第五章 第二节
课时跟踪·分层训练
学业考达标练
选择题
下图为某地理学习兴趣小组的同学在研学旅行中画的土壤剖面。据此回答1~3题。
1.图中字母o表示( )
A.成土母质层 B.淋溶层
C.腐殖质层 D.淀积层
2.土壤形成的决定性因素是( )
A.气候 B.时间
C.地形 D.生物
3.若剖面表层土壤为红壤,反映的研学区气候特点是( )
A.寒冷干燥 B.寒冷潮湿
C.温暖湿润 D.炎热干燥
【解析】 第1题,图中o层位于地表下方,靠近地表,应为腐殖质层,C正确。按照土壤剖面构造,a层为淋溶层,b层为淀积层,c层为母质层,r层为母岩层。故选C。第2题,生物是土壤有机质的来源,是土壤形成过程中最活跃的因素,也是土壤形成的决定性因素,D正确。故选D。第3题,在热带、亚热带地区湿热气候条件下,土壤发生脱硅富铁过程,发育成红色、铁铝聚集、呈酸性的红壤,故研学区气候特点应为温暖湿润,C正确。故选C。
黑土广泛分布于我国东北地区。近年来该地黑土退化严重,为此当地部分农民在收种时尽量不翻动表层土壤,在收割农作物后,留下作物的根、茎、叶等覆盖在土壤表层,这种保护性耕作方式被称为“免耕”。下图为免耕播种景观图。据此回答4~5题。
4.在我国东部季风区,东北黑土广布,主要因为( )
A.地形平坦,侵蚀速度较慢
B.年均温低,有机质积累多
C.降水较少,矿物质流失少
D.森林广布,枯枝落叶量多
5.“免耕”主要是为了增加土壤中的( )
A.有机质 B.水分
C.矿物质 D.空气
【解析】 第4题,在我国东部季风区,东北黑土广布,主要是因为东北地区纬度高,年均温低,有机质分解慢,土壤中储存了大量的有机质,B正确;在我国东部季风区,除了东北平原,华北平原和长江中下游平原并没有形成黑土,说明地形平坦不是影响东北地区黑土形成的主要因素,A错误;东北地区降水较多,C错误;南方地区同样植被茂盛,枯枝落叶多,但并没有形成黑土,因此枯枝落叶量多也不是东北黑土广布的主要原因,D错误。故选B。第5题,由材料可知,“免耕”主要是为了防治黑土退化。要防治黑土退化,就要防治水土流失,免耕可以增加土壤中的水分,有利于水土保持,防治水土流失。综上,“免耕”主要是为了增加土壤中的水分,B正确。故选B。
下图为小尺度范围各自然要素的相互作用示意图。读图,回答6~7题。
6.图中①至⑤代表自然环境的大气、生物、地质、地形、水文要素,其中对土壤形成比较稳定的影响要素是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
7.图示区域( )
A.土壤肥力与生物活动密切相关
B.山坡上土壤厚度一般大于河谷
C.土壤的矿物养分主要来自植被
D.林地土壤有机质含量一般高于草地
【解析】 第6题,地质(③)、地形(④)是土壤形成过程中较稳定的影响因素;大气(①)、生物(②)和水文(⑤)是土壤形成过程中较为活跃的因素。故选C。第7题,土壤肥力与生物活动关系密切,A正确;山坡上因地形坡度大,土壤易被侵蚀搬运,故土层较薄,B错误;土壤的矿物养分主要来自成土母质,C错误;草地由于根系密集,利于有机质富集,有机质含量一般较森林土壤高,D错误。故选A。
8.农业生产中地膜覆盖对土壤理化性状的主要影响是( )
①保持土壤温度 ②减少水肥流失 ③增加土壤厚度 ④改善土壤质地
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
【解析】 农田覆盖地膜可以保温、保土、保湿、保肥,抑制杂草生长,减轻病害,增强光效等,①②正确;土壤层次一般可分为有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层,土壤厚度是母质层以上部分的厚度,地膜覆盖不会增加土壤厚度,③错误;土壤质地根据土壤的颗粒组成划分,一般分为砂土、壤土和黏土三类,地膜覆盖不会改善土壤质地,④错误。故选A。
读植被覆盖率与土壤侵蚀关系图,回答9~10题。
9.土壤植被覆盖率与土壤侵蚀呈( )
A.正相关
B.负相关
C.不相关
D.有时正相关,有时负相关
10.生物对成土母质的改造作用主要体现为( )
①加速矿物质的淋失 ②使有机质不断积累
③使养分元素不断富集 ④使土壤不断熟化
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
【解析】 第9题,据图可知,土壤植被覆盖率越高,土壤侵蚀越弱,所以两者呈负相关,B正确。故选B。第10题,矿物质的淋失受水分影响,①错误;土壤的熟化是指自然土壤形成后,经过人类不断翻耕、施肥、灌溉,土壤由生土变成熟土的过程,④错误;枯枝落叶和动物残体等可以转化为有机质,有利于土壤有机质和养分的积累,②③正确。故选B。
选择考提升练
