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湘教版2019必修第一册
目录
土壤的成分
土壤的性质及分类
土壤剖面结构(淋溶作用与毛细现象)
自然成土因素
考点1 土壤的成分
1.土壤定义:土壤是指陆地表面具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层。
2.土壤成分:
土壤由固体、液体和气体三类物质组成。固体物质包括矿物质、有机质和微生物等。液体物质指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。它们之间相互影响、相互制约。
土壤是由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水或溶液)和气相(土壤空气)三相物质组成的,土壤容重(ρb)是指田间自然状态下,单位体积土壤烘干后的重量,其中M表示物质质量,V表示物质体积。土壤容重与土壤质地、压实状况、土壤颗粒密度、土壤有机质含量及各种土壤管理措施有关。有机质含量高、疏松多孔的土壤容重小,土壤发育良好。下图为土壤三相物质比例示意图。完成下面小题。
1.土壤容重越大( )
A.有机质含量越低 B.土壤孔隙度越高
C.单位体积土壤干重越轻 D.越利于作物生长
2.对降低土壤容重的效果最差的措施是( )
A.引水灌溉 B.秸秆还田
C.深耕土地 D.红壤掺沙
A
A
掺沙可以改善红壤的物理性质,增加土壤的通透性和减少土壤的黏着性,从而促进植物根系的生长和发育。
考点2 土壤的性质及其分类
1.土壤性质:一般来说,土壤的颜色和质地有显著差异,在高中阶段我们一般只讨论这两个方面。土壤质地:即土壤的颗粒组成,指土壤中矿物质颗粒的大小机器组合比例,也就是土壤的粗细、砂黏状况,直接影响着蓄水性、通气性和保肥性。
砂土:质地疏松,蓄水能力弱,保肥能力较差,土壤温度变化比较快(比热容小),但通气性和透水性良好
壤土: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,是农业生产理想的土壤质地。
黏土:成分中黏粒占优势通气、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。
2.土壤分类
(1)按颜色分类:黄土、红土、黑土、紫色土 (2)按性质分:砂土、壤土、黏土
红土:热带和亚热带地区的土壤因含有较多的氧化铁而呈现出红色,土壤多呈酸性,适宜种植茶树等喜酸性土壤的作物。
黑土:多发育于中高纬度的草原草甸和森林草甸地区,土壤富含腐殖质而呈现黑色。
紫土:主要分布在四川盆地,是由富含碳酸钙的紫色砂岩发育而来。
云南东川红壤
黑龙江黑土
生石花原产非洲南部,喜温暖干燥和阳光充足环境,怕低温。下图为生石花生长环境图。若想在家中种植生石花,需要购买以下哪种土壤( )
A.水稻土 B.红壤 C.粉砂土 D.黏土
C
生石花喜欢温暖干燥和阳光充足的环境,怕低温,忌阳光暴晒,适宜生长在疏松透气的土壤当中,透水性最好的:粉砂土
考点3 土壤剖面结构及淋溶作用与土壤毛细现象
有机层
腐殖质层
淋溶层
淀积层
母质层
母岩层
坚硬的岩石
风化碎屑物质
土壤物质沉淀、积累的层次
淋溶作用使得物质迁移和损失的土层,有机制含量低。
腐殖质积累而形成的暗色土层,呈灰黑色或黑色。(与矿物质充分混合)
表层的植物残体堆积层,以分解和半分解的有机质为主。
可溶性有机质会随水下渗进入更下层
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,尽管土壤有机质的含量只占土壤总量很小一部分(一般情况耕作层土壤有机质约为5%),但它在土壤的形成、土壤肥力、环境保护和农业生产等方面都有着重要的作用。下图示意我国某地森林土壤剖面及其被改造后的有机质含量变化。图中③层颜色较浅,是因为( )
