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第二节 土壤
1.土壤概念: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,由矿物质、有机
质、水分和空气四种物质组成。
必备知识 清单破
知识点 1 观察土壤
知识拓展 理想土壤和土壤肥力
(1)理想土壤组成物质的体积分数
土壤成分及体积分数 特点
矿物质45% 呈固相,土壤发育的物质基础,矿物养分的主要来源
有机质5% 呈固相,集中在表层,其含量多少是土壤肥力高低的重要标志
水分20%~30% 水分呈液相,空气呈气相,两者此消彼长,影响热量条件
空气20%~30%
(2)土壤的肥力特征及其重要性
土壤肥力是指土壤能同时不断地提供和调节植物在生长过程中所需的水分、养分、空
气和热量的能力。
土壤肥力最终取决于水、肥、气、热四个因素之间的协调程度,以及与植物生长需求的
匹配程度。
2.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。可以用颜色命名土壤,如黑土、红壤
等。
(2)土壤质地:指不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例。从土壤质地看,土壤一般分为
砂土、壤土和黏土。
(3)土壤剖面构造:土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵剖面。可以分为自然土壤剖面和
耕作土壤剖面。
①自然土壤剖面(以森林土壤剖面为例):自上而下依次是有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积
层、母质层、母岩层。
②耕作土壤剖面:自上而下一般分为耕作层、犁底层、自然土层。
特别提醒 在自然土壤剖面中,最容易缺失的是淋溶层。因为淋溶层是水分长期自地表向下
的淋溶作用所形成的土层,若没有长期的地表水下渗,地表的营养物质得不到淋洗,就不容易
形成淋溶层。一般来说,干燥的荒漠、草原土壤和过湿的沼泽土壤,往往缺少淋溶层。
知识点 2 土壤的主要形成因素
因素 作用 备注
成土 母质 岩石的风化产物,是土壤发育的物质基础。决定土壤矿物质的成分和养分状况,影响土壤的质地 是土壤矿物质的主要来源
生物 是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素。生物残体为土壤提供有机质。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 是土壤有机质的主要来源
气候 ①岩石风化的强度和速度与温度、降水量呈正相关; ②影响土壤化学风化作用和淋溶作用; ③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 冷湿环境有利于土壤有机质积累;干旱、高温地区土壤有机质积累少
地貌 通过影响水热条件和成土母质颗粒粗细来影响土壤发育 —
时间 土壤发育的时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显 —
人类 活动 人类长期的耕作和培育,可以形成有利于农业生产的耕作土壤 水稻土就是人类农业活动形成的耕作土壤
知识拓展 图示自然土壤和耕作土壤的形成过程
1.功能
(1)土壤为植物生长提供了扎根立足的条件,有了绿色植物,动物才有了食物来源;
(2)土壤本身也是许多动物和微生物生存的场所和营养来源;
(3)土壤具有蓄水、保水功能;
(4)土壤是人类种植农作物的物质基础。
2.养护
(1)对于不适于种植农作物,或者种植农作物产量较低的土壤:改良或改造。
