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土壤
Soil
第五章第二节
植被与土壤
新课标人教版
2 019
视频素材-土壤与植物生长
Video material - soil and plant growth
目录
Contents
01 观察土壤
02 土壤的主要影响因素
03 土壤的功能和养护
课标 通过野外观察或运用土壤标本
说明土壤的主要形成因素
土壤的概念 Soil Concept
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
材料阅读
Material reading
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为什么这么贫瘠 还有什么能改良土壤的方法吗?
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
土壤颜色 质地与剖面构造
Soil color texture and section structure
壹
野外对土壤的观察
Field observation of soil
土壤颜色
Soil Color
土壤质地
Soil Quality
剖面构造
S-structure
土壤的颜色 Soil Color
-01
土壤 Soil
… …
… …
有些土壤就是用颜色来命名的
土壤颜色是土壤最重要的外部特征之一
也可以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
黑色土
表示土壤腐殖质含量高,腐殖质含量减少则呈灰色
黄色土
表示土壤中是在黄土基础上发育的,疏松、多孔隙,垂直节理发育,极易渗水
红色土
表示土壤中含较高的赤铁矿或水化赤铁矿
土壤
颜色
Soil color
白色
表示土壤中盐碱含量比较高
有机质含量较低,水分较少
——Soil distribution map of China
东北黑土
Black soil in Northeast China
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
黑龙江东北平原黑土地
土壤 Soil
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
陕北黄土高原
黄土高原
The Loess Plateau
土壤 Soil
分布南方丘陵,雨水淋溶作用强,含铁氧化物,呈酸性,网纹层发育明显,肥力低,但利于茶树、柑桔种植
云南东川红土地
南方红壤
Southern Red Soil
… …
… …
土壤的质地 Soil Quality
-02
土壤矿物质颗粒按粒径大小可以分为石砾、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
按照质地可以分为砂土、壤土和黏土
土壤 Soil
… …
… …
土壤的质地 Soil Quality
-02
石砾
——Gravel
砂粒
——Sand
粉粒
——Silty
黏粒
——Clay
沙土
以沙粒占优势疏松,大孔隙多,毛细管孔隙少通气、透水性能强,保水,蓄水性高
有机质易分解,保肥性能弱,易耕作
中国
内陆沙土
Inland sandy soil
黄土沙土
Loess sandy soil
河岸沙土
Riparian sandy soil
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,而且蓄水、保肥性能强,是农业发展的理想土壤质地
壤土
中国
红壤[Red Soil]通常具深厚红色土层,网纹层发育明显,酸性,盐基饱和度低,主要分布于红壤侵蚀强烈的丘陵山区
棕壤[Brown soil]是指曾称棕色森林土,具有明显的淋溶过程,全剖面颜色分异不明显,表层呈灰棕色,是较好的农业土壤
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;水分不容易从中通过才具有较好的可塑性
黏土
中国
以高岭石族粘土矿物,呈白色而又细腻,又称白云土;因江西省景德镇高岭村而得名
其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质;主要用于造纸、陶瓷和耐火材料
高
岭
土
手工作坊陶土陶器制作
Handcraft workshop pottery making
-A-
土壤 Soil
… …
… …
中国南方常熟水稻土采样
Ripe paddy soil sampling
-B-
土壤 Soil
… …
… …
一、观察土壤
不同质地的土壤他们对于农业生产的影响是什么?
通气、透水性强、保水、蓄水性弱、保肥性弱
通气、透水性良好、保水、蓄水性强
通气、透水性差、保水、蓄水性强、保肥性好
易耕作
理想耕作土壤
不易耕作
土壤的剖面 Profile of Soil
-03
土壤 Soil
… …
… …
指从地面垂直向下的土壤纵剖面,也就是完整的垂直土层序列,是土壤成土过程中物质发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的
土壤剖面分为自然土剖面和人工土剖面等
6.土壤剖面
森林土壤剖面
土壤——观察土壤
耕作土壤剖面及特点
Profile and characteristics of cultivated soil
-B-
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
耕作层的厚度一般为15 20cm,作物根系最为密集。
surface soil layer
犁底层
Plough bottom
又称亚表土层,土层紧实,颜色较浅,具有保肥保水作用
长期耕作经常受到犁的挤压和降水时黏粒随水沉积,厚约5-7cm,最厚达到20cm。
自然土层
Natural soil layer
未经耕作熟化,不利于作物生长
活动:观察、感受土壤 Soil Quality
-04
01 户外找一个自然土壤剖面,拍照,说出里面包含了哪些土层?
02 学校附近随机挖取小块土壤,用手捏紧,观察体积变化,说明原因?
