5.2 土壤的形成（教学课件）地理湘教版必修第一册

该高中地理课件围绕“土壤的形成”，系统涵盖认识土壤（定义、结构、颜色、质地）、成土因素（母质、生物等）及土壤剖面等核心内容。以视频导入展示自然界土壤多样性，搭建从基础认知到因素分析再到剖面结构的递进式学习支架。 其亮点在于结合黑土、红壤等典型案例，通过合作探究人类活动对土壤的影响，渗透综合思维与协调观。设计解释土壤现象等实践活动，助力学生构建知识体系，提升地理实践力，也为教师提供丰富教学素材，提高课堂效率。

土壤的形成 第五章 地球上的植被与土壤 第二节 湘教版高中地理必修一 本节框架 挪威罗浮敦群岛上空的北极光 视频导入 我们生活的地球生机勃发，春意盎然，美妙的自然界令人神往。土壤多种多样，肥力差异甚大，或深厚膏腴，或浅薄贫瘠。植被和土壤是我们生活的根基，给予我们丰盛的衣食，养育着苍茫大地上的芸芸众生。 一 认识土壤 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，土壤的厚度一般为数十厘米到两米。 土壤≠土地。土壤只是构成土地的重要要素之一，而土地则是指陆地的表层部分，除土壤外还包括未形成土壤的岩石和岩石风化物（成土母质）等。 一、认识土壤——定义 水分 矿物质 空气 有机质 20%~30% 20%~30% 45% 5% 最适宜植物生长的土壤的体积组成 矿物质直接影响土壤的物理、化学性质，是作物养分的重要来源之一。 有机质是衡量土壤肥力高低的重要标志，是作物养分的主要来源。 存在于土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用，同时还能溶解和输送土壤养分。 空气可以促进土壤形成，调节土壤温度和促进根系呼吸作用。 土壤中水分和空气此消彼长 理想状态为水气比1:1 土壤生物存在于土壤孔隙中，对土壤的形成发育、物质循环和肥力演变等均有重大影响 岩石圈 生物圈 水圈 大气圈 土壤是环境各要素综合作用的产物 一、认识土壤——结构 土壤的组成 矿物 质 水分 空气 有机物 0.4 0.25 0.25 0.1 土壤肥力是土壤为植物生长提供养分（矿物质养分和有机质养分）和水分的能力。 有了养分和水分才能有肥力，不过只有物质基础是不够的，还需要协调热量、空气等其他要素，才能使养分和水分能被植物充分吸收。例如，土壤缺氧时，植物吸水和吸肥能力会大大减弱，即使有再多的养分和水分也难被吸收利用 从这个角度来说，土壤肥力就是协调土壤水分、养分、热量、空气等因素，进而供应植物生长的能力。所以，水、肥（指代养分）、气、热也被称为土壤肥力的四大因素。其中有机质含量高低是土壤肥力的重要标志。 一、认识土壤——结构 有机质和土壤肥力的区别与联系 7 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。一般情况，颜色越深肥力越好。土壤颜色会受什么因素影响呢？ ①腐殖质 腐殖质（黑色）含量越高，对土壤颗粒的染色越重。 ②土壤矿物颜色 南方的红色土壤主要是由于氧化铁对土壤染色的结果； 钙积层多数呈白色或灰白，因为含有大量白色的碳酸钙； 盐碱土多呈白色； 紫色土是因为成土母质是紫色砂岩 ③湿度 土壤湿润颜色较深 一、认识土壤——颜色 青色土 江南地区江河纵横，泥土长期被江水浸泡，形成大片淤泥，即青土壤。这种泥土中含有较多的铝和铁的氧化物， 由于被水长期浸泡，泥土缺氧，铁元素主要以二价化合物存在，于是泥土呈现青黑色。 一、认识土壤——颜色 红壤 红壤主要分布于长江以南的低山丘陵区。南方高温多雨，土壤中矿物质的淋溶作用强烈，氧化铁染色形成红壤，具有红、粘、厚、酸、瘦的特点，但利于茶树、柑桔种植。 一、认识土壤——颜色 白色土 白色土壤多为盐碱地，盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。 一、认识土壤——颜色 黑土 黑土是世界最肥沃的土壤，有“一两土二两油”的比喻，在我国主要分布在黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区。