一、选择题
土壤有机质是衡量土壤肥力的主要指标。下面为我国伊犁河谷不同植被带0~10厘米土层深度土壤有机碳含量变化(图1)及冬季雪岭云杉景观图(图2)。读图,回答11~12题。
11.影响伊犁河谷山地土壤有机碳含量差异的主导因素是( )
A.土层厚度 B.光照
C.海拔 D.人类活动
12.关于针叶林下土壤特征及其成因,叙述正确的是( )
A.淋溶作用强——常年径流大
B.枯枝落叶厚——低温分解慢
C.土层分层多——土层厚度大
D.土壤酸性强——矿物分解快
【解析】 第11题,图1反映伊犁河谷不同植被带的土壤有机碳含量差异较大,结合所学知识可知,山地植被类型往往取决于气候中的水热条件,而山地海拔是山地气候的主导因素,C正确。故选C。第12题,针叶林分布区每年凋落大量枯枝落叶、树皮、球果等有机残体,枯枝落叶层厚;一年中低温时间长,微生物存活的时间短,不能分解当年的凋落物,B正确。针叶林分布区土层分层少,土壤呈弱酸性,C、D错误;降水强度较小,淋溶作用弱,径流量小,A错误。故选B。
读风化作用强弱与气候相关示意图,回答13~14题。
13.关于岩石风化作用的叙述,正确的是( )
A.从①到②物理风化作用逐渐加强
B.从②到③化学风化作用逐渐减弱
C.从③到④化学风化作用逐渐加强
D.从④到①物理风化作用逐渐减弱
14.①处地表的土地景观特征最可能是( )
A.红土 B.沙土
C.黄土 D.黑土
【解析】 第13题,从①到②,由干到湿,物理风化作用逐渐减弱,A错误;从②到③,由热到冷,化学风化作用逐渐减弱,B正确;从③到④,由湿到干,物理风化作用逐渐增强,C错误;从④到①,由冷到热,化学风化作用逐渐增强,D错误。故选B。第14题,①处土地景观的特征是在“干”“热”的条件下形成的,最有可能是沙土,B正确。故选B。
入渗率指水分自地表渗入土壤中的强度,以每小时若干毫米表示。在某种情况下,降雨渗入土壤时的最大入渗率,叫“入渗容量”。读图,回答15~16题。
不同土壤中的水分入渗曲线
15.若图中曲线表示干湿状况不同的沙壤土和黏壤土在其他条件相同时的入渗率变化情况,则下列组合正确的是( )
A.①—湿黏壤土 B.②—湿沙壤土
C.③—干沙壤土 D.④—干黏壤土
16.关于入渗率和入渗容量的叙述,正确的是( )
A.若其他条件相同,降水时间越长,土壤的入渗率越大
B.若其他条件相同,降水量越大,土壤的入渗率越大
C.在降雨量满足时,入渗容量出现在入渗初期
D.在降雨量满足时,入渗容量出现在降雨后期
【解析】 第15题,四条曲线代表四种土壤,这四种土壤又可以分为干和湿、黏和沙,就入渗率来讲应该是干>湿,沙>黏,所以①为干沙壤土,②为湿沙壤土,③为干黏壤土,④为湿黏壤土。故选B。第16题,刚开始下雨时,土壤相对较干,雨水下渗得更快,入渗率更高,C正确。故选C。
二、综合题
17.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 土壤的淋溶作用与降水有直接关系,降水越多,淋溶层越厚。下图是不同气候条件下(湿润、半干旱、干旱)土壤剖面示意图。
材料二 土壤有机质是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称。乌克兰周边区域、我国东北平原和美国中央大平原为世界三大黑土分布区,土层深厚,有机质含量高,素有“粮仓”之称。近年来,美国黑土区由于过度开垦,导致“黑风暴”盛行。“黑风暴”卷起沙尘,遮天蔽日,给当地居民的生产生活带来难以言表的苦恼。
(1)指出甲、乙、丙分别代表的气候条件并说明理由。_甲、乙、丙分别对应湿润、干旱、半干旱的气候条件。理由:降水越多,淋溶层越厚,甲淋溶层最厚,土壤发育程度高,这类土壤分布在降水较多的湿润区;干旱的气候背景下,降水少,土壤淋溶层很薄,淀积层接近地表,对应图乙;丙居中,处于半干旱区。__
(2)说出美国中央大平原地区“黑风暴”对土壤肥力恢复的消极影响。_“黑风暴”加剧区域环境干燥;导致草原植被难于恢复,土壤抗侵蚀能力下降,土层变薄;大风卷起沙尘,表土剥蚀,土壤质量下降。__
(3)秸秆还田是增加土壤有机质的方法之一,简述适量秸秆还田对改善土壤质量的积极作用。_增强土壤肥力,维持稳定的土壤养分;改善土壤性质,促进土壤发育;增加土壤粗糙度,提升土壤抗侵蚀效果等。__
【解析】 第(1)题,由材料一可知,降水越多,淋溶层越厚。甲淋溶层最厚,说明甲地区降水最多,所以为湿润区。乙淋溶层最薄,说明乙地区降水最少,是干旱区。丙淋溶层厚度介于甲、乙之间,降水介于甲、乙之间,应位于半干旱区。第(2)题,美国中央大平原地区“黑风暴”对土壤肥力恢复的消极影响主要从土壤质量以及土壤抗侵蚀能力等角度分析。第(3)题,适量秸秆还田对改善土壤质量的积极作用主要从增强土壤肥力、改善土壤性质、提高抗侵蚀能力等角度分析。适量秸秆还田能够向土壤中释放有机质,增强土壤的肥力,维持稳定的土壤养分,并且能够利用秸秆的结构来改善土壤的性质,促进土壤的发育;秸秆覆盖土壤表面,能够增加土壤的粗糙程度,能够提升土壤抗侵蚀能力。
