(共47张PPT)
第五章
第二节
土壤的形成
被称为火星版的《鲁滨逊漂流记》
1、火星上的土能叫土壤吗?
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、火星上的土怎么改造才能变成土壤呢?
矿物质
活动1:
有机质
(肥力)
空气
水分
观察土壤样品,分析土壤的组成
最适宜植物生长的土壤的体积组成
生物种类增多
降水淋溶
进一步风化
岩石风化破碎
成土母质
成土母质
腐殖质层
腐殖质层
淋溶层
淀积层
成土母质
裸露岩石
成土母质
成熟土壤
原始土壤
风化作用
高等植物
苔藓类生物
一、地球自然土壤的形成过程和影响因素
(1)成土母质与土壤
阅读教材,思考:
1.何谓成土母质?
2.成土母质和土壤有何区别和联系?
(提示:从土壤的物质基础和化学成分上思考)
1裸露的岩石经过风化作用后,形成的结构疏松的风化物称为成土母质。
区别
成土母质是风化产物,没有肥力;
土壤具有肥力
联系
成土母质是土壤的初始状态;
成土母质在气候和生物作用下形成土壤
土壤不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例称为土壤质地。
岩石
成土母质
粒度
质地
土
壤
化学成分
养分
风化作用
物质基础
矿物养分(氮除外)
成土母质的粒度
石砾
——Gravel
砂粒
——Sand
粉粒
——Silty
黏粒
——Clay
土壤矿物质颗粒按粒径大小可以分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒等
不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例,称为土壤质地
按照质地可以分为砂土、壤土和黏土
以沙粒占优势疏松,大孔隙多,毛细管孔隙少通气、透水性能强,保水,蓄水性高
有机质易分解,保肥性能弱,易耕作
以高岭石族粘土矿物,呈白色而又细腻,又称白云土;因江西省景德镇高岭村而得名
其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质;主要用于造纸、陶瓷和耐火材料
高
岭
土
寻乌富硒土壤是怎样形成的?
山中溪流将含硒泥沙源源不断地搬运到山间盆地,堆积形成富硒土壤
紫色砂页岩
紫色土
四川盆地有些地方的基岩是紫色的,土壤也成紫色。你能解释该现象吗?
紫色岩石
风化
成土
母质
继承
四川盆地的
紫色土
黑色土
表示土壤腐殖质含量高,腐殖质含量减少则呈灰色
黄色土
表示土壤中是在黄土基础上发育的,疏松、多孔隙,垂直节理发育,极易渗水
红色土
表示土壤中含较高的赤铁矿或水化赤铁矿
土壤
颜色
Soil
color
白色
表示土壤中盐碱含量比较高
有机质含量较低,水分较少
植物
土壤动物
土壤微生物
(2)生物与土壤
植物残体提供有机质
分解有机残体
动物残体提供有机质
分解有机残体
生物循环示意图
生物是土壤有机质的来源,也是最活跃的因素。
枯枝落叶掉落地面
分解有机质
岩石风化
矿物质和营养物质渗入土壤
营养物质促进植物生长
生物
森林土壤和草地土壤
Forest
soil
and
grassland
soil
森林土壤的有机质含量一般低于草地,这是因为草类根系茂密且集中在地表,为土壤表层提供了大量的有机质;森林主要以枯枝落叶的形式将有机质返还地表
生物残体为土壤提供有机质
有机质在微生物、土壤生物的作用下转化为腐殖质
植物吸收营养元素,储存在生物体内
并随生物残体分解释放到土壤表层
总结
排泄物、分泌物、残体
植
物
动
物
微
生
物
生
物
草类
森林
根系密集集中地表
枯枝落叶
有
机
质
分解转化有机残体,合成腐殖质
搅动土体,改变土壤结构、空隙度
土
壤
总结
为什么我国东北平原的土壤肥沃,而南方地区的土壤相对贫瘠?
思维提升
土壤肥力
有机质含量
生物
气候
微生物活动
影响分解速度
枯枝落叶的数量
影响
决定
重要
指标
地区
气候特点
微生物分解速度
森林枯枝落叶量
耕地的有机质消耗
东北地区
南方地区
慢
快
积累多
积累少
少
(一年一熟)
多
(一年两、三熟)
冷湿
湿热
总结: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
(3)气候与土壤
温度高
+
降水多
风化强度大、速度快;微生物活动旺盛。
=
将不同水热组合下的土壤发育特点连线
湿热
湿冷
干热
干冷
土壤发育较慢
有机质积累少
有利于有机质积累
土壤发育较快;
化学风化作用和
淋溶作用强,土
壤黏粒比重高。
活动2:
温度从0℃增加到50℃,化合物
分解的速率约增加7倍。
(温度每增加10度,化学反应
速率平均增加1—2倍)
活动3:
亚马孙热带雨林—“长着森林的绿色沙漠”
思考:热带雨林区为何会植被茂密?
为何又被称为“掌握森林的绿色荒漠”?
气候:温度高、降水丰富
植被:茂密
枯枝落叶:多
有机质、腐殖质:少
微生物:活跃
分解
作用
强烈
矿物质
A
B
?
?