(2)对于优良土壤:通过休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等方法实现种养结合,以保
持土壤持续提供高效肥力的能力。
知识点 2 土壤的功能和养护
归纳提升 土壤改良的主要措施
(1)轮作换茬。
(2)土壤消毒:使用药剂,日光法(夏季将土壤深翻,利用阳光中的紫外线杀菌),高温法(夏季灌水闷棚),冷冻法(冬季冻棚,冻死虫卵)。
(3)改良土壤质地:增施有机肥,深翻,下层土壤与上层土壤混合,换土。
(4)以水排盐。
(5)科学施肥。
(6)种植绿肥作物和耐盐碱作物。
影响土壤形成的因素有很多,主要包括成土母质、生物、气候、地貌、时间、人类活动
等,其中对土壤形成影响最大的两个因素是生物和气候。
1.生物对土壤形成的影响
土壤的本质是具有一定肥力且能够生长植物的疏松表层,其肥力主要来自生物提供的有机
质,没有生物的作用,就不能形成土壤,所以生物是土壤发育最基本也是最活跃的因素。生物
在土壤形成过程中所起的作用,可以总结为以下几点:
(1)生物残体为土壤提供有机质。
(2)植物与土壤之间进行着物质的交换,通过生物循环使营养元素在土壤表层富集。
(3)生物之间的综合作用可以加快岩石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团聚。
关键能力 定点破
定点 生物和气候对土壤形成的影响
2.气候对土壤形成的影响
气候对土壤形成的影响,主要是通过气温和降水来影响土壤形成速度、土壤质地、土壤肥力
高低及土壤的酸碱度。其具体影响,可以总结为以下几点:
(1)影响岩石风化的强度和速度,进而影响成土速度。成土速度与温度和降水量呈正相关:湿
热地区的成土速度比干冷地区的快。
(2)影响土壤质地。湿热地区风化和淋溶作用强,土壤黏粒比重高,如我国南方的红壤。
(3)影响土壤肥力的高低和酸碱度。湿热环境中,有机质分解快,土壤淋溶作用强,土壤肥力低,
土壤偏酸性;冷湿环境中,有机质分解慢,有机物积累多,土壤肥力高;干旱环境中,土壤贫瘠,土
壤偏碱性。
3.生物和气候因素对土壤肥力高低的影响
有机质含量高低是衡量土壤肥力高低的重要标志之一,而影响有机质含量高低的最主要因素
是生物和气候。生物为土壤提供有机质,而气候又主导着有机质的积累和分解状况,故土壤
有机质含量的高低主要是由生物和气候这两个因素共同决定的。所以,在分析某种土壤有机
质含量高低时,一定要同时考虑这两个因素,才能做出准确判断。有机质的来源主要是生物
残体(主要是植物的枯枝落叶),有机质的消耗,主要靠微生物的分解作用和淋溶作用,以及植
物的生长吸收。高温多雨的热带雨林地区,土壤有机质来源丰富,但同时微生物分解有机质
的能力强,淋溶作用也强,加上生物生长旺盛,有机质消耗也多,故土壤肥力并不高。一般来说,
可以从以下几个方面分析土壤有机质含量的高低:
(1)森林土壤:有机质来源多,若气候冷湿,则土壤有机质含量较高,如黑土;若气候湿热,由于有
机质分解快,淋溶作用强,则土壤有机质含量较低,如红壤和砖红壤。
(2)草原土壤:有机质来源较多,且由于气候干旱,土壤淋溶作用弱,土壤肥力较高,如黑钙土。
(3)荒漠土壤:有机质来源少,故尽管淋溶作用较弱,土壤肥力也较低,如灰漠土。第二节 土壤
基础过关练
题组一 观察土壤
理想土壤组成物质的体积分数为矿物质45%、有机质5%、水分和空气各20%~30%,该土壤能很好地满足植物生长过程中的各种需求。如图示意我国南方某地土壤组成物质的体积分数。读图,完成下题。
1.据图可知,该地土壤( )
A.水分和有机质偏多,空气和矿物质偏少
B.有机质占比较小,因为岩石风化速度慢
C.空气的占比偏小,因为当地砂质土壤多
D.所受淋溶作用强,因为当地温暖湿润