18.“土壤和水:生命之源”是2023年12月5日“世界土壤日”的主题。阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 土壤的淋溶作用与降水有着直接的关系,降水越多,淋溶层越厚。图1是不同气候条件下(湿润、半干旱、干旱)土壤剖面示意图,图2是土壤与成土母质、气候、生物关系示意图。
材料二 土壤有机碳是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称。某考察队到素有新疆“湿岛”之称的伊犁河谷进行土壤剖面采样调查,研究发现与同纬度的内蒙古草原相比,伊犁河谷的土壤有机碳含量明显偏高。下图是两地的景观照片。
(1)图1甲、乙、丙土壤剖面中,对应干旱气候的是_乙__;从土壤有机质积累条件考虑,在气候较寒冷的地区,_甲__土壤最利于有机质的积累。
(2)图2说明_生物__是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,其残体为土壤提供有机质,在微生物作用下,有机质又会转化为_腐殖__质及简单的无机物。
(3)试从气候、生物等方面,简单分析伊犁河谷土壤有机碳含量偏高的自然原因。_伊犁河谷降水较多,植被更丰富,土壤有机碳输入量较多;伊犁河谷微生物作用更强,土壤有机碳含量偏高。(合理即可)__
(4)在伊犁河谷森林和草场的交错带,考察队还发现了山脉的阴坡和阳坡有“阴阳脸”。这种自然现象的原因是( )
A.阴坡没有冰川融水,只适合草场
B.阳坡因开垦和放牧,只留下草场
C.阴坡因光照较弱,适合生长常绿阔叶林
D.阳坡蒸发强,土壤湿度较小,多为草场
【解析】 第(1)题,干旱的气候背景下,降水少,土壤淋溶层很薄,淀积层接近地表,对应乙;甲淋溶层最厚,腐殖质层较厚,土壤发育程度高,这类土壤在气候寒冷地区,微生物分解作用弱,最有利于有机质的积累。第(2)题,土壤发育最基本、最活跃的因素是生物(图中植物通过生物循环联系了岩石圈、水圈、大气圈、生物圈等);在微生物作用下,有机质又会转化为腐殖质以及简单的无机物。第(3)题,注意提示角度“气候、生物”。读图可知,伊犁河谷分布有森林植被,降水量相对偏多,生物多样性更丰富,枯枝落叶多,土壤有机碳的输入量多;相比于内蒙古草原,伊犁河谷自然环境更优越,微生物作用强,土壤有机碳含量偏高。第(4)题,阴阳坡关键在于光照的差异。伊犁河谷位于新疆,区域整体降水不多,阴坡光照较弱,蒸发量较少,土壤水分含量相对较高,适合森林植被的生长(由于纬度偏高,并不适合生长常绿阔叶林);阳坡光照条件较好,蒸发强,土壤湿度较小,更适合草类植被的生长,C错误,D正确;并不是阴坡没有冰川融水,且读图可知,阴坡多为森林,而不是草场,A错误;这种差异主要与自然原因有关,并非人类开垦和放牧导致,且阴坡也有放牧活动,B错误。故选D。
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第五章 植被与土壤
第二节 土壤
课标导读 思维导图
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。
核心素
养目标 1.能够运用自然环境各要素的综合作用原理,说明土壤的发育过程。 (综合思维)
2.通过实地观察或运用土壤标本、图片、视频等,了解土壤的组成、颜色、质地和剖面构造,掌握观察土壤的基本方法。(地理实践力)
3.认识土壤对生物及人类生产、生活的重要意义,认识土壤的功能,了解土壤的重要性。(人地协调观)
●情境导学
12月5日是“世界土壤日”。2023年的“世界土壤日”主题是“土壤和水:生命之源”(Soil and Water: a source of life)。土壤是重要的自然资源,联合国粮农组织指出,地球表面形成2~3 cm厚的土壤需要长达1 000年的时间。
土壤是怎样形成的呢?设立“世界土壤日”的目的是什么?
提示:土壤是五大自然要素综合作用的产物,成土因素包括成土母质,气候,生物,地形和时间等;所有的成土因素总是同时存在,参与土壤的形成过程,同样重要和不可替代。设立“世界土壤日”旨在宣传健康土壤的重要性,倡导土壤资源的可持续管理。
必备知识 自主梳理
?观察土壤
1.土壤的概念:是指陆地表层具有一定_______,能够生长植物的疏松表层,由_________、有机质、_______和空气四种物质组成。
1
水热条件越好的地区,土壤有机质含量越高吗?
