5.2 土壤（学案）-高中地理人教版（2019）·必修 第一册

【学案】必修第一册
第五章 植被与土壤
5.2 土壤
【学习导航】
目标导向
　　课程标准：通过野外观察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素
核心要点：
1.土壤的概念及物质组成
2.土壤特征
3.自然土壤和耕作土壤的剖面结构
4.土壤形成的主要因素
5.土壤的功能和养护
核心素养
综合思维：结合图文材料，分析土壤的特征及其形成因素
区域认知：结合区域图文材料，分析不同地区土壤的形成因素及土壤特征
地理实践力：通过野外观察或运用土壤标本，分析土壤剖面结构和土壤特征
人地协调观：认识土壤的重要性及养护措施，保护和改良土壤，促进土壤生产力的持续利用
【知识导学】
一、观察土壤
1．土壤概念：指陆地表层具有一定________，能够生长________的疏松表层。
2．物质组成：由________、________、水分和空气四种物质组成。
3．野外观察内容：
(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________、________等。
(2)土壤质地
①土壤矿物质颗粒按照粒径大小可分为________、砂粒、________、黏粒等。
②土壤质地：不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对________。可分为如下三种类型：
砂土：通气、透水性强，保肥性能弱，易________； 壤土：通气、透水性能良好，蓄水、保肥性能强，是________理想的土壤质地；黏土：通气、透水性________，蓄水、保水性能强，保肥性能好，但质地________，不易耕作。
(3)土壤剖面构造
①土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵剖面。
②自然土壤自上而下依次为________、腐殖质层、________、淀积层、________和母岩层。
③耕作土壤剖面一般分为________、________和自然土层。
特别提醒：土壤与土地不同
土壤只是构成土地的要素之一，而土地是陆地的表层部分，除土壤外，还包括岩石和岩石的风化物(成土母质)等。
二、土壤的主要形成因素
1．成土母质
(1)成土母质：岩石的风化产物，是土壤发育的________。
(2)成土母质决定了土壤矿物质的________和养分状况，影响土壤的________。
2．生物
(1)生物是影响土壤发育的最基本也是最________的因素。
(2)生物在土壤形成中的作用
①生物残体为土壤提供________。有机质在微生物作用下转化为________。
②使营养元素在________富集。
③加快________风化和土壤形成的过程。
④改善成土母质的性状，促进土壤矿物质颗粒________。
3．气候
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。
(1)湿热地区：土壤化学风化作用和________作用强，土壤黏粒比重________。
(2)冷湿地区：冷湿环境有利于土壤________积累。
(3)干热地区：干旱、高温地区土壤有机质积累________。
4．地貌
地貌对土壤发育的影响是多方面的。
水热条件不同，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________土、砂土、壤土和________土。
5．时间
土壤发育的时间越长，土壤层越________，土层分化越________。
6．人类活动
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________土壤。
特别提醒：(1)土壤是环境各要素综合作用的产物。 (2)湿地地区的土壤发育快，但往往比较贫瘠。
三、土壤的功能和养护
1．土壤的功能
(1)土壤是联系有机界和________的关键环节。
(2)土壤为植物生长提供了扎根立足的条件。
(3)土壤本身也是许多动物和微生物生存的场所和________来源。
(4)土壤具有重要的蓄水、________功能。
(5)人类种植农作物是以土壤为物质基础；人类饲养动物，也主要以植物为饲料。
2．土壤的养护
(1)改良或改造土壤
①亚马孙河流域：利用生物炭改良土壤。②我国：改良盐碱土和红壤。
(2)注重种养结合
常用方法：________、________、作物轮作、广施农家肥等。
（微思考）读清代龚自珍的《己亥杂诗·其五》
浩荡离愁白日斜，吟鞭东指即天涯。
落红不是无情物，化作春泥更护花。
从地理角度分析“落红不是无情物，化作春泥更护花”说明什么？