土壤剖面指从地面垂直向下至母质的土壤纵截面,一般都具有一定程度的水平层状构造,在野外可以根据颜色、质地、结构等指标对其进行区分。下图为某森林土壤剖面示意图。据此完成下面两题。
2.关于丙层的名称及特征,叙述正确的是( )
A.淋溶层 矿物质淋失,颜色较浅
B.腐殖质层 以分解和半分解的有机质为主
C.淋溶层 质地黏重、紧实,呈棕色或红棕色
D.腐殖质层 腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色或黑色
3.若在野外进行土壤剖面调查,应准备的工具有( )
①铁铲 ②地质罗盘
③尺子 ④比色卡
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
题组二 影响土壤形成的主要因素
下图为“土壤的形成过程示意图”。据此完成下面三题。
4.图中a、b分别代表自然土壤形成的两个阶段,则a、b分别是( )
A.成土母质、原始土壤
B.成土母质、风化物
C.原始土壤、成土母质
D.原始土壤、风化物
5.图中①②分别代表形成土壤的两个过程,则①②分别是( )
A.盐渍化、低等植物着生
B.风化作用、高等植物生长
C.风化作用、微生物和低等植物着生
D.微生物着生、风化作用
6.图中甲、乙代表土壤由b阶段进入成熟土壤阶段过程中生物循环的作用,甲、乙两种作用说明在土壤形成过程中生物起主导作用,甲、乙分别表示( )
A.岩石的风化、原始土壤的形成
B.岩石的风化、人类活动的参与
C.有机质的积累、养分的流失
D.有机质的积累、养分的富集
土壤是地球表面的一层疏松的物质,有养分,能生长植物。下图为土壤剖面示意图。据此完成下面三题。
7.由于溶解于水的矿物质随水的下渗向下运移,矿物质淋失、颜色较浅的层是( )
A.① B.② C.③ D.④
8.我国南方地区红壤比东北地区黑土有机质层薄,主要原因是南方地区( )
A.风化较弱,有机质来源少
B.水分较多,淋溶作用较强
C.植被稀疏,枯枝落叶较少
D.气温较高,微生物活动弱
9.关于土壤的形成与特点,叙述正确的是( )
A.陡峭的山坡土层较为深厚
B.生物残体为土壤提供有机质
C.土壤矿物质主要来自植物生长
D.湿热地区水热充足,土壤更肥沃
题组三 土壤的功能与养护
2021年东北某地9万多平方米黑土被盗挖。要形成1厘米厚的黑土层需要数百年时间。抚州的王先生热爱在阳台种植花草,看到盗采黑土新闻后,决定不再网购黑土。他根据网上的配方(鸡粪∶牛粪∶草炭∶蛭石∶河沙=3∶3∶1∶1∶2)自行配置营养土。下图为黑土盗挖现场照片。据此完成下面两题。
10.在我国,黑土多被用于育秧苗、花草种植、城市绿化等,除了黑土富含有机质,还因为( )
①获取容易 ②管理成本低
③土质疏松 ④来自寒地害虫少
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
11.配置营养土的配方中有蛭石和河沙,其主要作用是( )
A.提供矿物质 B.增大温差
C.固定并通气 D.提供无机盐
芦苇是一种抗盐碱能力很强的多年生草本植物,被称为盐碱地上的先锋植物。芦苇荡是在沼泽地上大面积生长的芦苇群落。黑龙江扎龙自然保护区分布着全国面积最大的芦苇荡,其得天独厚的自然环境吸引了无数鸟类来此繁衍栖息。据此完成下面两题。
12.芦苇对土壤的改良作用主要表现为( )
①增加土壤有机质 ②提高土壤含水量
③降低土壤盐度 ④增加土壤厚度
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
13.扎龙自然保护区芦苇荡最主要的生态价值是( )
A.改良土壤 B.净化空气
C.保护生物多样性 D.涵养水源能力提升练
题组一 土壤的特性和成因
下图示意土壤剖面分层。据此完成下面两题。
1.观察土壤剖面后,同学们发表了下列不同观点,其中正确的是( )
