5.2.2 土壤的主要形成因素和养护 课件-2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一
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普通
内容正文:
一提到大熊猫,同学们会想到我国的哪个区域呢?这时候东北人就会说,我也有自己的大熊猫。东北的大熊猫指的是什么呢?是黑土。
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东北的黑土地,被称为“耕地中的大熊猫”。
2
吉林省梨树县玉米田
这是吉林省梨树县的玉米田,一年的产量45亿斤以上。农民伯伯说,丰收全靠脚下的黑土地。大家有没有想过:黑土地为什么这么肥沃?它是怎么形成的?
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土壤的主要形成因素
和土壤的养护
带着这些问题,我们今天就从土壤的主要形成因素和土壤养护这两个角度,来揭开黑土地的神秘面纱。
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土壤的形成过程
1.岩石风化崩解
2.低等生物作用
3.土层开始形成
4.成熟的土壤层
成土母质
有机物
母质层
母质层
母质层
腐殖质层
淀积层
腐殖质层
淋溶层
基岩
基岩
基岩
基岩
成土
母质
原始
土壤
成熟
土壤
风化
作用
高等
植物
低等植物
微生物
裸露
岩石
耕作
土壤
人类
活动
有机质从无到有,由少到多的过程。
首先,我们要知道最根本的一个问题,土壤究竟是如何形成的呢?请大家观察土壤形成示意图,谁能描述一下土壤形成的过程呢?
最开始是裸露的岩石,基岩经过风化作用下逐渐破碎分解,形成了成土母质。然后在低等植物和微生物作用下,慢慢积累有机质,形成原始土壤;随着高等植物和微生物的作用之下逐渐发育成成熟土壤。自然土壤在人类活动的影响下,形成耕作土壤。
(在温度、水、空气、生物等影响下,地表或接近地表的岩石发生破碎或分解,形成许多松散物质,这一过程称为风化)
在土壤的形成过程中,土壤的矿物质、有机质、空气、水分这四大组成部分中,什么物质的出现标志着比表土层发生了质的变化,使其可以称之为土壤了呢?对,有机质!土壤的形成过程,其实就是有机质从无到有,由少到多的过程。
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成土母质
生物
地貌
气候
时间
人类活动
土壤的主要形成因素
土壤的主要形成因素
【探究1】结合教材,说明土壤形成过程中会受到哪些因素的影响?
请同学们思考一下,在土壤形成过程中,她究竟会受到哪些因素的影响呢?请大家快速浏览91页,完成探究1。请这位同学回答,非常好,会受到成土母质、生物、气候、地貌、时间、人类活动的影响。
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小游戏:请你将以下关键词填入空格中
在水/大气/生物等风化作用下使岩石破碎,形成_________;
随着_______的参与,有机质和腐殖质越来越多,肥力越来越厚;
_______加速或减慢了土壤的形成过程,影响土壤分布规律;
随着_______的发展,形成20cm厚可供耕作的土壤;
_______重新分配了水热条件,推动土壤地带性的形成;
随着__________参与,出现了耕作土壤。
成土母质
生物
地貌
气候
时间
人类活动
成土母质
生物
气候
时间
地貌
人类活动
土壤的主要形成因素
那这些成土因素在土壤形成过程中发挥着哪些作用呢?我们玩个小游戏,将以下关键词填入空格中。先给大家1分钟的时间做准备,1分钟后抢答。