A.有机层——有机质分解多
B.腐殖质层——枯枝落叶多
C.母岩层——风化碎屑物多
D.淋溶层——矿物质淋失多
D
影响因素:气候、地形
气候:一般地,湿热地区淋溶作用强。温度越高,矿物分解速度越快,会形成大量可溶性的盐基;降水量越大,就会有大量水将表土物质溶走下渗,淋溶作用更为显著。例如湿热地区,由于土层中易溶解的碱性物质被淋失,铁、铝等氧化物(不易溶解)大量残留在表土中,土壤多呈酸性与红色。
地形:地势高、坡度大的地区,水体流速快,表土物质更容易在重力作用下被冲走,因此淋溶作用较强。地势低洼地区,汇水好,地下水位高,土壤通常黏性大,不易下渗的水分难以发生淋溶作用。
淋溶作用是指土壤物质中可溶性或悬浮性化合物(黏粒、有机质、易溶盐、碳酸盐和铁铝氧化物等)在渗漏水的作用下由土壤上部向下部迁移,或发生侧向迁移的一种土壤发生过程。这一过程导致土壤上部的物质流失和淋溶层的形成。
淋溶作用
淋溶作用的影响:①表层土壤酸化 ②水体富营养化 ③土壤肥力下降
土壤的毛细现象是指土壤中的水分由于受到表面张力的作用,会在土壤的细小孔隙中形成弯月面,并产生一种类似于毛细管中水柱流动的力学现象。
当土壤的细小孔隙中的水分子受到向上的表面张力的作用时,会产生一种向上升起的趋势,这种现象在土壤学中具有重要的意义,因为它会影响土壤水分的运动和分布,进而影响植物的生长和发育。
在农业生产中,毛细现象对于土壤水分的保持和调节具有重要意义,可以通过改进土壤结构和增加土壤有机质来增强毛细现象的作用,从而提高土壤的保水能力和植物的生长效果。
土壤毛细现象
考点4 自然成土因素
成土因素
成土母质
气候
生物
地形
时间
人类活动
土壤的形成是岩石圈、生物圈、水圈与大气圈相互作用的结果。
主要影响因素如图所示。
成土母质
1概念:
在温度变化 、水、大气及生物的影响下,地表或接近地表的岩石原地发生的破坏作用,称为风化作用。风化作用使岩石破碎,形成结构疏松的风化物。这些风化物逐步发育成土壤,故称风化物为成土母质。
固体基岩
裂隙
地下径流
风化基岩
有机残留物
土壤微生物
地表径流
空气
矿物颗粒
水分
成土母质
2影响:成土母质是土壤的初始状态,是土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素(氮除外)的最初来源。在很大程度上决定着土壤的物理和化学性质。
气候
直接影响:通过土壤与大气之间不断进行的水分和热量交换,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。
云南东川红壤
黑龙江黑土
气候
间接影响:气候还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等,间接地影响土壤的形成和发育。
例如,从干燥的荒漠地带或寒冷的苔原地带,到高温多雨的热带雨林地带,随着温度、降水、蒸发以及不同植被生产力的变化,化学与生物风化逐渐增强 ,有机残体归还逐渐增多,风化壳(风化产物残留原地)逐渐加厚。
生物
生物是土壤有机质的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素
1.生物在土壤形成中的作用
生物
2.生物对土壤有机质积累的影响
绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分,并通过光合作用制造有机质,然后以枯枝落叶和残体的形式,将有机养分再归还地表。
根系茂密且集中在近地表
落叶
草类
森林
有机质
土壤
一般情况下,森林土壤的有机质整体含量低于草地