【重点导析】
探究1：观察土壤　
【探究活动】下图为森林、草原及耕作土壤剖面图。
据此探究下列问题：
问题1：(区域认知)我国的华北平原地区主要对应于哪类土壤剖面？
问题2：(综合思维)分析图中森林土壤与草原土壤垂直分层的差异及原因。
问题3：(综合思维)分析耕作土壤的主要特点。
【知识归纳】
1．土壤的物质组成
理想土壤成分的体积比
组成 特征 作用
矿物质 成土母质(风化壳或风化堆积物)风化形成的土壤固体颗粒；经风化分解，释放一些养分元素(K、P、Ca等)，供植物吸收 土壤中矿物养分的主要来源
有机质 多集中在表层，影响土壤肥力的形成和发展 土壤肥力的重要标志
水分 贮存在土壤孔隙中，具有很大的流动性 影响土壤的热量状况
空气
关系
彼此间有密切联系，就形成了土壤的肥力特征，肥力高低取决于水、肥、气、热四个因素的协调程度
2.土壤肥力
土壤肥力的高低取决于土壤中水、肥、气、热四个因素之间的协调程度，以及能否满足植物生长过程中的各种需求。其中有机质含量高低是土壤肥力的重要标志。
3．自然土壤剖面及各层特点
土壤层 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 淋溶层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 坚硬的岩石
4.耕作土壤剖面及各层特点
土壤层 特点
耕作层(表土层或熟土层) 土质疏松，有机质比例高，颜色较暗
犁底层(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
【知识拓展】有机质与腐殖质
有机质是土壤肥力的一个重要因子，主要元素组成是C、O、H、N。来源于高等植物(地上部和地下部)、土壤中的动物、土壤中的微生物、施用的有机肥。虽然有机质仅占土壤总量的很小一部分，但它在土壤肥力上起着多方面的作用却是显著的。通常在其他条件相同或相近的情况下，在一定含量范围内，有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。
腐殖质是有机物经微生物分解转化形成的胶体物质，一般为黑色或暗棕色，是土壤有机质的主要组成部分(50%～65%)。腐殖质具有适度的黏结性，能够使黏土疏松，砂土黏结，是形成团粒结构的良好胶结剂。影响腐殖质形成的因素有土壤湿度和通气状况、温度、土壤反应及土壤有机质碳氮比值。
探究2：土壤的主要形成因素　
【探究活动】
东北地区俗称黑土地，主要原因是分布着典型的黑土，人们常说黑土地上是“捏把黑土冒油花，插双筷子也发芽”。黑土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。世界上仅有三块黑土平原：美洲的密西西比平原、欧洲的乌克兰平原、亚洲的东北平原。
据此探究下列问题：
问题1：(综合思维)黑土肥沃的最主要原因是什么？
问题2：(综合思维)黑土是在什么样的气候环境中发育形成的？
问题3：(区域认知)我国南方的湿热地区植被茂密，但发育的土壤反而有机质含量较低，比较贫瘠，其主要原因是什么？
【知识归纳】
1．自然地理要素与土壤的关系
2．土壤的主要形成自然因素分析
(1)成土母质与土壤
成土母质的粒度与化学成分对土壤质地和化学元素的影响如下图所示：
(2)气候与土壤
(3)生物与土壤
①生物是土壤形成过程中最活跃的因素，起着主导作用。图解如下：
②土壤有机质形成过程
(4)地形与土壤
地形主要通过对物质、能量的再分配间接地作用于土壤。
(5)时间与土壤：土壤发育的时间越长，土壤层越厚，土层分化越明显。
【知识拓展】
1.不同气候条件影响下的土壤特点
气候条件 变化
降水 降水充沛，土壤粒径大，(下渗增加)土层较厚，土壤中含水量大。降水少，土层薄，土壤中空气含量多，土质疏松
热量 热量丰富，微生物活跃，有机质被大量分解，土壤贫瘠。热量少，微生物活动慢，有机质分解少，土壤较肥沃
风力 风力强，空气湿度降低，蒸发旺盛，成土母质迁移速度快，土壤粒径小、多气孔、有机质含量低，土质较差
2.不同气候类型影响下的土壤状况
气候类型 土壤状况
高寒环境 土壤发育程度低，土层薄，土壤贫瘠，冻土多
湿热环境 有机质分解快，土壤淋溶作用强，土壤贫瘠，土壤偏酸性
干旱环境 土壤水分少，发育程度低，土壤贫瘠，土壤偏碱性
冷湿环境 有机质分解慢，大量累积在表土层，土层深厚，土壤肥沃
3.我国主要土壤类型、分布地区、成因及特点
我国地域辽阔，不同地区自然条件和社会经济条件差异巨大，各地的土壤也五彩纷呈。
土壤类型 我国主要分布区 成因及特点
黑色土壤 东北地区 夏季温暖湿润，草类生长茂盛，冬季寒冷，微生物活动较弱，土壤中有机质分解慢，积累较多，土壤颜色较黑
