2020-2021高一地理湘教版必修第一册学案:第5章第2节 土壤的形成(001)
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第二节 土壤的形成[学生用书P72]一、土壤1.定义:陆地表面具有肥力,能够生长植物的疏松表层。
2.作用:土壤为植物光合作用提供并协调水分、养分、温度、空气等营养条件,是人类生存的物质基础。
二、成土因素 1.自然因素(1)成土母质⎩⎪⎨⎪⎧成土母质为岩石风化物成土母质――→气候、生物长期作用土壤在很大程度上决定着土壤的物理和化学 性质(1)成土母质的粒度影响土壤质地:发育在颗粒较细母质上的土壤,质地一般较细,含粉沙和黏粒较多,含沙粒较少;发育在颗粒较粗母质上的土壤,质地一般较粗,含沙粒较多,含粉沙和黏粒较少。
(2)成土母质的化学成分,在很大程度上决定着土壤中的化学元素和养分。
如基性岩母质上的土壤,其铁、锰、镁、钙的含量,要显著地高于酸性岩母质上的土壤,其中钙的含量最高,而硅、钠、钾的含量低于酸性岩母质上的土壤。
(2)气候⎩⎪⎨⎪⎧气候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降水和风对土壤形成也有重要影响(1)土壤有机质多集中在土壤表层,直接影响土壤肥力的形成和发展。
(2)低温有利于土壤中有机质的保存。
(3)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在土壤形成过程中,植被具有重要作用,植被类型能直接影响土壤形成方向不同的植被类型,所形成土壤的有机质含量不同。
森林土壤的有机质含量一般低于草地。
(4)地形①在山区,随着地势的升高,土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直分化。
②在陡峭的山坡上,土层较薄。
③在平坦的地方,土层深厚。
(5)时间:在适宜的气候条件下,发育的时间越长,土壤就越成熟。
2.人类活动(1)积极影响:人类活动可以培育出一些肥沃、高产的耕作土壤,如水稻土。
(2)消极影响:不合理的人类活动,可导致土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化、土壤污染等。
三、土壤剖面1.土壤剖面:指从地面垂直向下的土壤纵断面,由一些形态特征各异的、大致与地面平行展布的土层所构成。
【讲授】土地是人为产物,而土壤是自然产物,这也就赋予土壤及其重要的作用,为植物光合作用提供并协调水分、养分、温度、空气等营养条件,是人类生存的物质基础。
文字和图片中获取知识的能力成土因素 (20min ) 【承转】土壤与人类息息相关,那土壤是如何形成的,通过接下来的学习,我们一起来探索土壤形成的奥秘。
【板书】成因【讲授】我们看这副“土壤与其他自然地理要素的关系示意图。
”从图中可以看到很多影响土壤形成的因素。
包括成土母质、微生物,水、气等等。
首先我们就来学习土壤形成的第一个因素:成土母质。
【板书】成土母质【提问1】成土母质这个概念比较抽象,但是同学们在前面的章节已经学过了风蚀风积作用,什么是风蚀和风积呀?【学生】略【讲授】这里我们再讲一个风力作用家族的其他成员,风化作用,是指在温度变化、水、大气及生物的影响下,地表或接近地表的岩石原地发生的破坏作用,风化作用使岩石破碎,形成结构疏松的风化物,故称风化物为成土母质,这些风化物逐步发育成土壤。
【讨论1】那我们现在同桌之间讨论一下:思考:成土母质与土壤的区别和联系?结合各自的定义和特点想一想哦 【学生】略【讲授】同学们都有自己的想法,我们来总结一下,这二者的区别在于成土母质是风化产物,没有肥力土壤具有肥力。
而联系在于成土母质在气候和生物作用下形成土壤。
但成土母质也有不同的性质。
不同的成土母质在很大程度上决定了土壤的物理和化学性质的不同。
【提问2】我们可以看到这两幅对比图,有很明显的差异。
上面是砂土,下面是黏土同学们想一想这两类土壤产生差异的原因。