1.森林生态系统相对草地生态系统复杂完善,所以分解者类型与数目多,将土壤中的有机物大量分解了,从而低于草地。
2.森林生长在湿热地区,淋溶作用比较强,有机质被冲刷。
3.垂直方向上,草原地区地下根系的有机质积累量大于森林。
图a示意黑龙江省一小型山间盆地景观。某研究小组在甲、乙、丙、丁四处布设采样点进行土壤调查,图b示意该小组绘制的四个采样点0-60cm土壤剖面。据此完成下面小题。
1.该区域植被类型分异的主要影响因素是( )
A.热量 B.降水 C.地形 D.岩性
2.图b中②示意的土壤剖面位于( )
A.甲处 B.乙处 C.丙处 D.丁处
C
C
地势低洼地区,汇水好,地下水位高,土壤通常黏性大,不易下渗的水分难以发生淋溶作用。
下图示意森林土壤剖面和草原土壤剖面,读图,据此完成下面小题。
1.图中代表腐殖质层的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.下列叙述正确的是( )
A.草原土壤淋溶作用比较弱
B.草原土壤地上生物量更大
C.森林土壤剖面结构较简单
D.森林土壤枯枝落叶层更薄
B
A
地形
1海拔与土壤:
2坡度、坡向与土壤:
陡坡:地表疏松物质迁移速率快,土壤薄
缓坡:地表疏松物质迁移速率慢,土壤厚
阳坡:接受太阳辐射能较多,温度状况较好,蒸发量相对较大,水分较差。
阴坡:接受太阳辐射能较少,温度较低,蒸发量相对较小,水分较好。
坡度
坡向
在山区,由于温度、降水和湿度随着地势升高的垂直变化,土壤的组成成分理化性质均发生显著的垂直变化。
人类活动
积极影响:培育出一些肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土。
消极影响:不合理的人类活动导致土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化、土壤污染等。
时间
土壤的形成与发育比较缓慢,在自然状态下,形成20厘米厚可供耕作的土壤,一般需要100-1000年。
在湖荡地区的水乡,人们挖淤泥垫高农田,垒土成垛,垛上再耕种,形成了垛田。完成下面小题。2.垛田垒土成垛的主要目的是( )A.增加耕地 B.减少洪灾 C.便于水运 D.便于机械化
祁连县是青海省重要的畜牧业生产基地。曾经因过度放牧导致土壤理化性状发生较大变化,近年来牧民依托遥感技术,成功实现了发展与环境的良性循环。据此完成下面小题。5.在畜牧业方面,运用遥感技术能够( )①监测草场长势 ②监测气象灾害 ③追踪牲畜位置 ④统计牲畜数量A.①② B.①③ C.②③ D.③④
如何通过RS监测草场长势:因为不同健康程度的牧草反射率不同。(简单理解:你拍一张照片,枯草是黄色,健康的草是绿色)
绿色植物以枯枝落叶和残体的形式,将有机质归还给地表,不同的植被类型有不同的养分归还方式。下图为我国某国家森林公园多年平均落叶动态。完成下面小题。6.该国家森林公园的自然植被类型为( )A.热带雨林 B.常绿阔叶林
C.落叶阔叶林 D.针叶林7.该森林公园土壤 ( )A.微生物分解作用强 B.落叶量大,有机质积累多C.矿物养分源自植被 D.有机质含量一般高于草地
落叶的峰值在4月
Q1:落叶阔叶林几月落叶?
Q2:常绿阔叶林会落叶吗?几月落叶?为什么落叶?
1.被分解 2.被淋溶
在某些地区,落叶可能发生在秋冬季节,即每年的10月至次年的4月之间。这是由于气温下降导致叶子脱落,以减少水分和养分的流失,适应低温环境。
在春季气温逐渐升高时,树木为了适应这一环境条件的变化,树叶会开始进行新陈代谢的转变,即由休眠状态进入活动状态。此时叶片中的淀粉会转化为糖分,为春天的生长提供能量。同时,随着气温上升和雨水增多,树液流动增加并促进细胞分裂、新细胞的生成和新芽的生长,老叶子也会随之凋落。这也是植物对外部环境的适应性反应之一。