03 取小块土样用手捏紧,感受其中的水分?(通常分为干、稍湿、润、潮、湿五级)
土壤 Soil
… …
… …
土壤的主要形成因素
Main factors of soil formation
贰
土壤的主要形成因素 Main factors of soil formation
-01
SOIL
成土母质
PARENT MATERIALS TO GENERATE SOIL
……
生物因素
Biological factors
……
地貌因素
Geomorphic factors
……
气候因素
Climatic factors
……
时间因素
time factor
……
人为因素
anthropogenic factor
……
… …
… …
Parent material
成土母质
岩石的风化产物,是土壤发育的物质基础,称成土母质。
成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况,影响土壤的质地
01
生物残体为土壤提供有机质*(动物、植物)
有机质在微生物作用下转化为腐殖质
植物吸收营养元素,储存在生物体内,并随生物残体分解释放到土壤表层,营养元素在土壤表层富集
植物、动物、微生物的综合作用,加快岩石风化和土壤的形成的过程,改善成土母质的性状,促进土壤矿物质颗粒团聚 。
02
Biological factors
生物因素
腐殖质
岩石风化
+ + + + + +
+ + + + + +
吸收
循环
有机质
… …
… …
干热环境——有机质积累少(荒漠土);干冷环境——土壤形成速度较慢;冷湿环境——有机质积累多(东北黑土)
湿热环境——土壤形成速度较快,风化作用和淋溶作用强土壤黏粒比重高(云南东川砖红壤)
03
Climatic factors
气候因素
… …
… …
Geomorphic factors
地形因素
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;高度、坡度、坡向、影响光照、热量和水分、物质的转换;从山顶到低平洼地,依次分布着砾质土、砂土、壤土、黏土
04
地貌影响气温降水→影响植被分布
地貌→影响地表径流,→影响成土母质分布
… …
… …
Time factors
时间因素
土壤发育时间越长
土壤层越厚,土层分化越明显
05
… …
… …
anthropogenic factor
人为因素
在人类的耕作下,形成了有利于农业生产的耕作土壤
合理的改造——改善土壤的结构与性状,提高土壤生产能力,比如水稻土;不合理的改造——破坏土壤的结构与性状,导致土地退化
06
水稻土是受到人为活动和自然成土因素的双重作用而形成土壤
水稻土是在长期栽培水稻,灌溉浸泡条件下发育而成的土壤,水稻土广泛分布于亚洲南部,我国主要在长江流域
人造土壤-水稻土
Artificial soil paddy soil
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
土壤的形成过程 Schematic diagram of soil formation process
-02
阶段一:裸露岩石
裸露的岩石经过风化作用后,形成的结构疏松的风化物称为成土母质
… …
… …
土壤的形成过程 Schematic diagram of soil formation process
-02
阶段二:成土母质
成土母质是形成土壤的基本的原始物质,是土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素的最初来源
… …
… …
土壤的形成过程 Schematic diagram of soil formation process
-02
阶段三:原始土壤
从岩石被生物定居或着生开始,到高等植物定居之前所形成的仅能满足低等植物繁衍的薄层土壤
… …
… …
土壤的形成过程 Schematic diagram of soil formation process
-02
阶段四:原始土壤
土壤的发育与外界环境处于动态平衡,且剖面特征发育良好的土壤
物质循环的强度和广度增大,腐殖质不断积累,土壤营养成分不断增加,土壤肥力不断提高
… …
… …
土壤的功能和养护
Function and maintenance of soil
叁
1.图中呈现了哪些圈层?土壤层上下各有哪些圈层?
2.土壤中的矿物质、有机质、水和空气分别来自哪一圈层?
三、土壤的功能与养护
功能1:土壤处于岩石圈、水圈、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,是联系有机界和无机界的关键环节。
功能2:为植物生长提供了扎根立足的条件,改变了地理环境;
功能3:具有重要的蓄水、保水功能,是人类可以利用的珍贵自然资源。
土壤和人类的关系十分密切,因为人类生存必须发展农业,以取得食物。人类种植农作物是以土壤为物质基础的;人类饲养动物,也主要以植物为饲料。
土壤不仅是自然环境的重要组成部分,也是人类可以利用的珍贵的自然资源,土壤功能的可持续性与农业乃至人类社会的可持续发展息息相关。
合理利用和保护土壤资源,对人类的生存和发展至关重要。
对不能满足耕作需要的土壤,设法对其进行改良和改造。
对优良的土壤,注重种养结合,以保持土壤持续提供高效肥力的能力。
方法:休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等
绿肥作物——红花草
优良土壤的保养 Maintenance of good soil
-03
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
作物轮作——指在同一田块上不同年度间有顺序地轮换种植不同作物或以复种方式进行的种植方式
作用
提高农作物产量
有效供给增加;增加收入
澳大利亚混合农业休耕模式
种植绿肥、广施农家肥
绿肥作物 [图示植物:紫云英]
指一类主要当作肥料种植的作物;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
优良土壤的保养 Maintenance of good soil
-03
海绵城市Sponge City
海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,也可称之为“水弹性城市”