黑土地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。 一、认识土壤——颜色 黄土 黄土是以风力搬运的黄色粉土沉积物，黄土颗粒细，土质松软，含有丰富的矿物质养分，利耕作，垂直节理发育，常形成陡壁，水土流失严重。 一、认识土壤——颜色 石砾 砂粒 粉粒 黏粒 土壤矿物质颗粒按照粒径大小可分为石砾、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，称为土壤质地。从土壤质地看，土壤一般分为砂土、壤土和黏土，在野外可根据手指研磨土壤的感觉近似地作出判断。 一、认识土壤——质地 一、认识土壤——质地 砂土 砂粒90%、粉粒5%、黏粒5% 砂土成分以砂粒占优势，大孔隙多，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，但土壤疏松易耕作。 比例 砂粒 粉粒 黏粒 0.9 0.05 0.05 一、认识土壤——质地 黏土 砂粒15%、粉粒15%、黏粒70% 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。 比例 砂粒 粉粒 黏粒 0.15 0.15 0.7 一、认识土壤——质地 壤土 砂粒40%、粉粒40%、黏粒20% 壤土中所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中，兼有砂土和黏土的优点，不仅通气、透水性能良好，且蓄水、保肥性能强，是农业生产理想的土壤质地。 比例 砂粒 粉粒 黏粒 0.4 0.4 0.2 二 成土因素 风化 作用 低等生物附着 高等生物附着 人类活动耕作 裸露 岩石 成土母质 原始土壤 成熟土壤 耕作土壤 微生物 微生物 致密岩石破坏， 养分释放与流失 有机质积累 养分富集 有机质合成腐殖质 二、成土因素——土壤的形成过程 SOIL 成土母质 生物因素 地貌因素 气候因素 时间因素 人为因素 二、成土因素 21 成土母质即岩石的风化产物，是土壤发育的物质基础，是土壤矿物质的最初来源。 不同成土母质粒度和化学成分不同，进而影响土壤的颜色、质地、养分、酸碱度。 成土母质 土壤 粒度 质地 化学成分 养分 物质基础 矿物养分(氮除外) 土壤氮素的来源有雨水、灌溉水、微生物固氮和施肥 二、成土因素——成土母质 紫色土里大多富含钙质和磷、钾等营养元素，在四川盆地的丘陵地区中属于较肥沃土壤，比较适合农业生产。 二、成土因素——成土母质 影响颜色 花岗岩 石灰岩 砂土 黏土 二、成土因素——成土母质 影响质地 砂岩 石灰岩 花岗岩 土壤PH ＜ 二、成土因素——成土母质 影响酸碱性 二、成土因素——成土母质 影响厚度 生物是土壤有机质的来源，也是土壤形成过程中最活跃的因素，土壤肥力与生物作用密切关联。在适宜的日照和湿度条件下，岩石表面滋生出苔藓类生物，它们依靠雨水中溶解的微量矿物质得以生长，同时产生大量分泌物，对岩石进行化学、生物风化。随着苔藓的大量繁殖，生物与岩石之间的相互作用日益加强，岩石表面慢慢地形成了土壤。此后，一些高等植物在“年幼”的土壤上逐渐生长起来，进一步促进土壤的形成。 二、成土因素——生物因素 二、成土因素——生物因素 岩石风化的强度和速度与温度、降水量呈______相关，因此，湿热地区的土壤形成速度比干冷地区______得多，湿热地区的土壤厚度比干冷地区_______。气候对土壤有机质的_______和________起重要作用。潮湿积水和长期冰冻的地区有利于有机质的________，而在______________的地区，则不利于有机质的积累。 气候 环境 土壤状况 高寒 环境 土壤发育程度低，土层薄，土壤贫瘠，冻土 湿热 环境 有机质分解快，土壤淋溶作用强，土壤贫瘠，偏酸性 干旱 环境 土壤水分少，发育程度低，贫瘠，偏碱性 冷湿 环境 有机质分解慢，大量累积在表土层，土层深厚，肥沃 正 快 大 积累 分解 积累 干旱、高温 二、成土因素——气候因素 从山顶到低平洼地，由于成土母质的颗粒存在_____________的变化规律，依次分布着______________________________(黏土、砂土、壤土、砾质土排序) 。 