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约8500年前,东北地区的气候转向温暖湿润。较高的温度和充足的降水,加速了当地基岩(如石灰岩、玄武岩)和河流沉积物的风化强度与速度,形成了大量细粒、黏重的风化产物,为土壤形成提供了丰富的物质基础。暖湿气候促使草原与针阔混交林植被繁茂生长,繁盛的植被及其地下的庞大根系,与土壤中的动物(如蚯蚓)和微生物一起,综合作用于这些黏重的成土母质:它们分泌的有机酸和呼吸产生的二氧化碳,进一步加速了母质的风化。它们残体转化形成的腐殖质,作为一种天然的胶水,能够将细小的矿物质颗粒团聚成稳定的团粒结构。这极大地改善了母质性状,促进土壤变得疏松肥沃。每年夏季,植物快速生长并积累大量有机质;冬季来临时,气温骤降,加上东北平原地势低平、沼泽湿地广布,导致地表易形成上层滞水。这种滞水在冬季冻结为季节性冻土,抑制了微生物活动,有机质以腐殖质形式大量保存。经过数千年的循环积累,最终形成了深厚肥沃的东北黑土。此外,近现代人类活动(如耕作方式)也对黑土性质产生了重要影响。
探究2:结合材料与课本内容,分小组讨论这些成土因素在黑土地形成过程中发挥的作用,并解答问题链。
接下来,前后4个人为一小组,结合材料和课本内容,讨论这些成土因素在黑土地形成过程中发挥的作用。并完成学习任务单上的问题链。
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01 成土母质
成土母质是岩石风化的产物,是土壤发育的物质基础。
成土母质决定了土壤的矿物质成分和质地(粗细程度)
(1)材料中提到,黑土的”母质“是由什么发育而来的?它们有什么共同特点?
(2)如果母质是像砂石那样颗粒很粗、透水性好的物质,还能形成黑土吗?为什么?
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四川盆地在紫色砂页岩上形成了紫色土
花岗岩:土壤质地较粗
石灰岩:土壤质地较细
01 成土母质
由花岗岩发育的土壤,质地较粗。由石灰岩发育的土壤,质地较细。四川盆地之所以能够形成紫色土是因为成土母质是紫色的砂页岩。
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02 生 物
最活跃的因素:生物残体为土壤提供有机质,有机质在微生物作用下转化为腐殖质。
最基本的因素:没有生物的作用,就不可能形成土壤。
(1)黑土中丰富的有机质,最初的来源是什么?
(2)仅仅有枯枝落叶的堆积就能变成黑土吗?关键还需要什么过程?
(3)如果微生物太活跃,把枯枝落叶彻底分解了,会怎么样?
(4)植物、动物、微生物的综合作用,对土壤有什么影响?
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03 气 候
气候通过控制温度和降水,影响有机质的分解和积累,并且岩石风化的强度、速度与温度、降水呈正相关。
(1)材料中提到的两个季节分别对有机质的积累和保存起到了什么作用?
(2)为什么冬季分解会变慢?仅仅是因为气温低吗?
(3)气候对岩石的风化有什么影响?
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04 地 貌
地貌影响地表的水热条件以及土壤的侵蚀和堆积。
(1)材料中说东北平原地形平坦且封闭,这有什么影响?
(2)如果这里是崎岖的山地,水会容易滞留吗?土壤会被侵蚀还是堆积?
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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
04 地 貌
地貌对土壤发育的影响其实是多方面的。从山顶到山谷,由于成土母质的颗粒存在由粗到细的变化规律,因此依次分布着砾质土、砂土、壤土和黏土。同时由于水热条件不同,山坡的土壤较薄、较贫瘠,山谷的土壤较厚、较肥沃。阳坡与阴坡、迎风坡与背风坡,土壤发育也不同。
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05 时 间
(1)黑土是从什么时候开始发育的?
(2)“年复一年”这个词说明了什么?如果我们只给大自然100年的时间,能形成这么肥沃的黑土吗?
