内容正文:
第六节 土壤的主要形成因素
第二单元 自然地理要素及现象
—— 探索大地肌理 · 解码生命之源 ——
1.7.2013
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核心素养目标
01 综合思维 · 多维视角解析
能够系统分析成土母质、气候、生物、地形、时间、人类活动六大因素对土壤形成的作用;
理解各因素之间相互联系、相互制约的关系,认识到土壤是各要素综合作用的“产物”。
02 区域认知 · 因地制宜探究
能够比较不同区域土壤类型和性状的差异;
学会从区域气候、植被、地形等环境特征反推土壤形成的主导因素,做到“以环境释土壤、以土壤证环境”。
03 人地协调观 · 和谐共生理念
结合东北黑土退化、南方红壤酸化等实例,认识土壤是宝贵资源;
辩证分析人类活动对土壤的双重影响,形成合理利用和保护土壤的观念与责任感。
04 地理实践力 · 知行合一探索
能在野外观察土壤剖面,学会通过颜色、质地、湿度等简易方法判断土壤性状;
会采集土样、设计简易实验,记录并分析观察结果;
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学习重难点
01 学习重点
六大成土因素的作用
土壤剖面
人类活动与耕地保护
02 学习难点
结合区域环境推理成土因素
风化作用、淋溶作用对土壤影响
各因素的相互作用、相互制约
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课程导入:紫色土的“强电场”秘密
土壤剖面的采集
河北雾灵山的棕壤
江西南昌的红壤
观察下面两个在野外采集的土壤剖面,都是1米深。
思考:
1.这两个土壤剖面各是什么颜色?每个土壤剖面的颜色有变化吗?
2.这两个地方各是什么气候?这两个土壤剖面的颜色与所在地的气候有关系吗?
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目录
01
土壤及其物质组成
02
土壤剖面
03
土壤形成的影响因素
04
案例研究
05
知识总结
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01
土壤及其物质组成
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土壤的物质组成
土壤是位于地球陆地表面的疏松物质,由有机物质和无机物质组成,具有一定肥力,且能够生长植物。土壤的厚度一般为数十厘米到两米。
K
Fe
Ca
Zn
P
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土壤的物质组成
矿物质
45%
5%
水分
20-30%
空气
20-30%
孔隙
有
机
质
理想土壤的组成(体积比)
思考:矿物质、有机质、水分和空气在土壤中承担什么作用?对植被的生长有何影响?
矿物质是土壤中矿物养分的主要来源。
有机质的含量是土壤肥力高低的重要标志。决定土壤能否生长植物。
水分过多会造成土壤缺氧,土温下降。
空气过多会造成养分、水分不足,植物枯萎。
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土壤的物质组成
土壤的物质基础,构成土壤的“骨骼”;
土壤矿物质 45%
有机质的含量作为土壤肥力高低的重要标志。
土壤有机质 5%
是土壤的重要组成成分和肥力因素,存于土壤空隙中。土壤中水分有很大的流动性。
水分 20%~30%
空气 20%~30%
土壤空隙中存在的各种空气混合物。土壤中空气有很大的流动性。
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土壤的形态
土壤的颜色
土壤颜色变化可作为判断和研究土壤成土条件、成土过程、肥力特征和演化的依据。土壤颜色也是土壤分类和命名的重要依据之一。
黑色表示土壤腐殖质含量高
红色表示土壤中含较高的氧化铁或氧化铝
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土壤的形态
土壤的颜色
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土壤的形态
土壤的质地
土壤颗粒的组合特征,一般分为砂土、壤土和黏土等
砂土
壤土
黏土
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土壤的形态
土壤的质地
1.7.2013
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土壤的形态
土壤的结构
土壤颗粒的胶结情况,有固粒结构、块状结构、核状结构、柱状结构和片状结构等。
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土壤的形态
松紧度
土壤疏松和紧实的程度
4
孔隙
土粒之间存在的空间。它是土壤水分,空气的通道和仓库,决定着气液两相的共存状态,并影响着土壤的养分和温度状况。
5
干湿度
土壤的干湿程度,反映土壤中水分含量的多少。
6
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02
土壤剖面
探索土壤的垂直分层结构,洞察自然环境的物质基础与发育奥秘
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土壤剖面的层次结构
土壤在发育过程中往往形成不同层次,其垂直方向上的物质组成和颜色各异。
土壤剖面指从地表垂直向下的土壤纵切面。观察者可通过视觉和触觉等来认识土壤的特征。