“肥岛效应”是指发生于干旱、半干旱地区灌丛下方的土壤(相比周边地区的土壤)养分富集的现象,读图完成下面小题。9.灌丛对“肥岛效应”的主要作用是( )A.晴天遮阳,减少蒸发 B.大风天气,防风固沙C.阴雨天气,截留雨水 D.提供枯枝落叶,促进有机质积累
土壤中有机质含量与当地生物量的多少、微生物的分解作用强弱等因素有关。在我国,东北地区的土壤有机质较多,而南方丘陵山区的土壤有机质较少。完成下面小题。15.终年寒冷地区和高温地区土壤有机质含量都较低,其主要原因是( )A.寒冷地区植物生长缓慢 B.寒冷地区微生物分解作用弱C.高温地区枯枝落叶较少 D.高温地区生物风化作用较强16.南方丘陵山区的土壤中有机质含量低,主要是因其( )①气候湿热 ②光照充足 ③地形崎岖 ④植被稀疏A.①② B.③④ C.①③ D.②④
浙江某校地理兴趣小组在老师的指导下,开展了一次“土壤形成与地理环境关系”的研学活动,到郊区采集土壤标本,回校后完成土壤组成及酸碱性测定实验。发现考察地土壤剖面呈均匀的土红色,腐殖质少,质地较黏重。据此完成17、18小题。17.该地土壤腐殖质少的原因,解释合理的是 ( )①风化作用弱,提供有机质少 ②水热条件好,分解作用③降水丰富,淋溶作用强 ④植被破坏,水土流失严重A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④18.小明从研学地点带回一袋土壤想用于阳台种植花草,以下改良措施及因果关系正确的是( )A.倒入茶叶渣——减缓土壤氧化 B.掺入河沙——增加土壤透气性C.加入钾肥——增加土壤有机质 D.浇纯净水——降低土壤盐碱度
水库消落带是指季节性或人为控制性水位消涨,在库周形成的反复淹没和出露的带状区,具有水域和陆地双重属性。下图示意北京市官厅水库消落带内土壤有机质含量随土壤深度的变化状况。
19.与淹水频繁区相比,长期出露区( )A.植被生长状况差 B.植物残体分解较慢C.土壤盐渍化较轻 D.土壤热量条件较差20.地面以下30cm处土壤有机质含量较高的原因是A.水分含量较多 B.动物数量及残体较多C.热量条件较好 D.根系数量及残体较多
浙江某中学在校外林地进行土壤标本采集,下图为标本剖面图。完成下面小题。25.土壤剖面甲代表的土层的名称是( )A.淀积层 B.淋溶层 C.母质层 D.母岩层26.如果该小组在稻田也采集同样厚度的土壤剖面标本,则与该土壤的区别在于( )A.呈现均匀的土红色 B.土壤的矿物质含量更高C.有机质层厚度更大 D.土壤剖面层次数量较少
稻田的土壤为耕作土,耕作土壤的剖面层次有耕作层,犁底层和自然土层,层次数量比森林土壤的层次数量少
南方的土壤呈红色,水稻土在水的浸泡下呈深灰色;土壤矿物质含量差别不大;稻田的枯枝落叶没有林地的枯枝落叶多,有机质层厚度更小。
重庆某科学家和其研究团队从植物中提取了一种纤维黏合剂,把这种黏合剂放到沙里,可实现“沙变土”,该土壤具有存储水分、养分和空气的属性,同时能滋生微生物。目前该项技术已在我国西北干旱地区进行实验,初步实验结果显示,该土壤栽种农作物可得到高产优质的农产品。27.“沙变土”的过程实现了水循环的 ( )A.蒸发减少 B.下渗减少 C.降水增加 D.径流增加
29.将养殖场废弃物和农田秸秆等处理生成甲烷,并通过内燃发电机组进行发电,是生物质天然气利用的重要方式,既可发电还为农田提供优质肥料。下图为该项目实施示意图。处理后的沼渣、沼液施用于农田,会( )
A.减少土壤有机碳含量
B.减弱土壤通气性
C.改变土壤养分循环状况
D.降低土壤微生物活性
沼渣、沼液中含有大量的有机质和腐植酸,可以改善土壤结构、增加土壤孔隙度;期中的微生物活动可以进一步改善土壤透气性。