提示:不一定。水热条件好的地区虽然植被茂密,有机质产量高,但同时微生物活跃,土壤中的有机质分解速度也快。
肥力
矿物质
水分
2.土壤观察的内容
(1)土壤颜色:是土壤最重要的_______特征之一,有些土壤就是用颜色来命名的,如黑土、红壤等。
(2)土壤质地
类型 粒径大小 土壤质地
砂土 大 _______
壤土 中 适中
黏土 _____ 黏重
外部
松散
小
(3)土壤剖面构造
①土壤剖面:是指从地面垂直向_____的土壤_________,由一些形态特征各异的、大致呈_______展布的土层所构成。
②森林土壤剖面及各土层特点。
下
纵剖面
水平
有机质
矿物质
黏重
③耕作土壤剖面及各土层特点。
2
(1)所有的自然土壤都有淋溶层吗?
(2)森林土壤中能为地表植被提供肥力的主要是哪一层?
提示:(1)不是。干旱地区降水少,淋溶作用弱,淋溶层容易缺失。
(2)腐殖质层。
有机质
保肥保水
自然土
?土壤的主要形成因素
因素 主要作用
成土
母质 土壤发育的物质基础,决定了土壤矿物质的成分和养分状况,影响土壤的_______
生物 影响土壤发育的最基本也是最_______的因素。生物残体为土壤提供_________,通过生物循环使营养元素在地表富集
气候 岩石风化的强度和速度与温度、降水量呈_____相关,气候的分布规律在很大程度上影响和控制了_______的分布规律
质地
活跃
有机质
正
土壤
因素 主要作用
地貌 对土壤发育的影响是多方面的,例如,由于水热条件的不同,山顶与山麓、阳坡与_____坡、迎风坡与_______坡的土壤发育不同
时间 土壤发育时间越长,土壤层越_____,土层分化越_______
人类
活动 影响极为深刻,形成有利于农业生产的_______土壤
阴
背风
厚
明显
耕作
3
在黄河三角洲冲积土、青藏高原寒漠土、江南丘陵红壤三种土壤类型中,哪一类发育程度较好?并说明理由。
提示:黄河三角洲的冲积土是黄河挟带的大量泥沙在入海口处堆积,并在比较稳定的气候、生物条件下发育而成,发育程度最好。江南丘陵属于亚热带季风气候,化学作用和生物作用较强,因而红壤发育程度较好,但在坡度较大的丘陵地区,因地表疏松,物质的迁移速度较快,故很难发育成深厚的土壤。青藏高原地势高、气温低,因而这里的寒漠土发育程度较差。
?土壤的功能和养护
1.功能
(1)土壤与环境之间有着活跃的物质和能量交换,是联系有机界和_________的关键环节。
(2)为植物生长提供了扎根立足的条件,从而促使地理环境以至地球面貌发生了根本的改变。
(3)具有重要的蓄水、_______功能。
(4)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_______为饲料。
无机界
保水
植物
2.养护
(1)有些土壤不能满足耕作的需要,人们就会设法对其进行改良或改造。如亚马孙河流域人们利用_________改良土壤。
(2)优良的土壤,人们也会注重种养结合,以保持土壤持续提供高效肥力的能力。如_______、种植绿肥、作物_______、广施农家肥等。
生物炭
休耕
轮作
人类种植农作物必须以土壤为基础吗?