土壤发育时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显
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06 人类活动
不合理的改造——破坏土壤的结构与性状,导致土地退化
合理的改造——改善土壤的结构与性状,提高土壤生产能力。
自从人类来到这片土地进行耕作后,人类活动可能会对黑土产生什么影响呢?请举例说明。
施肥(黑土更肥),修建水利工程(防洪抗旱)。过度开垦(黑土流失)。长期使用化肥(土壤板结,质量下降)
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探究3:从有机质积累的角度,说明东北黑土有机质丰富的原因。
解密沃土成因
土壤有机质含量 = 有机质收入量 — 有机质支出量
外来的
沉积物
生物
归还
微生物
分解
植物
消耗
侵蚀
淋溶
生物、气候、地形
现在有了这些知识铺垫后,我们就能解释为什么东北黑土如此的肥沃。东北黑土肥沃,不就是意味着东北黑土有机质丰富吗。
有机质的“收入”主要包括两方面:一是外来的沉积物,如河流带来的泥沙;二是生物归还,即植物残体、动物粪便等回归土壤。而有机质的“支出”主要有三个渠道:一是微生物分解;二是植物吸收利用;三是水蚀、风蚀造成的物理流失。因此是地形、气候、生物这些因素共同影响了土壤有机质的含量。
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探究3:从有机质积累的角度,说明东北黑土有机质丰富的原因。
解密沃土成因
温带季风气候
茂盛
枯枝落叶
有机质
寒冷漫长
微生物
长
减少
也在减少
减少
平坦
沉积的多,侵蚀的少
东北地区,气候( ),植被( ),这就意味着( )多,( )来源丰富。
冬季( ),( )的活性受到了抑制,有机质的分解( ),植物的生长周期( ),有机质的消耗( ),有机质的支出( )。
地势( ),有机质( )。
因此东北黑土有机质丰富。
现在我们的目光重新回到东北黑土,有没有同学愿意分析一下探究3呢?
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粮食年年丰收,黑土地却在变薄、变瘦、变硬!
警示黑土之危
据《东北白皮书(2020)》报告称,一些地区的黑土层每年“变薄”0.7-1厘米,黑土在不断退化。
得益于东北肥沃的黑土,东北地区粮食年年都在大丰收,但是人们却发现脚下的黑土地在变薄、变瘦、变硬!东北的黑土正面临着危机!黑土在退化!东北黑土为什么会退化呢?
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【探究4】据材料分析东北黑土退化的原因。
“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..”
人口( ),耕地面积( ),地表植被( )土壤( )。夏季( ),冬春季节( )表层土壤( )。同时由于不断耕作,黑土本身的肥力( ),过多使用( ),导致土壤结构破坏。
不断增加
不断被扩大
遭到了破坏
裸露出来
水土流失加剧
风力侵蚀增强
不断地流失
在下降
化肥
不合理的人类活动
水土流失
风沙活动
在这4幅图中,我们可以看到一些不合理的人类活动、风沙活动、水土流失现象。
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2020年7月,习近平总书记视察梨树县国家百万亩绿色食品原料(玉米)标准化生产基地核心示范区,对梨树县提出重要指示:一定要保护好、利用好黑土地这一“耕地中的大熊猫”,使之永远造福人民。
黑土退化,东北地区可是我们重要的粮仓啊!黑土退化是不是意味着我国的粮食安全受到了一定的威胁呢。因此习总书记在视察梨树县的时候就提出了重要的指示。
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【探究5】 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?
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
种植农作物的物质基础
珍贵的自然资源
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
处于四大圈层的过渡地带,是联系有机界和无机界的关键环节
那国家为什么要像保护大熊猫一样保护黑土地呢?黑土地除了产出粮食,还有哪些重要的功能?请快速阅读P92-93内容,看看土壤有哪些功能。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。处于四大圈层(岩石圈、水圈、大气圈和生物圈)的过渡地带,是联系有机界和无机界的关键环节。
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共寻护土良策
【探究6】我们究竟应该怎么保护黑土呢?
可见土壤是非常宝贵的自然资源,黑土地也是当之无愧的耕地中的大熊猫。我们究竟应该如何保护黑土呢?
