为土壤提供 有机质 , 生物循环 不断进行,使营养元素在土壤表层富集。
3.气候:(1)岩石风化的 强度 和 速度 与温度、降水量呈 正相关 。
(2)气候的分布规律在很大程度上影响和控制了 土壤 的分布规律。
微拓展1 气候与土壤的形成
气候条件影响土壤中有机质含量的多少,故不同的气候条件形成不同的土壤类型,如东北平原气候冷湿,土壤有机质分解慢,形成肥沃的黑土;长江中下游地区,气候湿热,有机质分解快,形成贫瘠的红壤;内陆干旱地区,矿物质淋失速度慢,形成钙质土。另外,土壤的干湿状况,通过蒸发对空气湿度、温度也有一定的影响,也可通过土壤上生长的植物影响气候。
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。
6.人类活动:对土壤的影响极为深刻。
微拓展2 人类活动与耕作土壤
耕作土壤是人类生产活动的结果。由于施肥、灌溉、耕作等农事活动带来大量新的物质,改变了原有的自然土壤的层次和土壤肥力发展的方向、方式和速度,因而,人类的农业生产活动是耕作土壤形成中的主导因素。
三、土壤的功能和养护
1.功能
(1)是一个开放的系统,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,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)和人类的关系十分密切,是人类可以利用的珍贵的
自然资源 。
2.利用与保护
(1)对不能满足耕作需要的土壤进行改良或改造。
(2)注重 种养 结合,以保持土壤持续提供 高效肥力 的能力。
微思考 人类活动会对土壤产生什么影响?
提示:合理的耕作经营,可使土壤不断改良,保持和提高土壤肥力;不合理的耕作经营可使土壤退化,如土壤沙化、水土流失、盐碱化等。
微拓展3 休耕与轮作
(1)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。休耕的目的主要是使耕地得到休养生息,促进土壤潜在养分转化,为以后作物生长创造良好的土壤环境和条件。
(2)轮作:在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。如一年一熟的大豆—小麦—玉米三年轮作,这是在年间进行的单一作物的轮作;在一年多熟条件下既有年间的轮作,也有年内的换茬,如我国南方地区连续三年的种植制度为绿肥—水稻—水稻—油菜—水稻—小麦—水稻—水稻轮作,这种轮作由不同的复种方式组成,因此,也称为复种轮作。
一 观察土壤
重难归纳
1.土壤组成与其肥力之间的关系
课堂·重难突破
2.土壤质地分类
土壤类型 特点
砂土 成分以砂粒占优势,毛细管孔隙少,通气、透水性强,保水、蓄水性能弱,而且有机质易分解,保肥性能弱,但易耕作
壤土 所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中,兼有砂土和黏土的优点,通气、透水性能良好,蓄水、保肥性能强,是农业生产理想的土壤质地
黏土 成分中黏粒占优势,通气、透水性差,蓄水、保水性能强,而且有机质分解缓慢,易积累,保肥性能好,但质地黏重,不易耕作
3.森林土壤剖面的各土层特点比较
剖面分层名称 特点
上
↓
下 有机层 以分解和半分解的有机质为主
腐殖质层 以腐殖质为主,颜色较深,呈灰黑色或黑色
淋溶层 由于溶解于水的矿物质随水的下渗向下运移,本层矿物质淋失,颜色较浅
上
↓
下 淀积层 上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累,质地黏重、紧实,呈棕色或红棕色
母质层 疏松的风化碎屑物质
母岩层 坚硬的岩石
4.耕作土壤的分层及特点
分层 特点
上
↓
下 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
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
土壤是由固相、液相和气相三相物质组成的,土壤容重是指田间自然垒结状态下,单位容积土体的质量或重量与同容积水重比值。土壤容重与土壤质地、压实状况、土壤颗粒密度、土壤有机质含量及各种土壤管理措施有关。有机质含量高、疏松多孔的土壤容重小,土壤发育良好。下图为土壤三相物质比例示意图。
(1)指出土壤中固相、液相和气相的含义。
(2)指出影响土壤容重的因素。
(3)观察土壤时,主要观察哪些要素?