提示:不必。随着科技进步,出现了无土栽培技术,使用营养液即可种植农作物。
1.任何一种土壤,从表层到成土母质,各土层的质地都是一样的。( )
2.土壤剖面包括整个土体层。( )
3.成土母质是土壤中矿物养分的主要来源。( )
4.土壤中有机质来源于生物。( )
5.高温多雨的地区,植物生长旺盛,土壤中有机质含量高。( )
×
×
√
√
×
合作探究 能力提升
●情境解读
材料一 土壤质地状况是拟定土壤利用、管理和改良措施的重要依据。肥沃的土壤不仅要求耕作层的质地良好,还要求有良好的质地剖面。虽然土壤质地主要取决于成土母质类型,有相对的稳定性,但耕作层的质地仍可通过耕作、施肥等活动进行调节。(如图1)
任务一 观察土壤
材料二 如图2为某土壤剖面。
●问题探究
问题1.分析土壤剖面各土层颜色变化的原因。
提示:有机质和金属矿物质随水进行运移和淀积,影响不同土层的颜色。
问题2.评价土壤疏松度的影响,推理影响土壤疏松度的因素。
提示:土壤疏松可以增加土壤的透气性。白天,较疏松的土壤往往地温也较高,在天气晴朗的时候尤为明显。因此,土壤疏松可以保证土壤良好的空气、水分、温度条件,从而促进作物根系旺盛生长。但是,疏松的土壤往往保水、蓄水、保肥性能差。土壤疏松度受土壤粒径、土层结构、自然环境等条件的影响。
问题3.推测土壤剖面构造的学习采用模式图而非真实景观图的可能原因。
提示:不同类型的土壤,具有不同的剖面构造;同一类型的土壤,剖面构造也有较大差异;很难找到典型的且便于教学讲解的理想土壤剖面构造景观图;模式图能概括地呈现土壤剖面构造特点,便于了解土壤剖面构造的一般情况。
●归纳提升
1.土壤组成
组成成分 矿物质 有机质 水分(水溶液)和空气
特点 植物所需矿物养分的初始来源。土壤中矿物养分的主要来源 其含量是土壤肥力高低的重要标志 两者互为消长,调节土温,影响土壤的理化性质,共同影响土壤的热量状况
2.土壤颜色
(1)影响土壤颜色的因素
因素 影响
腐殖质 含量多时,使土壤颜色呈黑色。含量少时,使土壤颜色呈暗灰色
矿
物
质 氧化铁(铝) 氧化铁为红棕色,红壤被雨水淋洗时,氧化铁(铝)不易溶解,所以土壤呈红色
石英、碳酸钙粉末 石英、碳酸钙粉末等能使土壤呈白色
氧化亚铁 广泛出现在沼泽、泥炭、森林土中,使土壤呈蓝色或青灰色
土壤的物理性状 土壤愈湿,颜色愈深;土壤愈细,颜色愈浅;光线愈暗,颜色愈深
(2)我国的五色土
类别 分布 成因
黑色土壤 东北平原 冬季寒冷,有机质分解慢,积累较多
红色土壤 南方地区 高温多雨,矿物质淋溶作用强,氧化铁等含量高
青色土壤 东部地区长期积水之地 土壤中的铁多以氧化亚铁形式存在,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,有机质少,水分较少
黄色土壤 黄土高原 在黄土基础上发育而成
3.土壤质地
类型 组成成分 特征 与农业生产关系
砂土 砂粒为主 ①大孔隙多,毛细管孔隙少;②通气、透水性强,保水、蓄水性能弱;③保肥性能弱 易耕作
壤土 砂粒、粉粒、黏粒的比例适中 ①通气、透水性能良好;②蓄水、保肥性能强 理想的土壤
黏土 黏粒
为主 ①通气、透水性差;②蓄水、保水性能强;③保肥性能好;④土质黏重 不易耕作
1.某研究性学习小组把甲、乙、丙、丁四份质地不同的土壤堆成形状大小相同的圆锥体,通过模拟实验观测相同降水强度下土壤质地与水土流失量的关联性。读实验相关数据和土壤质地的三角坐标示意图,回答(1)~(2)题。
●典例剖析
实验相关数据表
甲 乙 丙 丁
土壤质地/% 砂粒 40 50 78 14
粉粒 25 10 14 19
黏粒 35 40 8 67
水土流失量/(g/m2) 66.6 87.4 55.5 12.1
(1)乙土壤属于( )
A.砂土 B.黏土
C.壤土 D.粉土
(2)仅从该实验得出结论,在相同条件下,保持水土能力最强的土壤质地特点为( )
A.砂粒与黏粒比重接近
B.黏粒比重小,砂粒比重大
C.粉粒比重最低
D.砂粒比重小,黏粒比重大
【解析】 第(1)题,根据表格中乙土壤的质地百分数值,对照三角坐标图,可以判断乙土壤属于黏土,B正确。故选B。第(2)题,水土流失量的实验结果表明,在相同条件下,水土流失最严重的是乙土壤,保持水土能力最强(水土流失量最小)的是丁土壤。根据表格中土壤质地百分数值,可以判断乙土壤的黏粒比重小,砂粒比重大;丁土壤的黏粒比重大,砂粒比重小。因此砂粒比重小、黏粒比重大的土壤保持水土能力最强,D正确。故选D。
●对点训练
1.(2024·淮北高一检测)土壤淋溶层的厚度和淀积层所处的深度可反映当地气候的干湿状况。下图为甲、乙、丙三地的土壤剖面示意图,读图完成(1)~(2)题。
(1)三地湿润程度由高到低排序正确的是( )
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.乙>甲>丙 D.丙>乙>甲
(2)丙地最可能位于( )
A.云贵高原 B.长江三角洲
C.东北平原 D.河西走廊
【解析】 第(1)题,甲地淋溶层最厚,雨水淋溶作用最强,表明降水最多,乙地降水次之,丙地降水最少。故选A。第(2)题,结合上题分析,丙地降水少。河西走廊气候干旱,蒸发旺盛,易发生土壤盐碱化,盐分等易向地表富集,引起淀积。故选D。
●情境解读
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“捏把黑土冒油花,插双筷子也发芽”。黑土是大自然给予人类得天独厚的宝藏,是一种性状好、肥力高、非常适合植物生长的土壤。世界三大黑土分布区:美洲的密西西比河流域、欧洲的乌克兰平原、亚洲的东北平原。
任务二 土壤的主要形成因素
●问题探究
问题1.黑土肥沃的最主要原因是什么?