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土地休耕
种植绿肥
作物轮作
广施农家肥
共寻护土良策
轮作:在同一块田地上,有顺序地轮换种植不同的作物
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
同学们说的很好,梨树县的人们呢,也是和同学们一样不断地思考、不断地实践,最终提出了“梨树模式”。
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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”】
“梨树模式”是吉林省梨树县成功探索出的一种新型保护性耕作模式,其核心是秸秆覆盖返田地,通过免耕播种机一次作业即可完成清理秸秆、开沟、施肥、播种、覆土、压实等工序。目前梨树县农业综合机械化率到达了93.6%,实现了“藏粮于地、藏粮于技”。
探究7:说明“梨树模式”对黑土肥力保护的重要作用。
【秸秆覆盖】防止( ),减少( )。减少黑土水分( ),提高土壤的( )能力。补充土壤( )。
【少耕、免耕】使土壤透气性( ),微生物的活性( ),利于( )的积累。减少对( )的破坏,提高土壤的( )。
水蚀和风蚀
表层黑土流失
蒸发
蓄水和保水
有机质
降低
降低
有机质
土壤结构
肥力
秸秆覆盖,就是把秸秆放在土壤上,无非就是防止土壤的水蚀和风蚀,减少表层土壤的流失。覆盖秸秆之后,它可以有效地减少黑土的水分蒸发,
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共寻护土良策
“梨树模式”运行后,梨树县近10年的土壤含水量从20%增加到40%;土壤流失率减少80%;耕层深度0-20厘米的土壤有机质含量增加近13%,土壤有机质以每年0.1%的速度在提升。
一定要深入总结“梨树模式”向更大的面积去推广。
现如今,得益于“梨树模式“,梨树县的黑土发生了翻天覆地的变化。梨树县的玉米产量常年稳定在45亿斤以上,有效的保障了我国的粮食安全。习总书记就提出:一定要深入总结”梨树模式”向更大的面积去推广。
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课堂小结
土壤
主要形成
因素
功能
连接有机界、无机界
影响生物
蓄水、保水
产出粮食
养护
成
土
母
质
生
物
人类
活
动
气
侯
地貌
时间
改良改造
养护结合
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尽自己的力来保护我们脚下的这片土地。
为我国的土壤养护、粮食安全贡献出自己的力量!
通过这节课的学习,我们得知东北黑土得到了改良,那我国其他地区的土壤呢?比如南方地区的红壤以及黄淮海平原的盐碱地呢?我们该怎么进行改良呢?那这个问题就给同学们课后思考。也希望同学们在今后的学习中,不断地探索、不断地思考,尽自己的力来保护我们脚下的这片土地。为我国的土壤养护、粮食安全贡献出自己的力量!
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下图为各种成土因素作用示意图,读图回答(1)-(2)题。
(1)土壤的形成过程中最活跃的因素是( )
A.地形
B.人类活动
C.气候
D.生物
课堂练习
D
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下图为各种成土因素作用示意图,读图回答(1)-(2)题。
课堂练习
(2)有关气候与土壤的关系的说法,正确的是( )
A.在寒冷的气候条件下,土壤中的有机质含量较少
B.在常年温暖湿润的气候条件下,化学分解作用和微生物分解作用都较快。
C.在常年温暖湿润的气候条件下,土壤中的有机质含量较多。
D.气候只能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。
B
在寒冷的气候条件下,土壤冻结时间长,微生物分解作用非常缓慢,使有机质积累起来。在常年温暖湿润的气候条件下,微生物活跃,全年都能分解有机质,使有机质的含量减少。还能通过影响岩石的风化过程、动植物和微生物的活动,间接的影响土壤的形成和发育。
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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。
(3)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
C
课堂练习
在垂直方向上,厚层黑土土壤有机碳含量均高于其他类型土壤,土壤颜色较深,土壤较为黏重,发育程度高。
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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。
(4)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
课堂练习
D
苔藓植物体积较大、生长较快,能增加表层土壤有机质,提高土壤保水能力。能维持地表温度稳定,缩小昼夜温差。在上层形成有机质的积累,为高等植物生长创造条件。
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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。
(5)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
课堂练习
B
松嫩平原南部吉林省黑土区主要为农业生产基地。该黑土区表层土壤是作物生长的重要土层,为耕作层,受耕作施肥的影响较大。
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