判断A、B两种土壤的位置,并说出依据。
(4)地形与土壤
坡向
辐射多,温度高
地
形
蒸发少,水分状况好
阴坡
阳坡
土壤深厚
坡度
陡坡
平地
侵蚀多
沉积多
土壤浅薄
总结
1、土壤发育时间越长,土壤层越厚,土层分化越明显。
2、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。
(5)时间与土壤
0年
●●●等你成熟●●●
1000年
耕耘
Ploughing
灌溉
Irrigation
施肥Fertilize
收获Harvest
改变土壤结构
保水性、通气性
改变土壤水分
温度状况
剥夺归还土壤
的部分有机质
改变土壤的
营养元素组成
(6)人类活动与土壤
南方水稻土
北方黑垆土
合理的改造——改善土壤的结构与性状,提高土壤生产能力,比如水稻土
黑垆土。
盐碱地
水土流失
不合理的改造——破坏土壤的结构与性状,导致土地退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化、土壤污染等。
人
类
活
动
不合理利用
合理耕作经营
收获
施肥
灌溉
耕作
结构、保水性、通气性
水分、湿度状况
养分循环状况
营养元素组成、数量
微生物活动
水土流失
沙漠化
盐碱化
土壤退化
耕
作
土
壤
土壤肥沃
改
变
土
壤
总结
总结
有机质来源
最活跃
海拔、坡向影响的水热状况
岩石风化、淋溶作用、
有机质分解
土壤成分、养分,质地
土壤是环境各要素综合作用的产物
1.
有人认为,热带地区的土壤比温带和寒带地区的要深厚,土壤有机质含量也要丰富。这种说法有道理吗?说明你的判断理由。
提示:没有道理。土壤理性质与温度、降水相关。热带雨林地区,化学与生物风化作用强,风化壳厚,因而土层厚度较大;但热带沙漠地区,风化壳薄,发育的土层也较薄。另外在常年温暖湿润的气候条件下,微生物活跃,有机质分解速度快,土壤中的有机质含量很低。
活动P125
2.
比较黄河三角洲冲积土、青藏高原寒漠土和江南丘陵红壤,说明哪一类土壤的发育程度较好。
提示:冲积土发育好。黄河三角洲冲积土是黄河携带来的大量泥沙在入海口处堆积而成,地形平坦,土层深厚肥沃,发育程度较好。江南丘陵地区坡度较大,流水作用强,地表物质迁移速度快,很难发育成深厚的土壤。青藏高原形成时间短,地势高,气温低,形成发育程度较差的寒漠土。
二、土壤剖面
定义:
土壤剖面是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。
土壤剖面
母岩层
母质层
淀积层
淋溶层
腐殖质层
有机层
腐殖质层:腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色或黑色
有机层
腐殖质层
淋溶层
淀积层
母质层
母岩层
分解和半分解的有机质为主,含
枯枝落叶层和部分分解的有机质层
腐殖质积累,颜色较深,呈灰黑色
或黑色
由于溶解于水的矿物质随水下渗向
下移动,导致本层矿物质淋失,颜
色较浅。
上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累,
质地黏重、坚实,呈棕色或红棕色
疏松的风化碎屑物质
坚硬的岩石
耕作层
犁底层
自然土层
耕作土壤剖面
耕作层
犁底层
自然土层
又称表土层或成熟土层,
土质疏松,有机质比例高,
颜色较深。
又称亚表土层,土层紧实,
颜色较浅,具有保水保肥
作用。
未经耕作熟化,不利于
作物生长。
森林土壤Vs草原土壤(有机质差异)
有机质数量:
草原>森林。
原因:草类生命周期短,每年提供大量腐殖化的有机质,森林生命周期长,每年的残落物归还量不大。
活动P125
阅读图
5-23、图
5-24及文字材料,完成相关任务。
(1)据图归纳海南岛土壤类型的空间分布特点。
提示:面积+位置
砖红壤面积最大,主要分布在北部和东部;赤红壤面积仅次于砖红壤,主要分布在低山丘陵区;黄壤主要分布在中部山地;燥红土主要分布在西南部沿海地区;水稻土主要分布在降水较多、河流水量较多的东部和北部平原地区。
(3)议一议,海南岛地处热带,属热带季风气候,为什么发育有亚热带土壤?
提示:海南岛的中南部属于山区,海拔高,热量相对少。
(2)燥红土分布在海南岛西南部的主要原因是什么?
提示:
海南岛西南部位于山地的背风坡,气候炎热干燥,植被以草原为主。雨季中植物地上部分生长旺盛,旱季中有机质分解缓慢,利于有机质的积累。
泰国是热带季风气候。终年高温,旱雨季明显,降水集中在雨季,且降水量大。
泥岩土质较差,因颗粒微小,遇水易形成泥浆,干燥时则迅速硬实结块。泰国为热带季风气候,旱雨季明显,降水季节变化大。培地茅根系密集发达,能够有效增加土壤的有机质含量。培地茅在雨季时能增加雨水下渗,减小地面径流,防止土壤受到冲刷侵蚀;旱季时能增加土壤水分,起到了改良土壤的作用。
土壤处在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触地带。土壤的形成和发育会受到其他圈层的影响。气候可以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;也可以通过影响植被、水源等,间接影响土壤的形成。土壤圈与大气圈在近地表进行频繁的水分、热量等的迁移和交换,对地区气候产生直接影响。土壤圈是全球水循环的重要组成,大气降水通过土壤进入水圈。土壤是直接在岩石圈表层的风化产物上发育形成的,这些风化物是土壤矿物养分的最初来源。土壤覆盖于岩石上,能够减少外力对母质的破坏。土壤圈是陆地生物圈的载体,土壤支撑绿色植物,为其供应水分、养分;而植被是土壤中有机质的重要来源,与土壤肥力密切相关。
有道理。土壤的分布具有地带性的规律。希施金的风景画真实地反映了森林景观。而通过真实的森林景观,科学家们能够判断森林植物群落类型,进而推断当地的气候类型。同时,结合绘画中的地形、水文等条件,人们能够判断当地土壤的性质,最后根据土壤与岩石圈的关系,推断出土壤下方岩石的性质。
谢谢
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