由粗到细 砾质土、砂土、壤土、黏土 二、成土因素——地貌因素 山顶到低洼地，由于成土母质颗粒存在由粗到细的规律，依次分布砂质土、砂土、壤土和黏土。 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，且易接受堆积细小风化产物，成土母质颗粒细。 二、成土因素——地貌因素 基岩 陡坡 （几乎没有土壤） 缓坡 （土壤较薄） 谷地 （土壤较厚） 【注意】对于局部地形，坡度对土壤影响明显。坡度的陡缓影响水分运动、地表侵蚀等，造成不同坡度区域土壤的差异，如土壤厚度。 二、成土因素——地貌因素 匠心地理原创出品 32 山谷：河流发育，下渗多，土层厚，有机质较丰富，土壤肥沃。 山脊：坡度较大，成土母质迁移快，土层薄。 迎风坡：降水多，土层厚，土质黏重，含水量大。 在纬度高(海拔高)的地区，地下永冻层发育，再加上气温低、蒸发弱，苔原植被下会形成冰沼土。 山前冲积扇：土壤肥沃，土层厚，矿物养分含量高，水、气组合较好。 地形平坦地区：地表疏松物质的侵蚀速率较慢，使成土母质得以在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。 注:上述情况都是在气候条件一定的条件下分析的。 二、成土因素——地貌因素 不同地形的土壤特点 二、成土因素——时间因素 合作探究 分组讨论人类活动 对土壤影响的两面性 人类通过合理的耕作经营，将自然土壤改良为高产、肥沃的耕作土壤，如水稻土。 耕耘 Ploughing 灌溉 Irrigation 施肥Fertilize 收获Harvest 改变土壤结构 保水性、通气性 改变土壤水分 温度状况 剥夺归还土壤 的部分有机质 改变土壤的 营养元素组成 二、成土因素——人类活动 积极影响 水稻土是指在长期淹水种稻条件下，受到人为活动和自然成土因素的双重作用，而产生水耕熟化和氧化与还原交替，以及物质的淋溶、淀积，形成特有剖面特征的土壤。 主要分布于秦岭——淮河一线以南的广大平原、丘陵和山区，其中以长江中下游平原、四川盆地和珠江三角洲最为集中。 二、成土因素——人类活动 积极影响 早期的欧洲殖民者在巴西亚马孙河流域发现当地印第安人在一种与自然土壤迥异的黑色土壤上耕作 据研究，这种黑色土壤是人工土壤，主要成分是利用农作物秸秆等在一定条件下制作而成的生物炭；当地人用生物炭改良贫瘠的土壤可能已经有几千年的历史了 亚马孙河流域的自然土壤是贫瘠还是肥沃? 二、成土因素——人类活动 消极影响 亚马逊河流流域土壤图 Soil map of Amazon River Basin 改良后的黑色土壤 自然土壤 人类不合理的开发利用，即违反自然成土过程的人类活动，会破坏土壤结构，造成土壤退化、肥力下降。如因不合理耕作，东北地区黑土退化。 二、成土因素——人类活动 消极影响 即使是优良的土壤，人们也会注重种养结合，以保持土壤持续提供高效肥力的能力。 这方面常用的方法有休耕、种植绿肥、作物轮作、 广施农家肥等。 二、成土因素——人类活动 改良和养护 绿肥作物 这类作物养分含量丰富，翻入土壤中，具有丰富土壤营养物质、改良土壤物理性状等作用。一般与主产作物轮作，多数可兼作饲草。图为紫云英，俗称红花草，是我国水稻种植区常见的越冬绿肥作物。 二、成土因素——人类活动 改良和养护 土壤 黑土 黄土 红壤 青色土 紫色土 分布 形成 特征 改造 东北平原北部 夏季温暖湿润，草类生长茂盛，冬季寒冷，微生物活动弱，土壤中的有机质分解慢，积累多 富含腐殖质，呈现黑色或黑棕色 秸秆还田 （因无节制开发、雨水冲刷致肥力流失） 黄土高原、华北平原 冬季风从遥远的西北吹来，风力堆积和流水搬运 土层深厚、直立性强、富含矿物养分(Ca、Al、K）、有机质含量不高、缺磷少氮、呈碱性 江南丘陵 南方高温多雨，土壤中矿物质的淋溶作用强烈，氧化铁染色形成 有机质少、贫瘠、黏重，呈酸性 加有机肥、补充熟石灰，掺沙 南方平原地区 多年种植水稻形成 富含有机质、多呈青灰色 秸秆还田 四川盆地 由紫红色的砂岩、页岩风化形成 由丰富的磷、钾、酸碱适中、肥沃 丘陵地区修梯田，平原建水利工程 增施有机肥、补充氮磷肥，防治水土流失，综合治理旱涝碱沙 43 活动 解释常见的土壤现象 下面列出的是一些常见的土壤现象。 ①四川盆地有些地方岩石是紫色的，土壤也呈紫色。 ②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。 ③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。 ①成土母质 ②气候 ③地貌 活动 解释常见的土壤现象 下面列出的是一些常见的土壤现象。 ①四川盆地有些地方岩石是紫色的，土壤也呈紫色。 ②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。 ③山顶土壤的颗粒较粗，山前平原土壤的颗粒较细。 2. 尝试对上述土壤现象作简要解释。 ①岩石是紫色，形成的风化壳也是紫色，即土壤的矿物质是紫色的，所以土壤也呈紫色。 ②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，耕种消耗土壤有机质较少，南方一年两熟或三熟，耕种消耗土壤有机质较多 ③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，且易接受堆积细小风化产物，成土母质颗粒细。 思考 泥岩地区的土壤遇水易形成泥浆，干燥时则迅速硬实结块，对植物根系造成极大伤害，在这种土壤中植物难以存活。在泰国泥岩地区，人们利用一种名叫培地茅的植物来改良土壤。具体做法是：第一阶段，在雨季来临之前，密集种植培地茅；第二阶段，待培地茅长成后，在种植果树之处挖除培地茅，再植入果树树苗。 （1）说出泰国的气候类型及其特征。 （2）在泰国泥岩地区，为什么要种 植培地茅？ （1）热带季风气候。特征：全年高温，分旱、雨两季 （2）① 培地茅根系茂密，能固定土壤，减轻雨季雨水冲刷，防止泥岩土壤遇水形成泥浆。 ② 能疏松土壤，增加土壤孔隙度，改善通气透水性，防止土壤干燥后硬实结块。 ③ 培地茅生长过程中可增加土壤有机质，改良土壤结构，提高土壤肥力。 ④ 待土壤改良后挖除培地茅，再种植果树，为果树生长创造良好条件。 三 土壤剖面 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。 这些土层是土壤形成过程中物质转化、迁移和积累的结果。 在自然土壤中，森林土壤剖面结构最为复杂。 三、土壤剖面——定义 在自然土壤中，森林土壤剖面结构最为复杂。 有机层：主要组成是枯枝落叶，又叫覆盖层或表层。 腐殖质层：腐殖质积累，颜色较深，呈灰黑色或黑色。 转化 三、土壤剖面——土壤垂直序列 东北 东南 有机质和腐殖质的区别 三、土壤剖面——土壤垂直序列 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。 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：为坚硬的岩石。 淋溶 风化 三、土壤剖面——土壤垂直序列 棕壤发育在温带落叶阔叶林下，剖面具有鲜棕色的淀积层，土层较厚，质地黏重，表层有机质含量高，自然肥力较高。 01 红壤发育在亚热带常绿阔叶林下，剖面呈均匀的土红色，有机质分解快、流失多，腐殖质少，质地较黏重，肥力较低。 三、土壤剖面——典型土壤剖面 森林土壤剖面 黑土在草甸草原植被下发育，具有深厚而肥沃黑土层的土壤。黑土层较厚，有机质含量丰富，土壤肥力高。表层疏松，通气透水；底土黏重，保水保肥。土壤结构良好，易于耕作 01 黑钙土是温带大陆性气候和草原植被下发育的暗黑色土壤。剖面上部具有深厚的腐殖质层，自然肥力较高，结构良好。 三、土壤剖面——典型土壤剖面 草原土壤剖面 为什么草原土壤有机质的数量一般高于森林土壤？ 1、动植物残体的数量 土壤有机质的来源不仅有地表的枯枝落叶，还有地下死亡的植物根系。森林的枯枝落叶多，但根系不易死亡；温带草原是将地表的植株和地下根系全部以有机质形式归还土壤。同时，森林系统产生的有机质更多地被木本植物所吸收，成为植物的一部分；而草原系统产生的有机质更多地存在于土壤之中，存在于生物体内的有机质相对较少。 