【讲授】发育在颗粒较细母质上的土壤质地一般较细,含粉砂、黏粒较多,含砂粒较少,常形成黏土;发育在颗粒较粗母质上的土壤质地一般较粗,含砂粒较多,含粉砂、黏粒较少,常形成砂土。
除了物理上的差异,成土母质还影响着土壤的化学元素和养分基性岩母质发育的土壤中钙、铁、锰、镁含量高;酸性岩母质发育的土壤中硅、钠、钾含量高。
第二节土壤的形成【热点链接】2019年12月5日是“世界土壤日”,主题为“阻止土壤侵蚀,拯救我们的未来”。
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;土壤面临的头号威胁是侵蚀,每5秒钟可以侵蚀一个足球场面积大小的土壤。
设立“世界土壤日”的目的是什么?提示加强对土壤的管理和保护;提高公众保护土壤的意识;应对土壤管理中日益严峻的挑战;提升土地健康的质量等。
课程标准学业质量标准核心素养定位野外观察或运用土壤标本,说明土壤的主要形成因素。
水平1:根据地理资料,说出主要土壤类型。
水平2:运用地理资料,说明影响土壤形成的因素;说明土壤利用中存在的问题及合理利用措施。
水平3:能够运用资料,结合典型土壤,分析土壤的成因。
水平4:结合区域和典型土壤,分析某类土壤的形成与自然环境的关系。
人地协调观:尊重自然规律,合理利用土壤。
综合思维:分析土壤与自然环境的关系。
区域认知:运用地图,说明主要土壤类型及其分布。
地理实践力:观察学校所在地的土壤类型,探讨土壤与自然环境的关系。
一土壤概述1.01肥力,能够生长植物的02疏松表层。
203养分、温度、空气等营04物质基础。
二成土因素1.成土母质(1)含义:01风化作用使岩石破碎,形成02结构疏松的03风化物。
(2)与土壤的关系:成土母质是土壤的04初始状态,在很大程度上决定着土壤的05物理和06化学性质。
2.气候(1)气候直接影响土壤的07水热状况和土壤中物理、化学过程的08性质与09强度。
(2)在常年温暖湿润的气候条件下,微生物活动10旺盛,全年都能11分解有机质,使有机质含量趋于12减少。
降水和风对土壤形成也有重要影响。
3.生物生物是土壤13有机质的来源,也是土壤形成过程中14最活跃的因素,土壤15肥力与16生物作用密切关联。
4.地形(1)地形垂直变化与土壤:在山区,随着地势的升高,土壤的17组成成分和理化性质均发生显著的垂直分化。
(2)不同地形类型条件下的土壤:在陡峭的山坡上,地表疏松物质的迁移速率18较快,很难发育成深厚的土壤;在平坦的地方,地表疏松物质的侵蚀速率19较慢,成土母质能在较稳定的气候、生物条件下,逐渐发育成20深厚的土壤。
5.时间因素在适宜的气候条件下,发育的时间越长,土壤越21成熟。
1.判断正误。
(1)土壤的形成不受人类活动的影响。
(×)(2)在土壤形成过程中最活跃的因素是生物。
(√)2.下列有关气候与土壤关系的说法,正确的是()A.寒冷的气候条件下,土壤中的有机质含量少B.高温多雨的气候条件下,微生物分解有机质较快C.高温多雨的气候条件下,土壤中的有机质含量较多D.高温多雨的气候条件下,土壤多呈碱性答案 B解析寒冷的气候条件下,氧化分解作用弱,不利于有机质分解,土壤中的有机质含量可能较多;高温多雨的气候,有利于氧化和对岩石的破坏作用,微生物分解有机质较快,土壤中的有机质含量较少,土壤多呈酸性。
3.比较说明成土母质与土壤的区别和联系。
提示区别:土壤具有肥力,能够生长植物;而成土母质是岩石的风化物,不具备肥力。
联系:成土母质是土壤的初始状态,是土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素的最初来源;并且成土母质的粒度与土壤质地(土壤粗细状况)关系密切;成土母质的化学成分,在很大程度上决定着土壤中的化学元素和养分。
三土壤剖面1.含义:土壤剖面是指地面垂直向下的01土壤纵断面,由一些形态特征各异的、大致与地面平行展布的02土层所构成。
2.土层(1)有机层:土壤表层的03植物残体堆积层,以分解和半分解的04有机质为主。