提示:黑土中含有丰富的有机质,肥力高。
问题2.黑土是在什么样的气候环境中发育形成的?
提示:黑土都分布在纬度较高、降水较多的地区,说明是在冷湿的环境中发育形成的。
问题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?
提示:我国南方地区气候湿热,微生物分解作用强,降水较多,土壤的淋溶作用强烈,故土壤中的有机质含量低,比较贫瘠。
●归纳提升
影响土壤形成的主要因素
(1)成土母质与土壤
(2)气候与土壤
(3)生物与土壤:生物是土壤形成过程中最活跃的因素,起着主导作用
(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)人类活动与土壤
微提醒:1.土壤处于岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互紧密接触的过渡地带,既是陆地环境各要素综合作用的产物,又是陆地环境各要素的枢纽。
2.土壤是地表物质循环和能量转化非常活跃的场所,是联系有机界和无机界的关键环节。
知识拓展:不同气候类型影响下的土壤特点
气候类型 土壤特点
高寒环境 土壤发育程度低,土层薄,土壤贫瘠,多冻土
湿热环境 有机质分解快,土壤淋溶作用强,土壤贫瘠,偏酸性
干旱环境 土壤水分少,发育程度低,贫瘠,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,肥沃
2.如图为土壤与其他自然要素的关系图。据此回答(1)~(2)题。
●典例剖析
(1)下列成土因素,比较活跃的是( )
A.气候和地形 B.气候和生物
C.母质和生物 D.地形和母质
(2)与陡坡相比,缓坡土壤肥力一般较高是因为( )
A.自然植被茂密
B.有机质积累多
C.生物残体分解快
D.矿物养分流失快
【解析】 本题组主要考查土壤的形成因素。第(1)题,影响土壤形成的主要自然因素有气候、地形、生物和成土母质。气候、生物具有季节性或年际性变化,从而对土壤的影响也具有这样的特点,变化较大,因此比较活跃;地形和成土母质具有稳定性。故选B。第(2)题,陡坡地表径流流速较快,侵蚀较强;缓坡地表径流流速较慢,沉积较强。因此缓坡形成的土壤比陡坡深厚,有利于有机质积累,B正确。故选B。
●对点训练
2.下图是各种成土因素作用示意图。读图,回答(1)~(3)题。
(1)下列叙述正确的是( )
A.岩石主要影响土壤的土层厚度、水热条件
B.气候主要影响土壤的水热状况、理化性质
C.生物主要影响土壤的发育程度、矿物养分
D.地形主要影响土壤的质地特征、肥力高低
(2)土壤中的许多化学元素离开原来的位置,并改变原来的存在形式,在土壤上层富集是( )
A.岩石的作用 B.气候的作用
C.生物的作用 D.地形的作用
(3)利于土壤有机质积累的是( )
A.气候湿热的草原地区 B.气候湿热的森林地区
C.气候温和的草原地区 D.气候寒冷的荒漠地区
【解析】 第(1)题,成土因素的作用各不相同,岩石主要影响土壤的矿物成分;气候主要影响土壤的水热状况、理化性质;生物主要影响土壤的有机质含量,不影响土壤的矿物养分;地形主要影响土壤的发育程度与性状。故选B。第(2)题,土壤中的许多化学元素离开原来的位置,并改变原来的存在形式,在土壤上层富集是生物的作用。故选C。第(3)题,气候湿热的地区,有机质分解快,不利于有机质的积累;气候温和的草原地区,草类根系茂盛且集中在近地表的土壤中,为土壤表层提供了大量有机质;荒漠地区地表有机质含量少。故选C。
●情境解读
埃尔埃希多地区曾是西班牙最贫瘠的地区之一,年降水量小于300 mm。政府颁布了一系列调动农业开发者积极性的政策,土壤“三明治式”的改良——当地农户利用沙土(表层)、有机肥(中层)和黏土(下层)使新土壤剖面呈现出三层结构。温室截留雨水和农业高科技的广泛应用使过去的贫瘠之地变成了“欧洲蔬菜之都”。
任务三 土壤的功能和养护
●问题探究
问题1.分析埃尔埃希多地区土壤贫瘠的自然原因。
提示:地形主要为山地、丘陵,坡度大,土层薄;年降水量小,气候干旱,土地沙化严重,土壤贫瘠。
问题2.埃尔埃希多地区采用“三明治式”改良方法对土壤有哪些作用?