草皮,是指农民在耕地上种植的草,连带薄薄的一层泥土铲下来出售,用来铺成草坪,美化环境。农民在耕地上种植草皮出售,可以获得较好的经济效益,但也带来了一系列环境问题。目前,已有多地出台政策引导农民“退草还田”。下图为待售草皮照片。完成下面小题。30.在耕地上种植草皮对土壤造成的最大破坏是( )A.改变土壤结构 B.改变土壤类型
C.增强生物风化 D.增加土壤水分31.下列措施中,有利于推进农村“退草还田”的是( )A.增加投入,提高土地质量 B.整理土地,保证耕地供应C.规模经营,提高粮食单产 D.恢复植被,减少水土流失
农村将耕地改为种植草坪,主要是由于传统农业效益低下。因此在保护耕地的大背景下,通过规模经营等方式发展农业生产,可以提高农业生产效率,从而促进农村“退草还田”这一进程。
浙江是全国规模最大的冬春季西兰花生产基地。近年来政府鼓励农民进行西兰花与双季稻轮作。下表为水旱轮作对土壤理化性质的影响。完成问题。32.水旱轮作对土壤理化性质的影响是( )
A.土壤结构改变 B.土壤质地改善 C.土地盐碱化减轻 D.土壤养分减少33.与冬闲模式相比,双季稻+西兰花轮作模式的有利影响不包括( )A.减轻病虫害发生 B.减轻土壤侵蚀 C.减少化肥使用量 D.提高复种指数
土壤结构是由固体、液体和气体三类物质组成的,水旱轮作改变土壤中矿物成分(磷钾),从而改变土壤的结构
下左图为我国东北地区长期传统耕作方式下的土壤剖面图,下右图为该地区采用保护性耕作后的土壤剖面图。完成下面小题。34.农作物对土壤形成的影响是( )①使成土母质颗粒变小 ②使土壤具有团聚性③增加土壤钾元素含量 ④增加土壤氧气含量A.①② B.③④ C.①③ D.②④35.和传统耕作相比,保护性耕作( )A.提高复种指数 B.扼制生物多样性 C.增加生产成本 D.减轻了土壤污染
该地主要采取免耕的保护性耕作方式,使表层腐殖质增厚,土壤中生物多样性增加,同时土壤肥力增强可减少化肥的使用量,减轻土壤污染并降低生产成本, D正确,BC错;复种指数主要受当地热量影响,A错。
近年来,浙南某县充分整合多方优势,打造生态水产养殖一体化产业链,下图为该项目实施示意图。完成下面小题。
36.该项目的生态效益是 ( )A.缓解水资源不足 B.降低垃圾处理成本C.实现废物零排放 D.减轻水体富营养化37.黑水虻粪便制肥施用于农田,会( )A.增大土壤粒度 B.增加土壤污染
C.减轻土壤板结 D.降低微生物活性
这一环节减少了了化工化肥的使用,避免了因为化肥过度使用导致的水体富营养化。
1.定义:土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质、结构不良、通气性差、透水性减弱而变得坚硬、结块的现象。
2.造成土壤板结的几个主要因素:
①过度使用化肥:长期大量使用化肥,特别是氮肥,会破坏土壤结构,使土壤粘重、透气性差,进而导致土壤板结。
②缺乏有机质:土壤中有机质不足,缺乏植物生长所需的营养物质和腐殖质,导致土壤松散度降低,容易发生土壤板结。
③缺乏有益微生物:土壤中缺乏有益微生物(如蚯蚓等),它们对土壤结构的改善具有重要作用。当有益微生物缺乏时,土壤板结就容易发生。
④土壤管理不当:不合理的耕作、灌溉和土地利用方式等也会导致土壤板结。例如,耕作深度不够、土地长期处于淹水状态等。
⑤自然因素:气候变化(如长期干旱、雨水过多等)、土壤质地和母质、地形地貌等自然因素也可能导致土壤板结。
3.如何缓解/防止土壤板结:合理使用化肥、增加有机肥的施用、适当调整灌溉方式、合理耕作和轮作、增加有益微生物的投放等。同时,对已经出现板结的土壤需要进行改良,如深翻、松土、增加有机肥等,以改善土壤结构和提高土壤肥力。
