5.2 土壤 学案（含答案） 2023-2024学年高一地理人教版（2019）必修第一册

第二节　土壤
【学习目标】
1.观察土壤剖面或土壤标本,说出不同土壤层次的差异。(地理实践力)
2.观察土壤剖面或土壤标本,说出土壤的物质组成。(地理实践力)
3.观察、比较不同土壤标本,说明各成土因素对不同土壤特征的影响。(综合思维)
4.举例说明人类生产活动与土壤的关系,以及保护与改良土壤的措施。(人地协调观)
【自主预习】
一、观察土壤
1.概念:土壤指陆地表层具有一定①　　　　,能够生长植物的疏松表层,由矿物质、有机质、水分和②　　　　四种物质组成。
2.土壤观察内容
(1)土壤颜色:土壤最重要的外部特征之一,常见的有黑土、红壤等。
(2)土壤质地:不同粒级的③　　　　在土壤中所占的相对比例,土壤质地一般分为砂土、壤土和④　　　　。
(3)土壤剖面构造:指从地面垂直向下的土壤纵剖面,由一些形态特征各异的、大致呈水平展布的土层所构成。
二、土壤的主要形成因素
1.成土母质:土壤发育的⑤　　　　　　　　,决定了土壤矿物质的成分和养分状况,影响土壤的质地。
2.生物:影响土壤发育的最基本、⑥　　　　的因素。
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。
4.地貌:地貌对土壤发育的影响主要体现在土壤的发育坡向差异、颗粒物空间分布差异。
5.时间
人为因素对土壤影响深刻,如自然土壤在人类长期耕作和培育下,形成了有利于农业生产的⑦　　　　　　　　　。
三、土壤的功能和养护
1.土壤的功能
为植物生长提供了扎根立足的条件;土壤具有⑧　　　　功能。
2.土壤的养护
合理利用和保护土壤资源,对人类的生存和发展至关重要。
【答案】　①肥力　②空气　③矿物质　④黏土　⑤物质基础　⑥最活跃　⑦耕作土壤　⑧蓄水、保水
【合作探究】
情境导入　2021年12月5日是第八个世界土壤日,其活动主题是“防止土壤盐渍化,提高土壤生产力”。
2021年世界土壤日的活动主题旨在通过应对土壤管理中日益严峻的挑战,防治土壤盐碱化,提高人们的土壤保护意识,鼓励社会改善土壤健康,从而提高人们对维护健康生态系统和人类福祉重要性的认识。
主题1：观察土壤
主题探究
情境　土壤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。下图为某自然土壤剖面图。
任务1　有些土壤是按颜色划分的,请举例说明。
　　【答案】　我国东北平原的黑土,我国南方丘陵的红壤。
任务2　说出土壤中A、B、C、D、E、F所代表的土层。
　　【答案】　A——有机层,B——腐殖质层,C——淋溶层,D——淀积层,E——母质层,F——母岩层。
任务3　分析B层颜色较深的原因。
　　【答案】　大量有机质分解后积累形成颜色较深的腐殖质。
任务4　分析C层颜色较浅的原因。
　　【答案】　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,故颜色较浅。
素养培育
月壤——培育区域认知、地理实践力
情境　2021年2月27日,“月球样品001号·见证中华飞天梦”展览在中国国家博物馆开幕,由“嫦娥五号”带回来的月壤,正式入藏国博,成为GB93484号藏品。月壤被置于专用水晶容器内,重量为100克,放置于展厅的正中央。专家介绍,在月球上月壤其实是一层沙,看起来像细细的水泥,平均粒径为100微米,厚度大约为几米到十几米。月壤的主要成分是橄榄石、辉石、钛铁矿、斜长石等矿物以及胶结质玻璃。
任务1　推测月壤形成是否受外力侵蚀作用影响。
　　【答案】　月球上没有水和大气,故不存在外力侵蚀等外力作用。
　　任务2　为什么月球上的土壤不能用来种菜
　　【答案】　月壤不含水分和有机质,没有肥力。
知识小结
1.土壤组成与其肥力之间的关系
2.土壤质地分类
土壤类型 特点
砂土 成分以砂粒占优势,毛细管孔隙少,通气、透水性强,保水、蓄水性能差,而且有机质易分解,保肥性能弱,但易耕作
壤土 所含砂粒、粉粒、黏粒比例适中,兼有砂土和黏土的优点,通气、透水性能良好,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
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
对点训练
　　土壤是位于地球陆地表面表层和浅水域底部,由有机物质和无机物质组成,具有一定肥力且能够生长植物的疏松层。据此回答1~2题。
1.土壤肥力高低的重要标志是(　　)。
A.矿物颗粒大小 B.透气状况
C.有机质含量多少 D.透水能力大小
2.与一般岩石相比,土壤的特征是(　　)。
A.透水性差
B.具有肥力,能生长植物
C.致密黏重
D.在地表以下
　　【答案】　1.C　2.B
【解析】　第1题,土壤主要由矿物质、空气、水分和有机质组成。有机质含量的多少是土壤肥力高低的重要标志;矿物颗粒、透气状况、透水能力与土壤性能有关,与土壤肥力高低没有直接关联。第2题,由材料可知,土壤是位于地球陆地表面表层和浅水域底部,由有机物质和无机物质组成,具有一定肥力且能够生长植物的疏松层。具有一定肥力,能生长植物,这是土壤的特征。岩石不具备肥力,不能直接生长植物,透水性差,致密黏重,在地表以下。
主题2：土壤的形成和养护
主题探究
情境　东北地区俗称黑土地,主要原因是那里分布着典型的黑土,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。
任务1　黑土肥沃的最主要原因是什么
　　【答案】　黑土中含有丰富的有机质,肥力高。
任务2　黑土是在什么样的气候环境中发育形成的
　　【答案】　黑土都分布在纬度较高的地区,说明是在冷湿的环境中发育形成的。
任务3　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
　　【答案】　我国南方地区气候湿热,降水较多,土壤的淋溶作用强烈,因此土壤中的有机质含量低,比较贫瘠。
任务4　目前我国东北黑土分布区都存在着黑土肥力降低的现象,我们对其应该如何进行养护
　　【答案】　可以采取休耕、轮作、秸秆还田、增施有机肥等手段进行养护。
素养培育
土壤退化——培育区域认知、人地协调观
情境　土壤盐渍化指土壤底层或地下水的盐分通过毛细水上升到地表,水分蒸发后,盐分累积在地表土壤的过程。下表为受土壤盐渍化危害较严重的亚非国家相关数据统计表。
国家 受土壤盐渍化危害的灌溉面积/百万公顷 占总灌溉面积比重/%
印度 7.0 17
中国 6.7 15
巴基斯坦 4.2 26
乌兹别克斯坦 2.4 60
伊朗 1.7 30
土库曼斯坦 1.0 80
埃及 0.9 33
　　任务1　分析土壤盐渍化主要发生地区,并说明理由。
　　【答案】　干旱、半干旱、半湿润地区。根据土壤盐渍化的形成过程及表格中信息可知,盐碱化发生地主要是灌溉用地,说明当地降水较少,蒸发旺盛,应为干旱、半干旱、半湿润地区。
任务2　印度土壤盐渍化危害程度较土库曼斯坦轻,试分析其原因。
　　【答案】　印度属于热带季风气候,年降水量丰富,降水淋盐作用显著。
知识小结
1.土壤的主要形成因素
土壤的形成受成土母质、生物、气候、地形等自然要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、相互影响,共同构成一个整体。
(1)成土母质
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
(3)生物
①生物对土壤形成的影响
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生物是土壤有机物质的来源,对土壤肥力产生重要影响,如下图所示:
岩石的风化、土壤的形成为植物生长提供了条件,同时植物生长又加快了岩石的风化,促进了土壤的形成。高等植物的生长,进一步促进了土壤的形成。可见,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。
(4)地形
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
土壤发育的时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。
(6)人类活动
人类活动主要通过改变成土因素而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。
①人类通过合理的耕作经营,可以培育出一些肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土等。
②违反自然成土规律会造成土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等消极影响。
2.土壤的功能和保护
(1)土壤和各圈层的关系: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,是联系有机界和无机界的关键环节。
(2)土壤与生物的关系:土壤为植物生长提供扎根立足的条件,也是许多动物和微生物生存的场所和营养来源。
(3)土壤水分的作用:土壤具有蓄水、保水功能。土壤水分为植物生长提供水分,使农作物可以抵御适度的旱情。