红色土壤 南方地区 夏季高温多雨，土壤中矿物质的淋溶作用强烈，氧化铁含量高，所以土壤呈红色
青色土壤 东部雨水较多且排水不畅或长期被淹的地区 土壤中铁多以氧化亚铁的形式存在，土壤呈青灰色
白色土壤 西部地区 气候干旱，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
黄色土壤 黄土高原地区 风力搬运的黄色粉土沉积物
探究3：土壤的功能和养护　　
【探究活动】
红壤是在亚热带生物气候条件下形成的土壤，主要分布于长江以南的低山丘陵区，土壤呈酸性，一般氮、磷、钾的供应不足。江南丘陵地区是我国柑橘、茶叶等经济作物的重要产区。
据此探究下列问题：
问题1：(区域认知)分析红壤呈现红色的原因，并描述其特点。
问题2：(人地协调观)当地人是如何改造红壤发展农业生产的？
【知识归纳】
1．人类活动对土壤的积极影响
人类生产活动主要通过改变成土因素作用于土壤的形成与演化，其中以改变地表生物状况的影响最为突出。可以培育出肥沃、高产的耕作土壤，如水稻土。具体分析如下：
土壤的改良措施主要有六种。(1)轮作换茬；(2)土壤消毒：药剂、日光法(夏季撤棚深翻，利用阳光中的紫外线杀菌)，高温(高温季节灌水闷棚)，冷冻(冬季撤棚深翻，冻死病虫卵)；(3)改良土壤质地：增施有机肥，深翻，下层与上层混合，换土，无土栽培；(4)以水排盐：闲茬时浇大水，表土积聚的盐分下淋，以降低土壤溶液浓度；夏季换茬空隙，撤膜淋雨；(5)科学施肥；(6)作物：种植绿肥作物、耐盐碱作物。
2．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、土壤盐碱化、荒漠化和土壤污染等消极影响。如下图所示：
3．土壤保护的主要措施
(1)科学地进行污水灌溉，在灌溉之前对污水进行净化处理，既利用了污水，又避免了对土壤的污染；(2)合理使用农药，不仅可以减少对土壤的污染，还能经济有效地消灭病、虫、草害，发挥农药的积极效能；
(3)增施有机肥；
(4)施用化学改良剂，采取生物改良措施。
4．我国黄淮海平原盐碱地的综合治理
(1)盐碱地成因
该地区频繁旱涝。旱季，蒸发强烈，盐分随水沿土壤孔隙上升到地表，水分蒸发后，大量盐分在土壤表层积累。雨季，土壤表层的盐分被雨水淋洗。土壤具有春秋季节返盐、夏季淋盐、冬季盐分相对稳定的特征。
(2)治理措施
采用调节和控制水盐运动的方法，对盐碱地进行综合治理。具体措施如图所示：
【地理阅读】庄稼一枝花，全靠粪当家
“庄稼一枝花，全靠粪当家”是农村流传较广的老俗话，其内容说的是“要想庄稼长得好，施肥就一定要用到农家肥”。为什么会这么说呢？
在化肥未被生产出来之前，人们给作物施加肥料就只能选择身边的有机肥。而有机肥的选择无外乎就是农家肥、草木灰、油枯三种，相较于草木灰与油枯而言，农家肥成本更低，取材更广，久而久之，人们便认定为农家肥就是最好的肥料。化肥生产出来之后，随着人们对化肥的过度依赖，渐渐地遗忘了农家肥的存在。然而，过度使用化肥是要付出代价的，随着物价的上涨，化肥的价格也一涨再涨，加之土壤对化肥有了一定的依赖性，同一块地，使用到的化肥一年比一年多。此外，化肥还会破坏土壤结构，使土壤酸化，农作物的产量也在逐年降低。
近两年，随着人们对吃、住、行的越来越上心，已经逐渐意识到化肥并非农作物的最佳选择，而只有使用农家肥才是长久之计，也只有使用农家肥种出的作物才让人吃的放心。那么，农家肥到底有哪些好处，能让人们有如此高的评价？
1．农家肥养分充足，所含矿物质元素较多。不仅含有常见的氮、磷、钾元素，还含有铁、锌、镁、钙、硼等作物生长所需的微量元素。
2．农家肥肥效较慢，不会出现烧苗现象。
3．农家肥肥效持续时间长，能满足农作物的整个生长期对肥料的需求。
4．农家肥具有疏松土壤、增强土壤通透性的作用，可防止土壤板结、农作物根部腐烂现象的发生。
5．农家肥能被土壤完全吸收，不会破坏土壤结构，不会造成环境污染。
6．农家肥是纯天然的有机肥，不含任何化学材料，所种出的农作物不会影响人们的健康。
【教材答疑解惑】
教材P88节引入
提示：亚马孙河流域属于热带雨林气候，高温多雨，有机质分解快，淋溶作用强，不利于土壤有机质的积累。自然土壤用于耕作时，因得不到有机质的补充，很快就会变得贫瘠。如我国黄淮海平原盐碱地的改良、江南丘陵地区土壤的改良等。
教材P90活动
提示：该活动旨在让学生学会观察土壤的步骤，理解土壤的物质组成及特点。
教材P92活动
提示：1.分别是成土母质、生物、地貌。
2．紫色土是由砂岩和紫色页岩风化形成的；东北地区由于气温较低，土壤中的有机质分解慢，积累多，土壤肥沃，而南方地区则相反，气候湿热，一年中大多时间有利于土壤中微生物活动，因而土壤中有机质大量被微生物分解，保留于土壤中的有机质则较少。受流水冲刷作用，颗粒较粗的土壤留在山顶，颗粒较细的土壤被带到山前冲积平原。