提示:上层沙土,透水性好,土壤中氧气充足;中层的有机肥,可提升土壤肥力;下层黏土,保水保肥,避免养分、水分下渗,保证土壤水分充足。
●归纳提升
1.土壤的主要功能
(1)土壤的生产功能:支撑生物生长生活,提供所需营养元素。
(2)土壤的生态功能:固碳、减排、净化空气、降解污染物和有毒物质。
(3)土壤的社会功能:土壤和人类的关系十分密切。土壤是人类种植农作物的物质基础,是人类可以利用的珍贵自然资源。
2.我国常见土壤类型的问题及养护措施
土壤类型 分布 问题 措施
黑土 主要分布在东北地区 肥力下降、水土流失 加强对坡面、沟壑的治理;土壤培肥(秸秆还田)
黄土 主要分布在黄土高原、华北平原 水土流失 工程措施、生物措施
红壤 主要分布在东南丘陵、云贵高原 水土流失、土壤肥力低 种植绿肥作物、撒熟石灰、掺入沙子
3.保持和提高土壤肥力的方法
休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。
4.改良盐碱地的措施
(1)引淡淋盐:引淡水灌溉,降低作物根区土壤含盐量,使土体脱盐。
(2)井灌井排:抽取盐水,补充淡水,使咸水淡化。
(3)覆盖:选择适当覆盖物,抑制蒸发返盐,控制耕作层盐分含量。
(4)农业生物措施:营造防护林带,果、椿、棉间作等,巩固水盐调节效果。
3.熟化是通过耕种、定向培育,将自然土壤转变成适合农作物生长的肥沃土壤的过程。我国东北地区的黑土、南方地区的红壤经熟化都可成为水稻土。图1为自然土壤结构示意图,图2为水稻土结构示意图,图3为黑土、红壤和水稻土关系示意图。读图,回答(1)~(3)题。
●典例剖析
(1)与自然土壤相比,水稻土( )
A.枯枝落叶层增厚 B.不含腐殖质
C.肥力水平下降 D.结构更复杂
(2)经过熟化,水稻土的结构特点及功能发生的变化表现为( )
A.表土层软糊,提供了农作物扎根立足的条件
B.耕作层浅薄疏松,受人类活动影响大
C.犁底层紧实,提高了保水、保肥能力
D.母岩层较薄,阻断了有机界与无机界的联系
(3)将黑土或红壤熟化为水稻土并进行养护,应( )
A.熟化黑土——沼泽化处理
B.黑泥田——利用过程中不需要施肥
C.熟化红壤——排水后晾晒
D.黄泥田——种植水稻前先植绿肥
【解析】 第(1)题,水稻土由自然土壤熟化形成。根据材料中土壤熟化过程可知,水稻土富含腐殖质,肥力水平较高,B、C错误;水稻土是经过人类精心耕作、培育形成的,所以自然形成的枯枝落叶层不会增厚,A错误;比较自然土壤和水稻土的土壤剖面图可知,水稻土的剖面结构更复杂,D正确。故选D。第(2)题,表土层软糊,不利于农作物扎根立足,反而容易受大风和雨涝影响产生倒伏,A错误;经过熟化,水稻土的耕作层更加深厚疏松,B错误;对比自然土壤剖面,水稻土缺少了淋溶层,多了犁底层,推测可能是犁底层紧实,提高了蓄水、保水、保肥能力,C正确;生物是土壤有机质的来源,建立起有机界与无
机界的联系通道,母岩层厚薄对有机界和无机界的联系不产生影响,D错误。故选C。第(3)题,将黑土熟化为水稻土,需要先经过脱沼泽(土地排水后晾晒)过程,A错误;为确保黑泥田有机质稳中有升,利用过程中也需要补充相应的肥料,B错误;将红壤熟化为水稻土,需要先渍水,不需排水,C错误;红壤本身具有酸、瘦、黏等特点,有机质少,肥力不高,因此在种植水稻前先种植绿肥作物,以增加土壤中有机质含量,D正确。故选D。
●对点训练
3.某山区为了改造低产的山坡地,先是增施肥料,但农作物增产效果微弱。后将山坡地改造成水平梯田,增产效果显著。据此完成(1)~(2)题。
(1)增施肥料效果微弱的最主要原因是该地( )
A.土层薄 B.降水变率大
C.坡度大 D.植被覆盖率低
(2)将山坡地改造成水平梯田,主要是为了( )
A.调节大气温度 B.提高土壤肥力
C.增大空气湿度 D.增加日照时数
【解析】 第(1)题,根据材料信息“先是增施肥料,但农作物增产效果微弱。后将山坡地改造成水平梯田,增产效果显著”推测,山坡地坡度大是增施肥料效果微弱的最主要原因。故选C。第(2)题,将山坡地改造成水平梯田,梯田拦截水土和养分,减少地表的水土流失,从而提高土壤肥力。故选B。
课堂小结
课堂达标 巩固训练
(2023·宿迁高一检测)下表为我国东部地区的三种典型土壤(黑土、水稻土、红壤)成分表。读表回答1~2题。
土壤 水分 空气 矿物质 有机质
a 30% 20% 49% 1%
b 25% 30% 37% 8%
c 35% 15% 47% 3%
1.表中a、b、c代表的三种土壤正确的排序组合是( )
A.黑土、水稻土、红壤 B.红壤、黑土、水稻土
C.水稻土、黑土、红壤 D.红壤、水稻土、黑土
2.表中所列土壤,代表中国南方主要土壤的是( )
A.黑土 B.水稻土
C.红壤 D.都不是
【解析】 第1题,黑土、水稻土、红壤三种土壤中,红壤有机质含量最少,据表可知,a有机质含量最少,为红壤;黑土因有机质含量最高而最肥沃,b有机质含量最多,为黑土;则c为水稻土,所以a、b、c代表的三种土壤正确的排序组合是红壤、黑土、水稻土。故选B。第2
题,水稻土主要分布在我国南方,属于水稻种植中长期培育出的土壤,所以经人类长期耕作改造形成的土壤是水稻土,但水稻土的分布范围远远小于红壤,所以水稻土并不是我国南方最主要的土壤;黑土主要分布在我国东北地区,是地表植被经过长期腐蚀形成腐殖质后演化而成,是自然形成的土壤;红壤是在亚热带气候和常绿阔叶林作用下发育而成的土壤,在我国主要分布在南方低山丘陵区,由于该地区降水丰沛,土壤淋溶作用强,故钾、钠、钙、镁积存少,而铁、铝的氧化物较丰富,故土壤颜色呈红色,是自然形成的土壤。故选C。
下图为“我国南方某地土壤有机质随土层深度的变化示意图”。据此完成3~4题。
3.土壤有机质的主要来源是( )
A.成土母质 B.气候
C.生物 D.地形
4.据图推测,该地土壤( )
A.20 cm处为淋溶层
B.40 cm处为腐殖质层
C.60 cm处为有机层
D.80 cm处为母岩层
【解析】 第3题,土壤有机质的来源是各种动植物的残体,即来源于生物,C正确;成土母质主要提供土壤矿物质,A错误;气候、地形会影响土壤的形成和发育,但不直接提供有机质,B、D错误。故选C。第4题,森林土壤自上而下的分层为:有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、成土母质层、基岩,结合图中信息可推测,40 cm处有机质含量高,为腐殖质层,B正确;20 cm处有机质含量较高,为有机层,A、C错误;基岩为最下面一层,D错误。故选B。
如图示意武夷山不同海拔有机碳含量随土层深度的变化情况。土壤有机碳是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称。其含量在一定程度上反映土壤肥力的高低。据此完成5~6题。
5.武夷山土壤有机碳含量随海拔升高的变化规律是( )
A.表层逐渐降低 B.深层逐渐增加
C.规律不明显 D.总体呈增加趋势
6.武夷山不同海拔处土壤有机碳含量差异的原因是( )
A.低海拔处水分条件好
B.高海拔处光合作用较强
C.低海拔处微生物更加活跃
D.高海拔处有机质矿化速率快
【解析】 第5题,读图可知,随海拔的升高武夷山表层土壤有机碳含量逐渐增加;深层土壤有机碳含量波动增加;总体有机碳含量呈增加趋势,规律比较明显。故选D。第6题,武夷山低海拔地区温度较高,微生物更加活跃,有机质分解较快,因而不利于有机碳在土壤中的累积;水分条件不是影响土壤有机碳含量的主要因素;海拔高低对植物光合作用的影响较小;高海拔处由于气温较低,微生物不活跃,有机质矿化速率较慢。故选C。
7.阅读图文材料,回答下列问题。
黑土在我国东北地区广泛分布,多分布在地势平缓辽阔的漫岗。黑土土层深厚,结构良好,腐殖质含量较高。自20世纪50年代以来,随着对黑土地的大规模开垦以及农业生产中频繁翻耕,土壤结构发生变化,耕作层下方形成一层紧实的“犁底层”(如图),黑土肥力下降明显。有专家建议,采用“少耕深松”的耕作方式有利于保护黑土。
(1)说明东北地区黑土腐殖质含量较高的气候原因。______________ __________________________________________________
(2)分析东北黑土肥力下降的人为原因。________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)分析“少耕深松”对保持黑土肥力的作用。__________________ _________________________________________________________________________
雨热同期,植物生产量大;冬季冷湿(或温度低),有机质分解慢。
坡地开垦(或者频繁翻耕)造成黑土流失;连续(或长期)耕种,肥力消耗多;长期使用化肥,导致土壤板结(或者土壤结构发生变化/理化性质发生变化);(犁底层导致)土壤通透性(或通气性或透水性)变差。
减少土壤表层扰动,减轻肥力流失(或水土流失);深层疏松(或消除犁底层),增强通气性(或透水性)。
【解析】 第(1)题,腐殖质来源于有机质,而有机质多来源于枯枝落叶。东北地区腐殖质较为丰富的主要原因在于其气候为季风气候,雨热同期,植物生产量大,枯枝落叶丰富;冬季气温低,有机质分解较慢,利于腐殖质的积累。第(2)题,由材料可知,东北黑土肥力下降源于大规模农垦以及农业生产中频繁翻耕,导致土壤结构发生变化,肥力消耗过多;化肥使用导致土壤板结,最终形成犁底层,进一步导致了土壤通气性、透水性变差,加剧黑土肥力的下降。第(3)题,“少耕深松”对保持黑土肥力的作用可从两个层面分析。少耕意味着通过减少耕作频率来减少对表层土壤的影响,从而减轻水土流失,减轻肥力流失。深松意味着疏松土壤以消除犁底层,从而增强黑土的通气性和透水性。在分析过程中,应当结合不同层面的问题因地制宜地综合分析。