(4)说明土壤剖面的组成。
提示:(1)固相:有机质,矿物质。液相:水分。气相:空气。
(2)有机质含量、土壤孔隙、矿物质等。
(3)土壤颜色、土壤质地、土壤剖面等。
(4)自然土壤由有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层组成。耕作土壤由耕作层、犁底层和自然土层组成。
规律总结 影响土壤肥力的因素
土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。四大肥力因素有养分因素、物理因素、化学因素、生物因素。
(1)养分因素:土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素,主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。
(2)物理因素:土壤的质地、结构状况、孔隙度、水分和温度状况等。它们影响土壤的含氧量、氧化还原性和通气状况。
(3)化学因素:土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量以及其他有毒物质的含量等。
(4)生物因素:土壤中的微生物及其生理活性。
特别提醒 有机质含量是土壤肥力高低的重要标志,但并非有机质含量越高,土壤肥力就越高。
典例剖析
土壤剖面指从地面垂直向下的土壤纵剖面,由一些形态特征各异的、大致呈水平展布的土层所构成。读自然土壤结构剖面示意图,完成下列各题。
(1)图中C层是( )
A.腐殖质层 B.淋溶层
C.淀积层 D.母质层
(2)图中D层的特点是( )
A.颜色较深,呈灰黑色或黑色
B.矿物质淋失,含量较小,颜色较浅
C.质地黏重、紧实,呈棕色或红棕色
D.由疏松的风化碎屑物质组成
答案:(1)B (2)C
解析:本题以自然土壤垂直结构示意图考查自然土壤的结构。第(1)题,自然土壤剖面自上而下依次是有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层、母岩层。故图中C层为淋溶层。第(2)题,图中D层是淀积层。由于上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累,因此淀积层质地比较黏重、紧实,呈棕色或红棕色。
特别提醒 自然土壤的剖面结构主要有六层,但这六层结构并非所有土壤都具有。如干旱少雨的干旱荒漠地区的自然土壤只有腐殖质层、淀积层和母质层三层。
学以致用
有机质含量是土壤肥力高低的重要标志,一般土壤有机质含量为5%。图1为我国东部某地土壤剖面图,图2为该土壤有机质分布图。读图,完成下列各题。
图1
图2
(1)图1中甲层为( )
A.有机层 B.淀积层
C.耕作层 D.犁底层
(2)下列关于该地表层土壤的描述,正确的是( )
A.地表枯枝落叶多,有机质含量较高
B.人工增施有机肥,有机质含量较高
C.受流水侵蚀作用,有机质含量较低
D.气候干旱,植被稀少,有机质含量低
答案:(1)B (2)C
解析:第(1)题,由图可知,甲位于淋溶层和母质层之间,为淀积层。第(2)题,由图可知,该地土壤表层(0厘米附近)有机质含量低于5%,说明地表有机质含量较低。表层土壤有机质较低,说明肥力流失较多;我国东部地区降水丰富,多流水侵蚀作用。
二 土壤形成的主要因素
重难归纳
1.土壤的形成过程
2.影响土壤发育的主要因素
(1)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图所示。
(2)气候与土壤。
(3)生物对土壤的影响。
①生物在土壤形成中起主导作用。
②生物是土壤有机质的来源,对土壤肥力产生重要影响。
(4)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。
(5)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。
(6)人类活动与土壤。
黑土是大自然给予人类的得天独厚的宝藏,是一种性状好、肥力高、非常适合植物生长的土壤。我国黑土主要分布在东北平原。
我国东北地区的黑土为什么比较肥沃?