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土壤剖面的层次结构
有机质层
有机质层(O层)
·位置:最表层
·物质:枯枝落叶、植物残体、动物遗体,分解、半分解的有机质
·分类:依据有机质的集聚状态,分为凋落物层、腐殖质层和泥炭层。
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土壤剖面的层次结构
淋溶层
淋溶层(E层)
因淋溶作用而使土壤物质发生迁移和损失的土层。
·成因:淋溶作用
·特点:①颜色偏浅,多呈浅灰、灰白色
②养分贫瘠,土层偏酸性,肥力不如下层淀积层
③质地偏砂
1.7.2013
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土壤剖面的层次结构
淀积层
淀积层(B层)
土壤物质积累的地方,往往和淋溶层相伴存在。
·位置:淋溶层下方
·成因:上层淋溶下来的黏粒、铁铝氧化物、盐分,水流减速后在此沉淀堆积
·特点:质地黏重、紧实
在坡度较大的山地丘陵地区,土壤物质流失较快,一般缺少淀积层。
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淋溶作用
水向地底下渗
土壤上层的矿物质被溶解和迁移发生损失,颜色较浅,形成淋溶层
土壤下层盐分淀积,质地黏重紧实呈棕色或红棕色形成淀积层
淋溶作用是指土壤物质中可溶性物质(矿物质、黏粒等)被水溶解,发生侧向迁移或由土壤上部往下部迁移的一种土壤发生过程。
1.7.2013
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淋溶作用
淋溶强弱的影响因素
降水量:降水越多,淋溶越强
气温:温度高,化学风化快,矿物质更易被溶解,淋溶加剧
地形坡度:坡地水流易地表径流流失,下渗少,淋溶弱
红壤:主要分布在我国长江以南亚热带季风气候区,受淋溶作用强,钙、镁、钾等养分大量被雨水淋失带走,留下难溶解的氧化铁、氧化铝在土体中富集。
1.7.2013
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土壤剖面的层次结构
母质层
母质层(C 层)
·位置:淀积层之下
·物质:岩石风化后的疏松碎屑物质
·特点:受生物、风化改造弱;保留岩石原始特征;有机质极少
·作用:土壤矿物质养分(除氮)最初来源,土壤形成的物质基础
1.7.2013
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土壤剖面的层次结构
母岩层
母岩层(R 层)
·位置:剖面最底部,坚硬、未风化的完整岩石
·不属于土壤层,是成土母质的来源
知识链接:岩石风化后形成的疏松碎屑物质称为成土母质,简称母质。
风化作用:风化作用指地表岩石等在太阳辐射、大气、水和生物参与下物理性状和化学性质发生变化的过程。
1.7.2013
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知识补充:耕作土壤剖面图
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。一般15-30厘米厚。
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。
自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤
耕作土壤剖面图
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03
土壤形成的影响因素
母质 • 气候 • 生物 • 地形 • 时间
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土壤的形成
土壤是成土母质、生物、气候、地形、时间和人类活动共同作用下形成的产物。每一种成土因素从不同方面影响着土壤的形成和发育。
1.7.2013
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土壤的形成
成土母质
母质是土壤形成的物质基础,在土壤发育过程中发挥着重要作用。母质的特性决定了土壤的性质,包括土壤的养分与酸碱度等。
1.7.2013
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土壤的形成
成土母质
花岗岩风化物
石灰岩风化物
基于花岗岩风化物
土壤含砂较多
基于石灰岩风化物
土壤黏土较多
1.7.2013
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土壤的形成
生物
影响土壤形成的生物因素包括植物、土壤微生物和土壤动物,它们是土壤有机质的制造者和分解者,是土壤形成和发育过程中最活跃的因素。
1.7.2013
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土壤的形成
生物
植物吸收分散在母质、水体和大气中的营养元素,制造活体有机质,经微生物分解、合成和转化,丰富了母质表层的营养物质,提高了土壤的肥力,并通过此过程推动了土壤的形成和演化。
1.7.2013
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土壤的形成
生物
土壤微生物可分解动植物的有机残体,参与土壤腐殖质的形成,促进土壤肥力不断提高。
土壤中的各种土栖昆虫、蚯蚓和鼠类等参与土壤有机体残体的分解、破碎和翻动,并搅拌、疏松和搬运土壤。它们死亡后的残体还是土壤有机质的来源.