A.甲同学:有机层厚度大、质地粗
B.乙同学:腐殖质层颜色偏暗黑
C.丙同学:淋溶层富含枯枝落叶
D.丁同学:淀积层色泽呈灰黑色
2.当地森林土壤颜色偏红,说明该地气候( )
A.温暖多雨 B.炎热干燥
C.温和湿润 D.寒冷干燥
下图示意甲、乙两土壤剖面构造。读图,完成下面两题。
3.与甲相比,乙土壤腐殖质层较厚的主要原因是( )
A.地上植被以高大乔木为主
B.生物量大,促进岩石风化
C.气温低,微生物分解作用弱
D.降水量大,淋溶作用强
4.若近年来乙土壤有机层变薄,则最可能的原因是 ( )
A.地表植被破坏严重 B.降水季节变化减小
C.地表径流堆积加强 D.区域气候类型改变
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a是不同气候下(湿润、半干旱、干旱)的土壤发育剖面示意图,图b是不同植被(森林、草原)作用下土壤剖面深度与有机质的质量占比关系示意图。据此完成下面两题。
5.与土壤有机质的来源密切相关的因素是( )
A.生物 B.地形
C.降水 D.成土母质
6.能代表草原地区土壤发育情况的组合是( )
A.甲与Ⅰ B.甲与Ⅱ
C.乙与Ⅱ D.丙与Ⅰ
题组二 人类活动与土壤的关系
土壤熟化是通过人类活动,将自然土壤转变成适合农作物生长且肥沃的土壤的过程。我国东北的黑土、南方的红壤经熟化都可成为水稻土。图甲为自然土壤与水稻土结构示意图,图乙为黑土、红壤和水稻土关系示意图。据此完成下面三题。
7.与自然土壤相比,水稻土( )
A.枯枝落叶层增厚 B.不含有机质
C.肥力水平下降 D.结构更复杂
8.自然土壤经过熟化成为水稻土,其结构特点及功能发生的变化为( )
A.表土层软糊,提供了农作物扎根立足的条件
B.耕作层深厚,土壤不需养护
C.犁底层紧实,提高土壤蓄水、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
9.关于土壤熟化或养护,正确的是( )
A.熟化黑土—沼泽化处理
B.黑泥田—利用过程中不用施肥
C.熟化红壤—排水后晾晒
D.黄泥田—种植水稻前先施绿肥
10.阅读图文材料,回答下列问题。(16分)
材料一 下图为森林土壤剖面示意图。
材料二 土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随水的运动上升到地表,水分蒸发后,盐分积累在表层土壤中的过程。土壤盐渍化,使土壤板结,阻碍作物根系生长;使土壤肥力下降,造成农作物养分不足等。下图为土壤盐渍化形成过程示意图。
(1)我国南方分布有广阔的亚热带季风气候区,发育的典型植被和土壤分别是: , 。(2分)
(2)森林土壤剖面中,从地面垂直向下的土层依次为: 、 、 、 、母质层等。(4分)
(3)土壤是环境各要素综合作用的结果,土壤的主要形成因素包括: 、 、 、 、时间及人类活动等。(4分)
(4)受降水、气温和农业灌溉的影响,华北地区 季最容易发生土壤盐渍化现象。华北地区在治理土壤盐渍化过程中,可采取的做法有(多选,2分)( )
A.修建排水管渠,降低地下水位
B.大量种植水稻,吸收多余盐分
C.覆盖秸秆麦草,抑制水分蒸发
D.农田大水漫灌,冲刷土壤盐分
(5)我国东北黑土地总面积约109万平方千米,其中典型黑土地耕地面积1 853.33万公顷,是我国最重要的商品粮基地,为国家粮食安全提供重要保障。简要描述我国东北黑土地形成的主要原因。(4分)
答案与分层梯度式解析
第二节 土壤
基础过关练
1.D 据图可知,该地土壤中矿物质占比约为45%,有机质占比约为5%,矿物质和有机质比例比较理想,A错误;土壤中的有机质主要来自枯枝落叶,岩石风化会形成成土母质,主要提供矿物养分,B错误;图中空气的占比小于20%,水分占比约35%,说明该地土壤土质黏重,不是砂质土壤,C错误;土壤中水分和矿物质占比较大,说明该地淋溶作用强,应当为温暖湿润的气候,D正确。