2、气温影响下的微生物活性 森林气候较暖湿，尤其是夏季的高温季节，真菌和其它微生物繁殖较快，使得有机质被快速大量的分解为无机物，导致土壤有机质较低。而草原相对而言，微生物活跃性弱，分解有机质的速度慢，土壤有机质积累得多。 3、降水影响下的淋溶作用 相比草原，森林降水更多、淋溶作用强，有机质流失多。 从收入和支出（分解、淋溶、植被消耗）来分析也可 55 自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤。 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。 三、土壤剖面——典型土壤剖面 耕作土壤剖面 课后练习 58 下面左图示意某地理兴趣小组在野外测量的土壤粒径组成及其占比，右图为土壤质地分类指标图。读图，据此完成下面小题。 1．该类土壤（ ） A．大孔隙和毛细管孔隙多 B．是农业生产的理想土壤质地 C．透气性差，保水性较强 D．土质黏重，有机质不易分解 2．该兴趣小组将该土壤部分样本放在石棉网上炙烤， 产生焦糊的味道，说明土壤具有的组分是（ ） A．空气 B．矿物质 C．有机质 D．水分 B C 59 东南丘陵地区为我国典型的红色土壤分布区，受红壤特殊质地的影响，农业生产的土壤条件较差。为改善区域土壤生产条件，当地居民通过技术措施改善红壤，培育出了肥沃的耕作土层。下图示意东南丘陵地区某地的土壤剖面及改良措施。据此完成下面小题。 3．东南丘陵红壤结构中，甲层为（ ） A．母质层 B．犁底层 C．母岩层 D．腐殖质层 4．当地红壤改良的各项措施与其主要作用 对应正确的有（ ） ①掺熟石灰—中和土壤酸性②增施有机肥—提高土壤物质迁移速度 ③秸秆还田—增加土壤有机质④掺沙子—增强土壤毛细作用，提高保水性 A．①③ B．①② C．②④ D．③④ D A 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 59 60 高山草甸土主要发育在森林带以上的高山地区。该土壤土层较薄，但有机质含量较高，质地疏松。随着人们徒步旅游活动的增加，部分草甸区域出现了草皮退化、土壤裸露板结的现象。据此完成下面小题。 5．与山麓相比，高山草甸土所在区域（ ） A．土层深厚 B．植被丰富 C．气温较低 D．人类活动频繁 6．高山草甸土有机质含量较高的主要原因是（ ） A．成土母质肥力较高 B．土壤淋溶作用较强 C．农业生产增施肥料 D．微生物分解速度慢 7．为避免因旅游活动导致的土壤问题，合理的保护措施是（ ） A．施用化肥，提高土壤肥力 B．引水灌溉，促进草类生长 C．修建步道，规范游览路线 D．引进物种，快速修复草甸 C D C 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 60 61 土壤容重是指单位体积原状土壤（包括土壤颗粒、孔隙及内部空气、水分）烘干后的干土质量。适宜农作物生长的土壤容重区间为1.1～1.3 g/cm3。某农业大学课题组选取长春附近地势和缓的小流域典型黑土区为研究区，于同年4月、10月采集4种不同土地利用类型样地的土壤样品，测定不同土层深度土壤容重的季节变化。下图示意该课题组的部分试验结果。据此完成下面小题。 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 61 62 8．图示四种土地利用类型中，土壤容重波动幅度最小的是（ ） A．裸地 B．耕地 C．草地 D．林地 9．草地0～15 cm的土壤容重，4月显著低于10月的原因主要是春季（ ） A．降水增多，雨水压实土壤 B．根系生长，土壤孔隙度增加 C．冻土消融，土壤水分减少 D．气温升高，有机质快速分解 10．该流域耕地改良的合理措施是（ ） A．春季深耕至20 cm B．与林地轮作 C．秋季浅耕至10 cm D．弃耕为裸地 D C C 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 62 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $