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第五章 地球上的植被与土壤
章末总结
知识整合构建 综合思维导图
样题全新展示 评价案例研读
情境 20世纪70年代以来,我国对下图所示区域的水土流失进行了大规模治理,重点实施了退耕还林(草)等生物措施。在年降水量大于400毫米的地区,林草植被得到较好恢复。在年降水量小于400毫米的地区(地表1米以下一般存在含水量极低的干土层),人工连片种植的树木普遍
生长不良,树干弯曲,根基不稳,枝叶稀疏,总也长不大,被当地人称为“小老头树”。
思考 (1)分析当地出现“小老头树”的自然环境条件。
(2)分析在年降水量400毫米以下的区域,植树造林对生态环境造成的不良后果。
(3)说明“小老头树”现象对于生态建设的启示。
解析:第(1)题,将“小老头树”的形态特征与当地的自然条件——降水量小于400毫米,地表1米以下一般存在含水量极低的干土层,冬春季节多大风相结合即可得出答案。第(2)题,该区域为我国黄土高原地区,植被的主要作用是防治水土流失。“小老头树” 的存在说明在降水量400毫米以下区域不利于树木的存活和生长,而且树木的存在影响林下草本植物的生长,因此植被防治水土流失的功能减弱。相对于草本植物,树木会蒸腾更多水分,导致区域环境更干燥。第(3)题,根据前面两题的提示,本题应主要从因地制宜、人地协调发展的角度作答。
答案:(1)年降水量少(小于400毫米),地下水位低,树木生长所需水分不足;地表1米以下存在干土层,影响树木根系发育;风大,易动摇树木根系。(2)树木生长不良(形成“小老头树”);树木(“小老头树”)影响林下草本植物的生长,植被防止水土流失的功能减弱(不利于当地天然植被的恢复);树木(“小老头树”)会蒸腾出更多水分,树木根系吸水会使地下土层更干,导致气候更干燥。(3)在生态建设过程中,应尊重自然规律,因地制宜(宜林则林,宜草则草);在生态脆弱区,应减少人工干预。
以“小老头树”为情境,考查了区域认知、综合思维和人地协调观三大核心素养,具体质量水平如下:
(1)区域认知——水平3
通过该区域的地理位置和“小老头树”的形态特征,分析当地出现“小老头树”的自然环境条件。
(2)综合思维——水平3
从气候、植被生长状况等多个角度分析植树造林对生态环境造成的不利影响。
(3)人地协调观——水平4
结合区域自然环境的实际情况,说明“小老头树”现象对于生态建设的启示。
关键能力重构 助推思维进阶
1.环境对植被分布的影响
植被的分布受气候、地形、水源、土壤等自然条件的制约。其中,气候是影响植被分布的重要条件,因为气候决定了植物生长所需要的光照、热量和水分条件。
(1)光照是绿色植物生长的必要条件
环境与植被的关系
植被类别 光照要求 分布
喜光植物 生长需要充足的阳光 阳坡、密林上层
喜阴植物 生长需要少量阳光 阴坡、密林下层
(2)热量是决定植物分布的重要因素
项目 水平分布 垂直分布
热量 从低纬度向高纬度递减 从山麓向山顶递减
植被 热带雨林—热带草原—常绿阔叶林—落叶阔叶林—亚寒带针叶林 常绿阔叶林—针、阔叶混交林—针叶林—高山灌木—高山草甸—荒漠
(3)水分在植物生长过程中作用巨大
从沿海到内陆,随着水分条件的变化,形成了森林—草原—荒漠等不同的植被景观。
2.植物对环境具有指示作用
植物的形态和分布深受环境制约,一定的环境就可能有相应的植物种类分布。在不同环境条件下生长的植物,它们的个体形态、生理机能等方面常具有显著的差别,而且能产生某些适应性现象与其生长的环境条件保持统一,因此,植物对环境具有明显的指示作用(如下表)。
植物 生存环境 个体形态、生理机能的适应性
骆驼刺 内陆干旱沙漠地区 叶子退化为刺,以减少水分蒸腾;根系发达,能从很深、很广的地下吸取水分
莲 水塘、湖沼等水湿环境 具有柔嫩、硕大的叶子,根系不发达
读某地景观图,回答1~2题。
1.图示植被类型属于( )
①天然植被 ②人工植被 ③草原 ④荒漠
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
2.下列关于图示植物的描述,错误的是( )
A.根系发达 B.高大繁盛
C.茎叶退化 D.旱生植物
解析:第1题,读图可知,图示地区荒漠广布,生长有少量的耐旱植物;图示植被是在自然环境下形成的。故选C。第2题,图示植物生长在沙漠地区,为旱生植物,根系发达,植株矮小,茎叶退化。故选B。
C
B
[思路点拨]
解答本题组的关键是识别图片中有效信息(如:矮小的植被、裸露的地表等信息),再结合试题设问,调动所学知识,得出答案。
下图为某高一学生在学习《主要植被与自然环境》一节时在网络上搜集的两幅植物图,甲为某植物结构示意图,乙为某植物景观图。据此完成1~2题。
甲 乙
1.造成图中两种植物形态差异的最主要原因是( )
A.海陆位置差异 B.热量条件差异
C.地形条件差异 D.水分条件差异
2.乙所在地区的植被特征是( )
A.全年常绿 B.种类单一
C.结构简单 D.树叶呈针状
D
A
解析:第1题,根据所学知识可知,甲为骆驼刺,乙为热带季雨林独木成林。骆驼刺主要分布在内陆干旱地区,根系十分发达,可以从沙漠和戈壁地下深处吸取水分和营养。热带季雨林地区的树木以树形奇特、枝叶繁茂、树冠巨大而著称,这里终年高温、降雨丰沛,植物垂直结构复杂。由此可以看出,造成两种植物形态差异的最主要原因是水分条件差异,D正确。海陆位置、热量条件、地形条件都不是造成图中两种植物形态差异的最主要原因,A、B、C错误。故选D。第2题,乙为热带季雨林独木成林。热带季雨林地区终年高温、降雨丰沛,树木全年常绿,树叶宽大,枝叶繁茂,植物种类丰富,垂直结构复杂。故选A。
土壤的改良
土壤的改良与增肥对人类的可持续发展至关重要。
1.红壤的改良
红壤腐殖质少,土质黏重,肥力较低且呈酸性,不利于农业生产活动。长江中下游地区的人们针对红壤的不利条件进行改造,形成肥沃的“水稻土”。
2.黑土培肥(以我国黑龙江省为例)
黑土有机质含量高、土壤肥沃、土质疏松、适合农耕。但对黑土无节制地开发导致了其肥力的耗竭,此外雨水冲刷使黑土肥力流失,因此要可持续利用黑土,注意培肥。
措施 说明
秸秆还田 ①概述:把不宜直接作饲科的秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤,这是目前大面积采用的有效措施。
②作用:增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,促进微生物活动和作物根系发育
措施 说明
压绿肥 ①概述:把专门种植的绿肥作物翻压至土中,绿肥作物养分丰富。我国常用的绿肥作物有紫云英、苜蓿和草木樨等。
②作用:不仅能增加土壤中氮、磷、钾等矿物质营养成分,而且可改良土壤结构,增加土壤通气性和保水性
施用农家有机肥 ①有机肥的特点:所含营养物质较全面,营养元素多呈有机物状态,难于被作物直接吸收利用,需要经过土壤中的化学物理作用和微生物的发酵、分解,使养分逐渐释放,因而肥效长而稳定。
②作用:有利于促进土壤团粒结构形成,使土壤中空气和水的比例协调,使土壤疏松,提高保水、保温、透气、保肥的能力
措施 说明
施用有益
微生物 ①概述:微生物肥料是以活性(可繁殖)微生物的生命活动为核心,使作物得到所需养分(肥料)的一种新型肥料制品。
②作用:增加土壤中有益微生物数量及活性,改善土壤性状,防止土壤板结;提高土壤保肥、保水、抗寒能力;增强作物抗病能力;增加有机质,减少病虫害
合理轮作 轮作是用地、养地相结合的一种措施,不仅有利于均衡利用土壤养分和防治病虫草害,还能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力
有机碳是衡量土壤肥力高低的主要指标。土壤碳、氮的含量不仅与温度、降水量等环境因素有关,而且与植被状况、土地利用方式及人类活动的干扰程度等有关。下图示意我国伊犁河谷北部山地不同植被带土壤有机碳含量变化。读图,回答1~2题。
1.影响该山地土壤有机碳含量变化的主导因素是( )
A.植被覆盖度 B.海拔
C.降水 D.土层深度
2.调查发现,近年来高山草甸区的土壤有机碳含量减少趋势明显,主要原因可能是( )
A.光照减弱,生物生产量减少,腐殖质减少
B.降水增多,土壤有机碳被雨水冲刷流失
C.气候变暖,植物生长快,消耗有机碳多
D.冬季放牧,草场畜牧超载导致植被破坏
B
C
解析:第1题,图示为山地不同植被带土壤有机碳含量变化,山地植被类型变化的主导因素是海拔,海拔不同,水热条件不同,植被类型不同,故影响该山地土壤有机碳含量变化的主导因素是海拔。故选B。第2题,图示中整体海拔越高,有机碳含量越多,说明有机碳含量与温度有相关性。近年来,高山草甸区的土壤有机碳含量减少趋势明显,主要原因可能是气候变暖,植物生长快,消耗有机碳多。光照、降水没有明显变化。高山区为夏季牧场。故选C。
[思路点拨]
解答本题组的关键是掌握影响土壤有机碳含量的因素,再结合试题设问,调动所学知识,得出答案。
灌淤土是指长期引用高泥沙含量灌溉水淤灌,然后翻耕,土层加厚而形成。读我国灌淤土分布略图,完成1~2题。
1.与灌淤土成因相似的是( )
A.紫色土 B.红壤
C.黑土 D.水稻土
2.下列对于灌淤土特点的叙述,正确的是( )
A.均分布于西北干旱半干旱区
B.土体比较深厚,色泽质地较均一
C.属于地带性土壤
D.发育良好,不易发生盐碱化现象
D
B
解析:第1题,灌淤土是“引用高泥沙含量灌溉水淤灌”而成,即在原有土壤上加入高含量的泥沙,然后翻耕,属于人类对原有土壤进行改造而形成的土壤。与之成因相似的是水稻土,水稻土是在原有红壤的基础上,通过人类活动进行改良而形成的肥沃、适宜水稻生长的土壤,D正确。紫色土、红壤、黑土都是在自然状态下形成的自然土壤,没有人类改良活动的参与,A、B、C错误。故选D。第2题,据图可知,灌淤土主要分布于西北干旱半干旱区,而西宁附近的灌淤土则不属于西北干旱半干旱区,A错误。根据材料“长期引用高泥沙含量灌溉水淤灌”“土层加厚”可知,灌淤土土体比较深厚,色泽质地较均一,B正确。灌淤土属于人类改造的土壤,不属于地带性土壤,C错误。西北地区光照充足,水分蒸发旺盛,加上灌溉较多,且土壤中泥沙含量多,对水的阻隔作用较差,水盐运动较强,因此容易发生盐碱化现象,D错误。故选B。章末总结
情境 20世纪70年代以来,我国对下图所示区域的水土流失进行了大规模治理,重点实施了退耕还林(草)等生物措施。在年降水量大于400毫米的地区,林草植被得到较好恢复。在年降水量小于400毫米的地区(地表1米以下一般存在含水量极低的干土层),人工连片种植的树木普遍生长不良,树干弯曲,根基不稳,枝叶稀疏,总也长不大,被当地人称为“小老头树”。
思考 (1)分析当地出现“小老头树”的自然环境条件。
(2)分析在年降水量400毫米以下的区域,植树造林对生态环境造成的不良后果。
(3)说明“小老头树”现象对于生态建设的启示。
解析:第(1)题,将“小老头树”的形态特征与当地的自然条件——降水量小于400毫米,地表1米以下一般存在含水量极低的干土层,冬春季节多大风相结合即可得出答案。第(2)题,该区域为我国黄土高原地区,植被的主要作用是防治水土流失。“小老头树” 的存在说明在降水量400毫米以下区域不利于树木的存活和生长,而且树木的存在影响林下草本植物的生长,因此植被防治水土流失的功能减弱。相对于草本植物,树木会蒸腾更多水分,导致区域环境更干燥。第(3)题,根据前面两题的提示,本题应主要从因地制宜、人地协调发展的角度作答。
答案:(1)年降水量少(小于400毫米),地下水位低,树木生长所需水分不足;地表1米以下存在干土层,影响树木根系发育;风大,易动摇树木根系。(2)树木生长不良(形成“小老头树”);树木(“小老头树”)影响林下草本植物的生长,植被防止水土流失的功能减弱(不利于当地天然植被的恢复);树木(“小老头树”)会蒸腾出更多水分,树木根系吸水会使地下土层更干,导致气候更干燥。(3)在生态建设过程中,应尊重自然规律,因地制宜(宜林则林,宜草则草);在生态脆弱区,应减少人工干预。
以“小老头树”为情境,考查了区域认知、综合思维和人地协调观三大核心素养,具体质量水平如下:
(1)区域认知——水平3
通过该区域的地理位置和“小老头树”的形态特征,分析当地出现“小老头树”的自然环境条件。
(2)综合思维——水平3
从气候、植被生长状况等多个角度分析植树造林对生态环境造成的不利影响。
(3)人地协调观——水平4
结合区域自然环境的实际情况,说明“小老头树”现象对于生态建设的启示。
能力 1 环境与植被的关系
1.环境对植被分布的影响
植被的分布受气候、地形、水源、土壤等自然条件的制约。其中,气候是影响植被分布的重要条件,因为气候决定了植物生长所需要的光照、热量和水分条件。
(1)光照是绿色植物生长的必要条件
植被类别 光照要求 分布
喜光植物 生长需要充足的阳光 阳坡、密林上层
喜阴植物 生长需要少量阳光 阴坡、密林下层
(2)热量是决定植物分布的重要因素
项目 水平分布 垂直分布
热量 从低纬度向高纬度递减 从山麓向山顶递减
植被 热带雨林—热带草原—常绿阔叶林—落叶阔叶林—亚寒带针叶林 常绿阔叶林—针、阔叶混交林—针叶林—高山灌木—高山草甸—荒漠
(3)水分在植物生长过程中作用巨大
从沿海到内陆,随着水分条件的变化,形成了森林—草原—荒漠等不同的植被景观。
2.植物对环境具有指示作用
植物的形态和分布深受环境制约,一定的环境就可能有相应的植物种类分布。在不同环境条件下生长的植物,它们的个体形态、生理机能等方面常具有显著的差别,而且能产生某些适应性现象与其生长的环境条件保持统一,因此,植物对环境具有明显的指示作用(如下表)。
植物 生存环境 个体形态、生理机能的适应性
骆驼刺 内陆干旱沙漠地区 叶子退化为刺,以减少水分蒸腾;根系发达,能从很深、很广的地下吸取水分
莲 水塘、湖沼等水湿环境 具有柔嫩、硕大的叶子,根系不发达
读某地景观图,回答1~2题。
1.图示植被类型属于( )
①天然植被 ②人工植被 ③草原 ④荒漠
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
2.下列关于图示植物的描述,错误的是( )
A.根系发达 B.高大繁盛
C.茎叶退化 D.旱生植物
解析:第1题,读图可知,图示地区荒漠广布,生长有少量的耐旱植物;图示植被是在自然环境下形成的。故选C。第2题,图示植物生长在沙漠地区,为旱生植物,根系发达,植株矮小,茎叶退化。故选B。
答案:1.C 2.B
[思路点拨]
解答本题组的关键是识别图片中有效信息(如:矮小的植被、裸露的地表等信息),再结合试题设问,调动所学知识,得出答案。
下图为某高一学生在学习《主要植被与自然环境》一节时在网络上搜集的两幅植物图,甲为某植物结构示意图,乙为某植物景观图。据此完成1~2题。
甲 乙
1.造成图中两种植物形态差异的最主要原因是( )
A.海陆位置差异 B.热量条件差异
C.地形条件差异 D.水分条件差异
2.乙所在地区的植被特征是( )
A.全年常绿 B.种类单一
C.结构简单 D.树叶呈针状
解析:第1题,根据所学知识可知,甲为骆驼刺,乙为热带季雨林独木成林。骆驼刺主要分布在内陆干旱地区,根系十分发达,可以从沙漠和戈壁地下深处吸取水分和营养。热带季雨林地区的树木以树形奇特、枝叶繁茂、树冠巨大而著称,这里终年高温、降雨丰沛,植物垂直结构复杂。由此可以看出,造成两种植物形态差异的最主要原因是水分条件差异,D正确。海陆位置、热量条件、地形条件都不是造成图中两种植物形态差异的最主要原因,A、B、C错误。故选D。第2题,乙为热带季雨林独木成林。热带季雨林地区终年高温、降雨丰沛,树木全年常绿,树叶宽大,枝叶繁茂,植物种类丰富,垂直结构复杂。故选A。
答案:1.D 2.A
能力 2 土壤的改良
土壤的改良与增肥对人类的可持续发展至关重要。
1.红壤的改良
红壤腐殖质少,土质黏重,肥力较低且呈酸性,不利于农业生产活动。长江中下游地区的人们针对红壤的不利条件进行改造,形成肥沃的“水稻土”。
2.黑土培肥(以我国黑龙江省为例)
黑土有机质含量高、土壤肥沃、土质疏松、适合农耕。但对黑土无节制地开发导致了其肥力的耗竭,此外雨水冲刷使黑土肥力流失,因此要可持续利用黑土,注意培肥。
措施 说明
秸秆还田 ①概述:把不宜直接作饲科的秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤,这是目前大面积采用的有效措施。②作用:增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,促进微生物活动和作物根系发育
压绿肥 ①概述:把专门种植的绿肥作物翻压至土中,绿肥作物养分丰富。我国常用的绿肥作物有紫云英、苜蓿和草木樨等。②作用:不仅能增加土壤中氮、磷、钾等矿物质营养成分,而且可改良土壤结构,增加土壤通气性和保水性
施用农家有机肥 ①有机肥的特点:所含营养物质较全面,营养元素多呈有机物状态,难于被作物直接吸收利用,需要经过土壤中的化学物理作用和微生物的发酵、分解,使养分逐渐释放,因而肥效长而稳定。②作用:有利于促进土壤团粒结构形成,使土壤中空气和水的比例协调,使土壤疏松,提高保水、保温、透气、保肥的能力
施用有益微生物 ①概述:微生物肥料是以活性(可繁殖)微生物的生命活动为核心,使作物得到所需养分(肥料)的一种新型肥料制品。②作用:增加土壤中有益微生物数量及活性,改善土壤性状,防止土壤板结;提高土壤保肥、保水、抗寒能力;增强作物抗病能力;增加有机质,减少病虫害
合理轮作 轮作是用地、养地相结合的一种措施,不仅有利于均衡利用土壤养分和防治病虫草害,还能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力
有机碳是衡量土壤肥力高低的主要指标。土壤碳、氮的含量不仅与温度、降水量等环境因素有关,而且与植被状况、土地利用方式及人类活动的干扰程度等有关。下图示意我国伊犁河谷北部山地不同植被带土壤有机碳含量变化。读图,回答1~2题。
1.影响该山地土壤有机碳含量变化的主导因素是( )
A.植被覆盖度 B.海拔
C.降水 D.土层深度
2.调查发现,近年来高山草甸区的土壤有机碳含量减少趋势明显,主要原因可能是( )
A.光照减弱,生物生产量减少,腐殖质减少
B.降水增多,土壤有机碳被雨水冲刷流失
C.气候变暖,植物生长快,消耗有机碳多
D.冬季放牧,草场畜牧超载导致植被破坏
解析:第1题,图示为山地不同植被带土壤有机碳含量变化,山地植被类型变化的主导因素是海拔,海拔不同,水热条件不同,植被类型不同,故影响该山地土壤有机碳含量变化的主导因素是海拔。故选B。第2题,图示中整体海拔越高,有机碳含量越多,说明有机碳含量与温度有相关性。近年来,高山草甸区的土壤有机碳含量减少趋势明显,主要原因可能是气候变暖,植物生长快,消耗有机碳多。光照、降水没有明显变化。高山区为夏季牧场。故选C。
答案:1.B 2.C
[思路点拨]
解答本题组的关键是掌握影响土壤有机碳含量的因素,再结合试题设问,调动所学知识,得出答案。
灌淤土是指长期引用高泥沙含量灌溉水淤灌,然后翻耕,土层加厚而形成。读我国灌淤土分布略图,完成1~2题。
1.与灌淤土成因相似的是( )
A.紫色土
B.红壤
C.黑土
D.水稻土
2.下列对于灌淤土特点的叙述,正确的是( )
A.均分布于西北干旱半干旱区
B.土体比较深厚,色泽质地较均一
C.属于地带性土壤
D.发育良好,不易发生盐碱化现象
解析:第1题,灌淤土是“引用高泥沙含量灌溉水淤灌”而成,即在原有土壤上加入高含量的泥沙,然后翻耕,属于人类对原有土壤进行改造而形成的土壤。与之成因相似的是水稻土,水稻土是在原有红壤的基础上,通过人类活动进行改良而形成的肥沃、适宜水稻生长的土壤,D正确。紫色土、红壤、黑土都是在自然状态下形成的自然土壤,没有人类改良活动的参与,A、B、C错误。故选D。第2题,据图可知,灌淤土主要分布于西北干旱半干旱区,而西宁附近的灌淤土则不属于西北干旱半干旱区,A错误。根据材料“长期引用高泥沙含量灌溉水淤灌”“土层加厚”可知,灌淤土土体比较深厚,色泽质地较均一,B正确。灌淤土属于人类改造的土壤,不属于地带性土壤,C错误。西北地区光照充足,水分蒸发旺盛,加上灌溉较多,且土壤中泥沙含量多,对水的阻隔作用较差,水盐运动较强,因此容易发生盐碱化现象,D错误。故选B。
答案:1.D 2.B
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