1.7.2013
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土壤的形成
气候
降水量大
不利于有机质分解——有机质含量高
淋溶作用强——有机质流失
气温高:
有利于有机质分解——有机质含量低
水热条件组合的气候:
影响植物生长—有机质的产量
影响有机质积累和分解
1.7.2013
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土壤的形成
气候
干冷
干热
气候恶劣,植被不良——有机质产量低——土壤贫瘠
湿热
植物茂盛——有机质产量高
有机质分解快、淋溶作用强
土壤贫瘠
湿冷
植物茂盛——有机质产量高
有机质分解慢
土壤肥沃
1.7.2013
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土壤的形成
气候
高温多雨地区 寒冷干旱地区
风化速度
土壤厚度
酸碱性
快
慢
厚
薄
呈酸性
呈碱性
1.7.2013
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土壤的形成
地形——海拔
地势低洼的山麓低地或者谷地,常常因沉积物的堆积形成较厚的土层
山区气温、降水随高度而变化,形成不同的气候和植被,导致土壤的组成成分和理化性质发生分异
1.7.2013
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土壤的形成
地形——坡向、坡度
陡峭的山坡,重力作用和地表径流会加速地表疏松物质的迁移,很难发育成深厚的土壤
不同坡向的温度、水分、光照不同,植被也不同,导致土壤的发育程度与性状不同
1.7.2013
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土壤的形成
时间
时间也是重要的成土因素之一,表明土壤形成发育的历史动态过程。成土母质、生物、气候、地形等因素对土壤形成的作用是随着时间的增长而加强的。
1.7.2013
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土壤的形成
人类活动
人类活动也是重要的成土因素之一。人类活动可以通过改变某一种成土因素或各因素间的关系,来改变和控制土壤发育和演化的方向。
用人工栽培作物或人工植物取代原有的自然植被,会直接或间接地影响土壤生物循环的方向和强度
1.7.2013
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土壤的形成
人类活动
人类活动对土壤的形成和发育的影响是双向的
一些违反自然成土过程的人类活动,则会破坏土壤结构,造成土壤退化、肥力下降。例如,不合理灌溉导致土地盐碱化,大量施用化肥导致土壤板结。
1.7.2013
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知识补充:不同颜色的土壤
类型:红壤
主要分布区:南方地区
成因及特点:高温多雨,土壤中矿物质的淋溶作用强烈,氧化铁等含量较高,所以土壤呈红色,质地黏重,有机质含量低
1.7.2013
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知识补充:不同颜色的土壤
类型:黑土是世界最肥沃的土壤,非常适合植物生长,中国东北地区黑土地处世界主要黑土带之一
主要分布区:我国东北到内蒙古东部
成因及特点:夏季温暖湿润,草类生长茂盛,冬季寒冷,微生物活动较弱,土壤中有机物分解慢,积累较多,土色较黑,土层深厚,有机质含量高
1.7.2013
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知识补充:不同颜色的土壤
类型:青土
主要分布区:东部雨水较多且排水不良或长期被淹的地区
成因及特点:土壤中的铁多以氧化亚铁形式存在,盐碱含量比较高,有机质含量低,水分较少,土壤常常呈青灰色
1.7.2013
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知识补充:不同颜色的土壤
类型:白土
主要分布区:西部地区
成因及特点:气候干旱,地面蒸发作用强烈,土壤中盐碱含量比较高,有机质含量较低,水分较少,土壤常常呈白色
1.7.2013
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知识补充:不同颜色的土壤
类型:黄土是以风力搬运的黄色粉土沉积物,土颗粒细,土质松软,垂直节理发育,常形成陡壁,水土流失严重
主要分布区:黄土高原地区
成因及特点:风力搬运的黄色粉土沉积物,多呈黄色,多空隙,直立性好
1.7.2013
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知识补充:不同颜色的土壤
类型:紫色土
主要分布区:四川盆地