土壤板结
耕排盐是我国东北平原治理盐碱地的重要手段。深耕是指用犁铧把田地深层的土壤翻上来,表层的土壤覆下去的一种耕作方式。下图为“东北平原机械化深耕景观图”。据此完成下面小题。
1.深耗能治理盐碱化,主要是因为( )
A.减少了水分的蒸发 B.降低了表土含盐量
C.加速了盐分的溶解 D.降低了土壤潜水位
2.为促进有机质积累,东北深耕最宜选择的月份是( )
A.1月 B.4月 C.7月 D.10月
3.深耕之后平整土地,可增强排盐效果。因为平整土地可( )
A.使水分均匀下渗 B.加大地表径流量
C.增强土壤透气性 D.降低地表反射率
平整土地可使水分下渗均匀,提高降雨淋盐和灌溉洗盐的效果,防止土壤斑状盐渍化
土地深翻的最佳季节在秋季,深翻一般在秋末冬初进行为佳。因为此时地上部分生长基本停止或趋于缓慢,这时耕地可以及时将地面的残茬和杂草翻入土中,促其腐烂成肥,为来年耕作增加有机质积累。
材料一图1为欧洲西部局部略图。图中甲区域为欧洲西部著名的小麦产区,其典型土壤是棕色森林土,土层深厚、有机质含量较高。从成土母质、气候和生物三个方面,分析甲区域土层深厚、有机质含量较高的原因。(3分)河流冲积物,土层深厚;(1分)温带落叶阔叶林,为土壤提供丰富的有机物;(1分)气候湿润,有利于土壤有机质积累(1分)
(2021.6浙选)材料:图一为非洲部分区域略图。
(2)图中甲、乙、丙三地土壤厚度逐渐增加,简析其成因。(4分)由甲至丙,降水量增加,气候更加湿润;(2分)植被生产力增加,生物化学风化作用增强。(2分)
材料一:可可是世界三大饮料作物之一。世界某国可可产量约占世界可可总产量的 1/3,可可、咖啡种植面积占耕地面积的 60%,该国粮食不能自给。材料二:可可属常绿小乔木,高 4~10 米,叶片为长椭圆形,长 20~30 厘米,嫩叶下垂。花着生在树干上,终年开花结实,5~11 月为盛花期。下图分别为可可植株、叶片、开花、结果图片。(1)从有机质的角度,简析该地地带性土壤的肥力特征。(4 分)
砖红壤(1 分)肥力较低(1 分)
有机质分解快;(1 分)淋溶作用强烈,流失多,腐殖质少;(1 分)
(2018·11浙江)材料一:下图为美国部分区域略图,图中等压线反映某日7时天气形势。材料二:苜蓿是一种上等饲料,它的根部具有固氮作用。乙地附近某农场采用苜蓿与玉米轮作,用秸秆、残茬覆盖地表,成为一种成熟的保护性耕作方式。
(4)从农业生态保护角度,简述乙地农场发展苜蓿与与玉米轮作的作用。(3分)提高土壤肥力;减轻土壤污染;降低水和风对土壤的侵蚀。
材料一 吉林省地处温带大陆性季风气候区,四季分明,夏季较短温热多雨,冬季漫长寒冷干燥。土壤由有机质、矿物质、空气及水分构成。
材料二: 由于长期高强度开发,吉林省黑土层平均厚度由 50~60 厘米下降到 30 厘米左右。吉林省把黑土地保护划分成东、中、西三个区域,其中西部平原以治理旱区为主,采取秸秆覆盖还田加喷灌等节水灌溉设施水肥一体化的保护模式。
材料三 :下图为吉林省简图。(1)从气候角度分析吉林省黑土土壤肥沃的原因。(3分)(2)从气候角度,分析吉林省农耕区黑土易“变薄”的原因。(4 分)(3)简析西部平原区采取秸秆覆盖栽培来保护和修复黑土的原因。(4 分)(1)夏季水热充足,利于植被生长;冬季寒冷漫长,枯枝落叶多;微生物活动弱,枯枝落叶分解缓慢。(2)犁耕导致表层土壤疏松、裸露,春季干旱、大风(2 分),表层土壤风蚀严重;夏季降水集中,表层土壤水蚀严重,导致土壤“变薄”。(2 分)(3)提高秸秆资源有效循环利用,增加土壤有机质;(1分) 阻滞地表水流, 增加下渗;(1分) 降低蒸发,增加土壤的蓄水能力;(1分) 提高土壤中生物的数量,改善土壤结构。(1 分) 减轻表土侵蚀。(1分)(任答 4点得 4 分)