2.A 森林土壤剖面自上而下一般是有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层、母岩层。据图可知,丙层为淋溶层,该层由于溶解于水的矿物质随水分下渗向下运移,导致矿物质淋失,颜色较浅,A正确。
3.C 在野外进行土壤剖面调查,需要用铁铲挖土,用尺子测量各层的深度、厚度,并用比色卡对比各层土壤颜色的深浅。地质罗盘对于土壤剖面的调查无明显作用,①③④符合题意,C正确。
4.A 自然土壤的形成过程一般是裸露岩石→成土母质→原始土壤→成熟土壤,故a、b分别是成土母质、原始土壤,A正确。
5.C 岩石经过风化作用形成成土母质,成土母质经过微生物和低等植物着生形成原始土壤,C正确。
6.D 原始土壤形成之后,为草本、木本等高等植物提供了着生的条件,而高等植物的不断生长,会促进有机物的不断积累,并且使得营养元素在土壤表层富集,最终形成成熟土壤,D正确。
7.C 由于溶解于水的矿物质随水的下渗向下运移,矿物质淋失、颜色较浅的层是淋溶层,即图中的③,C正确。
8.B 土壤中有机质层的厚度,取决于有机质的来源和分解、淋溶速度。我国南方地区和东北地区森林茂密,有机质来源都很多,但我国南方地区高温多雨,有机质分解快,淋溶作用强,导致有机质积累少,所以南方地区红壤有机质层比东北地区黑土薄,B正确。
9.B
推理过程 结论
陡峭的山坡,由于流水侵蚀作用较强,表层土壤被搬运到山下,故土层较为浅薄 A错误
生物是影响土壤发育的最基本和最活跃的因素,生物残体为土壤提供有机质 B正确
土壤矿物质主要来自成土母质 C错误
湿热地区由于水热充足,有机质分解快,淋溶作用强,有机质积累少,加上植物生长旺盛,营养物质消耗多,故土壤并不肥沃 D错误
10.D 黑土富含有机质,土质疏松、透气,③正确;黑土形成于冷湿环境,冬季一般较寒冷,害虫少,④正确;我国黑土主要分布在东北地区,其他地区需要时还需要购买,且东北地区禁止盗采黑土,获取不容易,①错误;管理成本主要与种植对象有关,②错误。故选D。
11.C 蛭石和河沙较鸡粪、牛粪、草炭密度大,在土壤中起固定作用,同时也起通气和透水的作用,C正确;蛭石和河沙在营养土中短时间内不会风化,不能提供无机盐和矿物质,A、D错误;蛭石和河沙与鸡粪、牛粪、草炭混合后,对土壤温差的影响较小,B错误。
12.B 芦苇枯枝落叶落入湿地后,可增加土壤有机质,①正确;湿地本身含水量就很高,故提高含水量对于该地土壤改良的意义不大,②错误;芦苇能够有效降低水流中的盐分,抑制过多盐分进入土壤,起到改良土壤的作用,③正确;芦苇对增加土壤厚度作用不大,④错误。故选B。
13.C 依据材料“黑龙江扎龙自然保护区分布着全国面积最大的芦苇荡,其得天独厚的自然环境吸引了无数鸟类来此繁衍栖息”可知,扎龙自然保护区芦苇荡最主要的生态价值是保护生物多样性,C正确。
能力提升练
1.B 图中显示,有机层厚度小,A错误;腐殖质层有大量的腐殖质积累,颜色呈黑色或灰黑色,偏暗黑,B正确;淋溶层是淋溶作用使溶解于水的矿物质向下运移而使矿物质淋失的土层,不会含有枯枝落叶,C错误;淀积层不含腐殖质,颜色呈棕色或红棕色,D错误。
2.A 当地森林土壤颜色偏红是因为土壤中矿物质的淋溶作用强烈,氧化铁等含量较高。在温暖多雨的气候下,土壤的淋溶作用强,A正确。
3.C 依据图中信息可知,甲土壤表面生长着乔木(灌木),乙土壤表面植被以草本植物为主,说明甲为森林土壤,乙为草原土壤。这两种土壤的有机质来源都较为丰富,但森林生长的地区,由于气温高或降水多,微生物分解作用或淋溶作用较强,土壤腐殖质层相对较薄;而草原植被生长地区,由于气温较低或降水较少,微生物分解作用与淋溶作用较弱,腐殖质积累较多,土壤腐殖质层相对较厚。综上分析,C正确。
