土壤

 

学习目标】

1.通过对教材的阅读知道土壤概念和组成。

2.通过对土壤标本或实地观察,认识土壤颜色、质地、剖面构造等特征,培养学生理论联系实际的能力。

3.通过图片或影像材料掌握土壤在形成过程中各自然环境要素的作用。

4.通过对土壤功能的认识,理解人类在生产、生活中对土壤资源合理利用和改造的方式,逐步树立可持续发展的观念。

学习重难点

通过野外观察或运用土壤标本,说明土壤的主要形成因素。

学习过程

学习新知,挑战自我

知识点一观察土壤

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,由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成。野外对土壤的观察,一般从土壤颜色、土壤质地、土壤剖面构造等方面进行。

1.土壤颜色: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。

2.土壤质地:土壤矿物质颗粒按照粒径大小可分为砾、砂土、粉粒、黏粒等。从土壤质地看,土壤一般分为土、壤土和黏土

3.土壤剖面构造

1)自然土壤剖面主要土层及特点

主要土层

土层特点

有机层

以分解和半分解的有机质为主。

腐殖质层

腐殖质积累,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。

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

基岩层

坚硬的岩石

2)耕作土壤剖面及各层特点

主要土层

特点

耕作层:

又称表土层或熟土层,土质疏松,有机质比例,颜色较

犁底层:

又称亚表土层,土层紧实,颜色较,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。

知识点二土壤的主要形成因素

1.成土母质:岩石的风化产物,是土壤发育的物质基础,称为成土母质,成土母质决定了土壤矿物质的成分养分状况,影响土壤的质地。

2.生物:生物是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,没有生物的作用,就不可能形成土壤。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。植物可把分散在成土母质、水和大气中的营养元素选择性地加以吸收,储存在生物体内,并随生物残体的分解释放到土壤表层。这种生物循环不断进行,使营养元素在土壤表层富集。

3.气候:岩石风化的强度和速度与温度降水量呈正相关,因此,湿热地区的土壤形成速度比干冷地区快得多。与干冷地区相比,湿热地区土壤化学风化作用和淋溶作用强,土壤黏粒比重。冷湿环境有利于土壤有机质积累,而干旱、高温地区土壤有机质积累少。总体而言,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。

思考1为什么说生物是土壤形成过程中最活跃的因素?

提示:生物的参与加快了成土过程,使土壤发育不断深化,形成土壤肥力。生物在土壤的形成过程中起主导作用,它对成土母质的改造作用主要表现在两个方面:一是有机质的积累过程,二是养分元素的富集过程。

知识链接

 

理想土壤成分的体积分数

 

土壤剖面示意图

生物是土壤形成的主导因素。特别是绿色植物将分散的、深层的营养元素进行选择性的吸收,集中地表并积累,促进肥力发生和发展。生物是土壤有机物质的来源和土壤形成过程中最活跃的因素。

思考2为什么冷湿环境有利于有机质的积累?

提示:寒冷条件下,微生物分解作用缓慢,利于有机物积累;温暖湿润条件下,微生物活动旺盛,全年都能分解有机质,使有机质含量减少。

地形:主要起再分配作用,使水热条件重新分配,从而使地表物质再分配。不同地形形成的土壤类型不同,其性质和肥力不同。

时间:决定土壤形成发展的程度和阶段,影响土壤中物质的淋溶和聚积。

思维拓展:

1.土壤环境对人类活动的影响

1)影响农业类型、耕作方式、生产效率等

2)对农村居民生活用能产生影响

2.人类活动对土壤环境的影响

1)合理的人类活动有助于地表土壤的保持和土壤环境的改善

2)不合理的人类活动会造成土壤肥力下降,土层变薄,土地生产力下降

4.地貌:地貌对土壤发育的影响是多方面的。例如,由于水热条件的不同,山顶与山麓、阳坡与阴坡、迎风坡与背风坡的土壤发育不同;从山顶到低平洼地,由于成土母质的颗粒存在由粗到细的变化规律,依次分布着砾质土、砂土壤土和黏土。

5.时间:在上述成土因素综合作用下,土壤发育的时间越长,土壤层越,土层分化越明显。在自然状态下,形成20厘米厚可供耕作的土壤,一般需要1001000年。

除自然原因外,人类活动对土壤的影响极为深刻。自然土壤在人类长期的耕作和培育下,形成了有利于农业生产的耕作土壤

知识点三土壤的功能和养护

1.土壤的功能

1)土壤处于岩石圈、圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带,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,是联系有机界无机界的关键环节。

2)土壤为植物生长提供了扎根立足的条件,从而使地球表面因着生绿色植物而生机盎然,促使地理环境以至地球面貌发生了根本的改变。

3)土壤具有重要的蓄水保水功能。

2.土壤的养护

1)土壤的改良

有些土壤,不适于种植农作物,或者种植农作物产量较低,不能满足耕作的需要,人们就会设法对其进行改良或改造,如亚马孙河流域人们利用生物炭改良土壤。

2)土壤养

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、启迪思维,突破重点

重点土壤形成

探究活动

生物对土壤形成作用(生物循环)示意图,探究下列问题。

 

1)图中ABCD代表的含义是:

A________B________C________D________

2)写出图示循环的环节过程________________________________

3)图示生物对母质改造作用表现为哪两个过程?