成因及特点:发育于亚热带地区石灰性紫色砂页岩母质的土壤,多呈紫色,一般含碳酸钙,呈中性或微碱性,有机质含量低,磷、钾丰富,矿物养分含量丰富,肥力较高
1.7.2013
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高考真题链接:2026年湖北高考真题
东北黑土地被誉为“耕地中的大熊猫”,是我国粮食安全的“压舱石”。受大规模、高强度开发利用及气候变化等影响,东北黑土地呈现不同形式退化。为推进黑土可持续利用和精准保护,全国首个人工智能大模型驱动的“黑土智保”平台上线运行。下图示意东北黑土主要分布区自然状况。据此完成下面小题。
1.东北黑土地被誉为“耕地中的大熊猫”,源于黑土稀缺且( )
A.分布广泛 B.耐旱防涝 C.深厚肥沃 D.蓄水保温
2.在黑土精准保护工作中,该平台可以( )
①实时监测黑土肥力变化,评估土壤质量
②实时记录耕作措施,预估作物产量
③连续跟踪作物生长状况,防治病虫危害
④诊断黑土退化原因,推荐修复方案
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
1.7.2013
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高考真题链接:2026年湖北高考真题
1.答案:C
解析:土壤的性质。“耕地中的大熊猫”强调的是黑土地的珍贵性、稀缺性和高质量。东北黑土形成时间长,有机质含量高,土壤深厚肥沃,是我国东北商品粮基地的发展基础,C正确。
错误项分析:黑土分布广泛与稀缺相互矛盾,A错误;东北地区有春、夏两个汛期,地势低洼处易积水,黑土并不防涝,B错误;蓄水保温属于土壤的基础功能之一,不是黑土被誉为“耕地中的大熊猫”的原因,D错误。
2.答案:B
解析:土壤的保护。“黑土智保”平台可以利用人工智能大模型实时监测黑土肥力变化、评估土壤质量、诊断黑土退化原因,从而推荐修复方案直接服务于黑土保护,①④正确;实时记录耕作措施,预估作物产量和连续跟踪作物生长状况,防治病虫危害有利于农业生产管理,但不是黑土保护的核心措施,②③错误。综上,B正确。
1.7.2013
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04
案例研究:保护黑土地
探寻“耕地中的大熊猫”的形成奥秘,解析自然成土因素的协同作用
1.7.2013
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东北黑土地
黑土地一般是指拥有黑色或暗黑色腐殖质表土层的土壤,是一种性状好、肥力高、非常适宜农耕的土壤。
我国东北黑土区是世界上三大黑土区之一,分布在黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古呼伦贝尔等地区,其耕地面积约2.78亿亩。东北黑土区是我国重要的粮食生产优势区和最大的商品粮基地,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的作用。
据黑龙江省土壤普查资料显示,东北黑土区的黑土层厚度已由20世纪50年代的60~70厘米减少到现在的30~40厘米。同时,土壤有机质含量下降,土壤结构变差。
东北地区黑土地的分布
1.7.2013
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东北黑土地
为了保护东北地区黑土地,建立优质农产品生产基地,我国先后实施了多项黑土地保护工程,主要采取了以下措施。
●增施有机肥、秸秆还田。人畜粪和农业生产中废弃的有机物经过无害化处理,形成有机肥;秸秆经粉碎等方式还田,这样可以增加土壤有机质含量,提升耕地质量。
●控制土壤侵蚀,减少水土和养分流失。加强坡耕地与风蚀沙化土地综合防护与治理,可遏制黑土地退化和肥力下降。对低山丘陵、山麓冲积洪积平原的耕地,顺坡种植改为机械起垄等高横向种植;长坡种植改为短坡种植等高修筑地埂,并种植生物篱。在低洼易涝区耕地上修建条田化排水、截水排涝设施。
1.7.2013
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东北黑土地
●作物轮作,种养结合。东北黑土区主要作物包括玉米、大豆和水稻。受气候条件制约,该地区以旱地作物轮作为主。轮作可以提高黑土层有机质含量,有利于黑土地保护。种植青贮玉米、饲料油菜、苜蓿等优质饲草料,养殖奶牛、肉牛、肉羊等优良畜种,推进种养结合,发展种养配套的混合农场,实行秸秆“过腹还田”。
●剥离利用建设占用耕地的耕作层表土。将所占用耕地耕作层的土壤用于新开垦耕地、劣质地或其他耕地的土壤改良。
表土剥离
2017—2018年.黑龙江农垦建三江管理局共实施表土剥离项目21个,剥离土方量45万立方米,改造中低产田近千亩,预计每亩可增产水稻150千克。
1.7.2013
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东北黑土地
1.黑土形成主要受哪些成土因素的影响?
2.保护黑土地的措施考虑了哪些成土因素的影响?