提示:东北地区纬度较高,气候较为寒冷。在寒冷的气候条件下森林、草甸、草原茂盛的植被剥落腐蚀,逐渐积累成一层厚厚的腐殖质。另外,东北地区黑土层的形成过程十分漫长,土层中腐殖质和有机质含量极为丰富,因此土壤比较肥沃。
典例剖析
富铝土是土壤在湿热气候条件下,土体中的铝硅酸盐矿物受到强烈分解,使得氧化铝、氧化铁在土壤中富集所形成的一类土壤的总称,在我国分布广泛,包含多种土壤类型,并具有下图所示的过渡关系。据此完成下列各题。
(1)影响富铝土形成的主要自然因素是( )
A.成土母质 B.气候 C.生物 D.地形
(2)下列土壤类型中,铁、铝相对含量最高的是( )
A.赤红壤 B.砖红壤
C.红壤 D.黄壤
答案:(1)B (2)B
解析:第(1)题,由题目材料可知,富铝土是土壤在湿热气候条件下形成的,影响其形成的主要自然因素是气候。第(2)题,气温较高的湿润地区易形成富铝土,再结合图示可知,铁、铝含量最高的是砖红壤。
学以致用
牙刷草是找铜矿的指示植物。“牙刷草,开紫花,哪里有铜哪里有它”是长江中下游地区广为流传的谚语。据此完成下列各题。
(1)牙刷草生长所需的铜元素主要来自( )
A.生物 B.气候
C.地形 D.成土母质
D
(2)下列有关土壤形成的叙述,正确的是( )
A.气候和地形是比较稳定的影响因素
B.成土母质是土壤有机质的来源
C.陡峭的山坡很难发育成深厚的土壤
D.由低纬度向高纬度风化物逐渐加厚
答案:C
解析:第(1)题,成土母质是形成土壤的基本原始物质,是土壤形成的物质基础和矿物养分(除氮外)的最初来源。第(2)题,陡峭的山坡受重力影响,地表疏松物质的迁移速率快,很难发育成深厚的土壤。
三 土壤的功能和养护
重难归纳
1.土壤在地理环境中的作用
2.我国常见土壤类型的分布、问题及养护措施
土壤类型 分布 问题 养护措施
黑土 主要分布在东北地区 肥力下降、水土流失 加强对坡面、沟壑的治理;土壤培肥(秸秆还田)
黄土 主要分布在黄土高原、华北平原 水土流失 工程措施、生物措施
红壤 主要分布在东南丘陵、云贵高原 水土流失、土壤肥力低 种植绿肥作物、撒熟石灰、掺入沙子
3.保持和提高土壤肥力的方法
休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。
农业区 主要土壤 种植作物
南方农业区 红壤、砖红壤 水稻、油菜、甘蔗等热带和亚热带作物
北方农业区 棕壤、褐土 小麦、玉米等谷类作物及棉花、各种蔬菜
东北农业区 黑土、黑钙土 小麦、玉米、大豆等
西北农业区 荒漠土 沙棘、枸杞
青藏高寒农业区 高寒荒漠土 青稞
4.土壤对我国农业生产活动的影响
黑土广泛分布在我国东北地区,多分布在地
势平缓辽阔的漫岗。黑土土层深厚,结构良好,
腐殖质含量较高。自20世纪50年代以来,随着
人们对黑土地的大规模开垦以及在农业生产中
频繁翻耕,土壤结构发生了变化,耕作层下方形
成一层紧实的犁底层(右图),黑土肥力下降明显。
有专家建议,采用“少耕深松”的耕作方式保护黑土。
(1)分析东北黑土肥力下降的人为原因。
(2)分析“少耕深松”对保持黑土肥力的作用。
提示:(1)坡地开垦、频繁翻耕连续耕种,造成黑土土壤肥力流失;长期施用化肥,导致土壤结构发生变化;犁底层导致土壤通透性变差。
(2)减少土壤表层扰动,减轻水土流失;深层疏松,增强透气性。
典例剖析
山东禹城北丘洼曾经是土壤盐碱化严重的地区,盐碱化土壤占该地耕地总面积的91%。这里频繁旱涝,导致土壤盐碱化极其严重,但自1986年开始,中国科学院地理科学与资源研究所在此建立综合试验站,对盐碱地进行了综合治理后,粮食实现了高产。据此完成下列各题。
(1)北丘洼盐碱地土壤盐分的特点是( )
A.春秋季节返盐,夏季淋盐,冬季盐分相对稳定
B.冬季返盐,夏季淋盐,春秋季节相对稳定
C.夏季返盐,冬季淋盐,春秋季节相对稳定
D.春秋淋盐,冬季返盐,夏季相对稳定
A
(2)北丘洼综合试验站对盐碱地的综合治理采取的主要措施有( )
①引淡淋盐 ②井灌井排 ③覆盖 ④营造防护林带 ⑤大水漫灌
A.①②③⑤ B.①②④⑤
C.②③④⑤ D.①②③④
D