4.A 地表植被破坏严重,导致进入土壤中的有机质减少,且表层土壤易受外力侵蚀,使有机层变薄,A正确;若降水量减少,植被将减少,但降水季节变化减小,对植被的影响较小,对土壤有机层的影响也较小,B错误;地表径流堆积加强,土壤将变得深厚,有利于植被生长,不会导致有机层变薄,C错误;区域气候主要受纬度位置和大气环流影响,短时间内难以改变,D错误。
归纳提升 影响土壤有机质含量的因素
土壤肥力是衡量土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力。土壤肥力的高低取决于水、肥、气、热的有机组合。其中土壤肥力高低的重要指标之一就是土壤中有机质的含量,而土壤中有机质的含量多少,主要取决于生物和气候:植被茂盛,枯枝落叶多,有机质的来源就多;而高温多雨的气候,又会使得有机质快速地被分解和淋溶。故植被覆盖率高、气候冷湿的地区土壤有机质含量高,土壤肥力也高,如我国东北地区的黑土;而植被稀少的干旱、寒冷地区和高温多雨的湿热地区,土壤有机质含量就少,土壤肥力也低,如沙漠地区、两极地区和热带雨林地区。
5.A 生物是土壤有机质的制造者和分解者,故与土壤有机质的来源密切相关的是动物、植物及微生物等生物,A正确。
6.D 由材料“降水越多,淋溶层越厚”可以判断出,图a中甲为湿润地区土壤剖面,丙为半干旱地区土壤剖面,乙为干旱地区土壤剖面。草原一般分布在半干旱地区,故丙能代表草原地区土壤发育情况。森林地区土壤有机质多来源于枯枝落叶,而草原植被根系也可提供有机质,由此可以推断出森林植被的土壤表层有机质含量高,但随深度的增加,有机质含量急剧减少;而草原土壤表层有机质含量不及森林,但随深度的增加,有机质含量下降慢。因此可判断出图b中Ⅰ代表草原地区土壤,Ⅱ代表森林地区土壤。故D正确。
7.D 由图可知,水稻土没有枯枝落叶层,A错误;土壤熟化是将自然土壤转变成适合农作物生长的肥沃土壤的过程,因此水稻土应该富含有机质,肥力水平高,B、C均错误;由图甲可以看出水稻土的剖面结构更复杂,D正确。
8.C 水稻土表土层软糊,不利于农作物扎根立足,农作物容易受大风和涝渍影响而倒伏,A错误;土壤熟化后也需要人工养护,B错误;水稻土缺少淋溶层,但存在一个犁底层,犁底层较紧实,提高了土壤蓄水、保水、保肥的能力,C正确;有机界与无机界的联系是通过生物循环建立起来的,母岩层对有机界和无机界的联系影响不大,D错误。
9.D 图解如下:
10.答案 (1)常绿阔叶林 红壤
(2)有机层 腐殖质层 淋溶层 淀积层
(3)成土母质 生物 气候 地貌
(4)春 AC
(5)雨热同期,草原、森林等植被丰富;纬度较高,气温低,枯枝落叶及其他有机质不易被分解;地形平坦,有利于有机质的积累;全年降水较少,淋溶作用弱。
解析 第(1)—(3)题,依据所学知识回答即可。第(4)题,结合材料二中的图文信息可知,蒸发量大于降水量时,土壤中的盐分随水的运动上升到地表,水分蒸发后,盐分积累在表层土壤中,造成土壤盐渍化。依据所学知识可知,华北地区在春季时,降水稀少,农业灌溉用水量大,但气温回升快,蒸发旺盛,蒸发量大于降水量,此时最容易发生土壤盐渍化。要想治理土壤盐渍化,就要想办法防止地下水上升到地表,因此措施有:降低地下水水位,减少地下水上升;在地表覆盖地膜、秸秆麦草等,抑制水分的蒸发;等。大量种植水稻和农田大水漫灌都会大量消耗水资源,而华北地区,尤其是在春季,水资源缺乏,故这两种做法都是不正确的。第(5)题,我国东北黑土地形成的主要原因主要从有机质的来源(植物)和有机质的分解、淋溶作用(气候)角度分析回答。
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