增施有机肥、秸秆还田考虑了生物因素;控制土壤侵蚀,坡耕地综合防护与治理考虑了地形因素;作物轮作,种养结合考虑了气候因素;各类保护措施都考虑了人类活动因素。
生物因素:大片草原的生物环境;气候因素:低温寒冷的气候环境;时间:土壤养分的长时间积累。
1.7.2013
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05
知识总结与练习
探寻“耕地中的大熊猫”的形成奥秘,解析自然成土因素的协同作用
1.7.2013
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知识总结
1.7.2013
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黑土在我国东北地区广泛分布,其土层深厚,结构良好,腐殖质含量较高。自20世纪50年代以来,随着对黑土地的大规模开垦以及农业生产中频繁翻耕,自然土壤变为耕作土壤,黑土肥力下降明显。据此完成下面小题。
1.图中甲、乙、丙三层分别代表( )
A.耕作层自然土层犁底层 B.淋溶层耕作层犁底层
C.耕作层犁底层自然土层 D.自然土层耕作层犁底层
2.东北地区黑土腐殖质含量较高的自然原因是( )
A.人口密集,开发历史较早 B.植物稀少,有机质生成多
C.气候干旱,有机质淋溶少 D.冬季寒冷,有机质分解慢
3.下列黑土养护方法合理的是( )
A.大量施用化肥 B.全部退耕还林
C.定期休耕轮作 D.扩大开垦面积
1.7.2013
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1.答案:C
解析:读图可知,甲为作物生长的表层土壤,为耕作层;乙为犁底层,丙为最深层自然形成的自然土层,C正确,ABD错。故选C。
2.答案:D
解析:根据所学知识可知,东北地区位于温带季风气候区,夏季高温多雨,雨热同期,植物生长量大;秋季温度低,枯枝落叶多,为地表土壤提供有机物质;冬季冷湿,气温低,有机质分解慢,故黑土腐殖质含量较高,D正确;人口稀疏、开发历史较早,不属于自然原因,A与题意不符;植物茂密,有机质生成多,B错误;东北地区属于季风气候,降水较多,有机质淋溶较强,C错误。故选D。
3.答案:C
解析:大量施用化肥会造成土壤污染,A错误;全部退耕还林不符合实际,B错误;定期休耕轮作,有利于土壤恢复肥力,C正确;扩大开垦面积,造成土壤破坏,D错误。故选C。
1.7.2013
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土壤既是自然地理环境的一个要素,也是反映自然地理环境整体性的一面“镜子”。结合所学知识,完成下列小题。
4.影响土壤形成的自然因素有哪些( )
①气候②生物③基性岩④成土母质⑤地形⑥时间
A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥ C.①③④⑤⑥ D.①②④⑤⑥
5.下列叙述土壤形成的自然因素正确的是( )
A.在适宜的气候条件下,发育的时间越短,土壤就越成熟
B.成土母质是土壤有机质的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素
C.岩石是土壤的初始状态,是土壤发育的物质基础
D.气候直接影响土壤的水热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度
1.7.2013
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4.答案:D
解析:土壤是在气候、母质、植被(生物)、地形、时间综合作用下的产物,①②④⑤⑥正确;基性岩在外力作用下风化,形成成土母质,基性岩并不是土壤形成的直接因素,③错误。故选D。
5.答案:D
解析:在适宜的气候条件下,发育的时间越长,土壤就越成熟,A错误;生物是土壤的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素,B错误;成土母质是土壤的初始状态,是土壤形成的物质基础,C错误;气候对土壤形成的影响是多方面的,既有直接的影响又有间接的影响,直接的影响是影响土壤的水热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度,间接影响是通过影响植被的分布状况来影响土壤中有机质的含量,D正确。故选D。
1.7.2013
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在亚欧大陆与美洲大陆北部,有一条横贯东西、面积广大的亚寒带针叶林带,因其生态系统结构简单而被称为“绿色荒漠”,但却具有巨大的生态价值,是全球重要的生物碳库之一。完成下面小题。
6.导致亚寒带针叶林带成为“绿色荒漠”的主要因素是( )
A.光照 B.热量
C.水分 D.土壤
7.亚寒带针叶林碳储量较高的主要原因是( )
A.生长季较长 B.有机物积累多
C.土壤肥力高 D.物种多样性高
1.7.2013
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6.答案:B
解析:根据材料可知,亚寒带针叶林带成为“绿色荒漠”的主要原因是其生态系统结构简单。亚寒带针叶林位于亚寒带地区,纬度高,热量条件差,因此适合分布的物种较少,生态系统结构简单。综上所述,导致亚寒带针叶林带成为“绿色荒漠”的主要因素是热量,而不是光照、水分和土壤。B正确,ACD错误,故选B。
7.答案:B
解析:亚寒带针叶林位于亚寒带地区,纬度高,热量条件差,生长季较短,A错误;因温度低,微生物活性弱,有机质分解速度慢,土壤有机物积累多,因此亚寒带针叶林碳储量较高,B正确;土壤肥力高是碳储量高的结果,而不是其原因,C错误;亚寒带针叶林生态系统结构简单,物种多样性不高,D错误。故选B。
1.7.2013
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感谢观看
守护土壤,共筑绿色未来
愿我们携手努力,让环保理念深植于心,用实际行动呵护每一寸土地,让希望的种子在脚下生根发芽,生生不息。
1.7.2013
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