4B代表的物质有哪些功能?

5)由图示可以看出,在土壤的形成过程中起主导作用的是______________________,原因是________________________________________________________________

提示:(1A岩石风化;B腐殖质;C吸收;D淋失

2)植物根系吸收岩石风化物中的矿物质——合成有机物质——微生物分解、转化成腐殖质——释放养分供植物生长

3)土壤中有机质的积累过程和养分元素的富集过程。

4)能释放土壤母质没有的氮素养分,促使土壤颗粒发生团聚,改善母质性状,形成土壤肥力。

5)生生物促进了土壤的肥力形成

归纳拓展

土壤的形成受成土母质、生物、气候、地形等自然因素及人类活动的共同作用,体现了自然地理环境要素相互作用和相互影响,共同构成一个整体。

1.自然地理要素与土壤的关系

 

2.土壤形成过程

 

学以致用

[2019·深圳市高一检测]下图为各种成土因素作用示意图,读图回答(1)~(3)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

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

3)陡峭的山坡上难以发育成深厚土壤的原因是(    )

A.地表疏松物质的迁移速度快

B.地表疏松物质的侵蚀速率较慢

C.光热条件差

D.水分条件差

解析:第(1)题,生物是土壤有机物质的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素。第(2)题,在寒冷的气候条件下,土壤冻结时间长,化学分解和微生物分解作用缓慢,使有机质积累起来,因此土壤中有机质含量较多;在温暖湿润的气候条件下,植物生长旺盛,形成的枯枝落叶多,但化学分解和微生物分解都较快,因此土壤中的有机物含量较少;气候能够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,还能够通过影响岩石风化过程、外力地貌形态以及动植物和微生物的活动,间接地影响土壤的形成和发育。第(3)题,陡峭的山坡上,地表疏松物质的迁移速度快,很难发育成深厚土壤;在平坦的地方,地表疏松物质的侵蚀速率较慢,成土母质能在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。

答案:(1D2B3A

三、达标测评

素养一土壤特性与农业生产(综合思维)

有机质含量高低是土壤肥力的重要标志,一般土壤有机质含量为5%。图1我国东部某地土壤剖面图,图2该土壤有机质分布图。读图回答12题。

 

 

1.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

2.针对该土壤的特性,该地宜采用的农业技术是(    )

A.免耕直播

B.深耕改土

C.大棚温室

D.砾石压土

解析:第1题,从图2可以看出该地土壤表层(0厘米附近)有机质含量低于5%,说明地表有机质含量较少;如果人工增施有机肥一般会分布在表层附近;表层土壤有机质较低,说明受外力作用影响,肥力流失较多;我国东部地区降水丰富,为流水侵蚀作用。第2题,免耕直播即不耕情况下直接在土地上种植,可以减少水土流失,特别是气候较为干旱地区作用显著,而我国东部地区降水较多;从图2中可以看出土层较深地区土壤有机质较丰富,深耕改土可以有效利用土壤肥力;大棚温室改变热量条件,不会影响有机质含量;砾石压土主要改变土壤水热条件,不能改变土壤有机质含量。

答案:1C2B

素养二气候与土壤的形成(综合思维)

3.利于土壤有机质积累的是(    )

A.气候湿热、草类茂盛

B.气候湿热的热带森林

C.气候相对寒冷的草原地区

D.气候相对寒冷的森林地区

解析:在寒冷气候条件下,微生物分解缓慢,利于有机质积累;草类根系茂盛且集中在近地表的土壤中,为土壤表层提供了大量有机质。

答案:C

素养三土壤与人类活动(人地协调观)

4.土壤与人类活动的关系,叙述正确的是(    )

A.土壤与工农业生产的关系不密切

B.土壤退化与人类不合理的耕作经营活动有关

C.南方水稻土的形成与人类长期的耕作和培育无关

D.土壤是一种永续性的可更新的资源,无论如何利用都不会损耗其肥力

解析:人类活动对土壤的积极影响:培育出肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土。人类活动对土壤的消极影响:造成土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等。

答案:B

素养四土壤的功能与养护(综合思维、人地协调观)

5.读土壤在地理环境中的地位示意图,回答:

 

1)图中代表的地球外部四个圈层是:

________圈,________圈,________圈,______圈。

2)土壤是处于四大圈层中紧密接触的________地带,是陆地环境各要素________作用的产物,是地表________________循环和____________转化非常活跃的地带。

3)在构成地理环境的各种要素中,________在土壤形成过程中起着主导作用。

4)自然土壤在人类精心耕作和管理下,会成为(    )

A.盐碱土

B.沙化土

C.农业土壤

D.成土母质

解析:第1)题,读图,根据图中各圈层的位置,可写出圈层的名称。第(2)题,考查土壤在地球圈层中的位置和作用。第(3)题,在构成地理环境的各种要素中,生物在土壤形成过程中起着主导作用。第(4)题,人类活动会影响土壤,在人类精心耕作和管理下,会成为农业土壤。

答案:(1岩石大气生物

2)过渡综合物质能量

3)生物

4C