解析:第(1)题,北丘洼盐碱地受气候的影响强烈,表现为雨季淋盐,旱季返盐的特征,故该地区春秋季节返盐,夏季淋盐,冬季盐分相对稳定。第(2)题,该地区治理盐碱地的措施主要有引淡淋盐、井灌井排、覆盖、农业生物措施(营造防护林)等,大水漫灌会加剧土壤盐碱化。
学以致用
土壤酸化的主要原因是土壤表层中盐分的流失。下图为江南丘陵某研究区红壤在不同处理措施(①—作为对照,坡地整体裸露,②—牧草覆盖坡地,③—坡地改梯田种树)下(均不施肥)的实验结果。读图,完成下题。
该实验结果表明,与处理措施①相比( )
A.处理措施②使土壤有机质增多,利于保持水土
B.处理措施③使土壤酸性增强,利于积累有机质
C.处理措施②导致水土流失增强,土壤酸性减弱
D.处理措施③导致水土流失减弱,土壤酸性增强
答案:A
解析:读图可知,与处理措施①相比,处理措施②③均使土壤有机质增多、土壤酸性减弱,加强了坡地的植被覆盖率,利于保持水土。相对来说,处理措施②比处理措施③减轻土壤酸性、增加土壤有机质含量的效果更明显。
随堂训练
淋溶层位于自然土壤剖面的上部,通常来说,水分条件好的地区土壤淋溶作用会更强,地势低洼处的湿地环境下土壤淋溶作用比较微弱。据此完成1~2题。
1.湿地环境下土壤淋溶作用比较微弱的影响因素是( )
A.土壤的质地
B.土壤的温度
C.土壤的肥力
D.土壤的酸碱性
A
2.淋溶作用会使得表层土壤中的有机质被淋移、淋失,土壤肥力降低。下列改良措施中最合理的是( )
A.对土壤进行夯实,减少淋溶作用
B.加入大量沙土,改善土壤的结构
C.增施化肥,改善土壤的肥力状况
D.上下翻耕,混合淋溶层和淀积层
D
解析:第1题,根据所学知识可知,湿地环境下的土壤质地比较黏重,孔隙小,透水性较差,导致水分不易下渗,自然淋溶作用比较微弱。
第2题,根据所学知识可知,淋溶作用会使得表层土壤中的有机质被淋移、淋失,土壤肥力降低,通过上下翻耕,混合淋溶层和淀积层,将迁移的物质重新翻耕到地表,有效改良淋溶作用带来的不利影响;对土壤进行夯实,土壤孔隙减少,储存水、空气的能力减弱,不利于作物生长;加入大量沙土,耗费巨大且沙土空隙较多,淋溶作用依然存在;随意增施化肥,可能导致土壤板结、环境污染等,不是有效针对淋溶作用的改良措施。
土壤微生物量是指生活在土壤中的细菌、真菌、放线菌、藻类和土壤动物体内所含生物的总量。它是土壤有机质转化的主导因子,对了解土壤肥力具有重要意义。下图示意岷江上游河谷各类植物土层在1~10厘米不同季节土壤微生物量分布。读图,完成3~4题。
3.图中土壤微生物量的分布特点是( )
A.春夏季多,秋冬季少 B.随纬度升高而降低
C.夏秋季多,冬春季少 D.随海拔升高而降低
4.与春季相比,秋季土壤微生物量高的主要原因是( )
A.有大量凋落物进入土壤
B.高温多雨,微生物繁殖快
C.气温回升,生物生长旺盛
D.土壤温度和湿度高
答案:3.C 4.A
解析:第3题,由图可知,土壤微生物量的分布特点是夏秋季多,冬春季少。第4题,与春季相比,秋季土壤微生物量高的主要原因是秋季树木落叶,枯枝落叶最多,生物的分解量最大,因此微生物量大。
5.读土壤剖面示意图,完成下列各题。
(1)图中A层称 层,它是在气候、
相互作用和 活动的影响下形成的。B层称 层,C层称
层。
(2)A土层在形成过程中,主要是
参与了成土过程,从而形成了高产、稳产的农业土壤。
(3)此种土壤如分布在我国南方地区,主要类型是 土,这是一种优良的土壤,为保持土壤持续提供高效肥力的能力,通常可以使用 、 、 、广施农家肥等方法。
答案:(1)耕作 生物 人类 犁底 自然土
(2)人类活动
(3)水稻 休耕 种植绿肥 作物轮作
解析:第(1)题,从图中禾苗判断为耕作土壤,耕作土壤是在气候、生物相互作用和人类活动的影响下形成的。耕作土壤上层为耕作层,中间为犁底层,下层为自然土层。第(2)题,耕作土壤是在自然土壤的基础上,由人类的农业活动参与而形成,故人类活动对土壤的质量和发展具有重大影响,所以要注意合理利用。第(3)题,我国南方地区广泛分布的水稻土是一种典型的耕作土壤。为保持土壤持续利用,通常可以使用休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等措施。
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