(4)土壤与人类的关系: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。
(5)土壤的保护:合理利用和保护土壤资源,对人类生存和发展至关重要。
(6)土壤改良:为了满足人类耕作的需求,人类需要改良土壤,如亚马孙河流域人类利用生物炭改良土壤。优良的土壤也需要种养结合,以保持土壤持续提供高效肥力的能力,如休耕、广施农家肥等。
对点训练
　　读土壤与其他自然地理要素的关系图,回答1~2题。
1.东北平原土壤有机质含量高于南方低山丘陵区的最主要原因是(　　)。
A.植被生长迅速
B.地势平坦,土层深厚
C.微生物分解缓慢
D.成土母质矿物质多
2.在适宜的日照和温度条件下,岩石表面发育为“年幼”土壤的主要原因是(　　)。
A.流水的沉积作用 B.风力的侵蚀作用
C.苔藓类生物活动 D.高等植物的生长
　　【答案】　1.C　2.C
【解析】　第1题,东北平原气温较低,微生物分解作用缓慢,所以其土壤有机质含量高于南方低山丘陵区;土层深厚不是土壤有机质含量高的原因;东北平原植被生长速度低于南方低山丘陵区;成土母质矿物是土壤中矿物质的来源,但不是有机质的来源。第2题,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。岩石发育成土壤需要经过外力的风化作用形成成土母质,并可以为生物生长提供少量的营养物质。“年幼”土壤处于发育的初期,土壤中的养分较少,肥力较低。高等植物的生长对肥力条件要求较高,难以在岩石表面上直接生长,而苔藓类等低等生物生长对养分要求较低,岩石表面及风化物中,只有少量的营养物质,也能满足苔藓类生物生长的需要,苔藓类的生物活动不仅会促进岩石的风化,还可以为成土母质提供一定的有机质,促进土壤向成熟方向发展,所以岩石表面苔藓类等低等生物的出现是成土过程开始的标志,高等植物的生长是成熟土壤形成的标志。
【随堂检测】
思维构建
　　【答案】　①土壤颜色　②生物
即时训练
　　读土壤剖面示意图,回答1~2题。
1.下列关于图中各层的叙述,正确的是(　　)。
A.①为腐殖质层 B.②为淋溶层
C.③为母质层 D.④为淀积层
2.下列关于②层的叙述,正确的是(　　)。
A.以分解和半分解的有机质为主
B.腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色或黑色
C.矿物质淋失,颜色较浅
D.质地黏重、紧实,呈棕色或红棕色
　　【答案】　1.D　2.B
【解析】　第1题,①为有机质层,②为腐殖质层,③为淋溶层,④为淀积层,⑤为母质层,⑥为母岩层。第2题,②为腐殖质层,其特点是腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色或黑色。
　　土壤既是自然地理环境的一个要素,也是反映自然地理环境整体性的一面“镜子”。读土壤形成过程的不同阶段示意图,回答3~5题。
3.土壤形成的先后顺序是(　　)。
A.①②③④ B.②①③④
C.②①④③ D.②④①③
4.影响土壤发育最基本、最活跃的因素是(　　)。
A.气候 B.成土母质
C.地形 D.生物
5.下列关于人类活动对土壤影响的分析,正确的是(　　)。
A.灌溉改善土壤的保水性和通气性
B.使用有机肥补充矿物养分的损失
C.修筑梯田改善土壤的光、热、水条件
D.收获农作物剥夺土壤表层有机质
　　【答案】　3.C　4.D　5.D
【解析】　第3题,基岩经风化作用,逐渐形成破碎的岩石,随着时间的推移,风化的岩石逐渐形成成土母质,成土母质形成后,表面生长植被,形成腐殖质层,随着腐殖质层的加厚,土壤结构逐渐成熟。即土壤形成的先后顺序为②①④③。第4题,根据所学知识可知,影响土壤发育最基本、最活跃的因素是生物。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、水和大气中的氨、磷、钾、钙、镁、硫等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。植物、动物、微生物的综合作用,加快岩石风化和土壤形成的过程,改善成土母质的性状,促进土壤矿物质颗粒团聚;气候的分布规律会在很大程度上影响和控制土壤的分布规律;成土母质是土壤形成的物质基础,是矿物养分的来源;地形对土壤发育的影响是多方面的。第5题,农作物中的有机质主要来源于土壤,收获农作物会使土壤表层有机质减少;灌溉使土壤的水分增加,但会降低土壤通气性;使用有机肥可补充土壤中的有机质,但对土壤的矿物质含量影响小;修筑梯田可以保水保土,改善土壤水分条件,但不能改变土壤的光、热条件。
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