(2)腐殖质层:土壤腐殖质积累形成的暗色土层,呈灰黑色或05黑色。
(3)淋溶层:由于06淋溶作用使得物质迁移和损失的土层,有机质含量07低,色泽较淡。
(4)淀积层:常与08淋溶层相伴存在,是土壤物质沉淀、积累的层次。
(5)母质层和母岩层:土壤形成发育的09原始物质基础,母质层为疏松的10风化碎屑物质,母岩层为坚硬的11岩石。
1.判断正误。
(1)任何一种土壤,从表层到成土母质,各层土壤的质地都是一样的。
(×)(2)土壤剖面包括整个土体层。
(×)2.某地曾是土壤贫瘠、人烟稀少的荒芜之地,当地农业科技人员对土壤进行“三明治”式的改良,令新土壤剖面呈现出三层结构,很好地改善了作物生长的水肥条件。
与该地改良后的土壤结构相符合的是()A.表层为沙土,中间层为有机肥,下层为黏土B.表层为黏土,中间层为有机肥,下层为沙土C.表层为有机肥,中间层为黏土,下层为沙土D.表层为黏土,中间层为沙土,下层为有机肥答案 A解析上层土壤为沙性土壤,有利于水分下渗;中层土壤为作物根系所在土层,为植物的生长提供水肥,应为有机肥;下层为底层,为了防止水肥下渗,应为黏土层。
3.就土壤剖面而言,森林土壤与草原土壤最大的不同是什么?提示森林土壤有枯枝落叶层。
主题探究成土因素材料一土壤有机质是指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,其中的碳元素即为土壤有机碳。
土壤有机碳含量既与进入土壤的生物残体等有机物质多少有关,也与以土壤微生物分解作用为主的有机物质的损失有关。
下图为土壤有机碳的影响因素与形成和演变过程示意图。
材料二湿地系统因为处于常年积水或者季节性积水状态,积累了更多的土壤易分解有机碳,使湿地土壤碳对气候变化更加敏感。
调查研究表明,位于黑河中游(河西走廊中段)湿地表层土壤有机碳含量约为2.28~29.55 g/kg,较洞庭湖湿地(19.63~50.20 g/kg)和三江平原湿地(96~184 g/kg)表层土壤有机碳含量低。
下表为黑河中游的湿地植被类型与土壤有机碳含量表。
土层深度(cm)土壤有机碳(g/kg)高草植被低草植被0~10 14.80 10.3510~20 11.93 8.2320~40 8.25 6.44 据此探究下列问题:(1)描述黑河中游湿地表层土壤有机碳含量的分布特征,并分析原因。
(2)黑河中游湿地大部分属于季节性积水湿地,推断相对积水季节而言,非积水季节该地表层土壤有机碳含量变化特点,并说明推断理由。
(3)洞庭湖湿地和三江平原湿地的表层土有机碳含量明显高于黑河中游湿地,试从气候角度分别指出洞庭湖湿地和三江平原湿地的表层土有机碳含量高的原因。
[成果展示](1)分布特征:高草植被的土壤有机碳含量高于低草植被;土壤有机碳含量随土层深度增加递减。
原因:高草植被生物残体输入多于低草植被;土层越浅,获得的生物残体量就越多,土壤有机碳在土壤中的含量就越多。
(2)变化特点:减少。
理由:当水位下降到湿地基低(底部)以下时,土壤有机碳中易于分解的部分会被微生物分解,成为碳源,释放CO2,降低土壤有机碳含量;随着水分的减少,生物量会随之减少,导致生物残体和土壤有机碳输入量减少。
(3)与黑河中游湿地相比,洞庭湖湿地处于亚热带季风区,纬度更低,降水更多,气候更为温暖湿润,植物可以终年生长,通过输入更多生物残体来增加土壤有机碳的含量;三江平原湿地属于温带季风气候区,纬度更高,气候温凉湿润,冬季漫长严寒,低温的条件使微生物分解有机碳速度减慢,形成大量积累。
1.土壤的形成过程2.影响土壤形成的因素(1)成土母质与土壤(2)生物与土壤①生物在土壤形成过程中起主导作用②生物对土壤有机质含量的影响生物是土壤有机物质的来源,也是土壤形成过程中最活跃的因素。
(3)气候与土壤(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)时间与土壤土壤形成时间越长,土壤发育程度越高,土层越厚,土层分化越明显。
(6)人类活动与土壤读土壤的形成过程示意图,完成(1)~(2)题。
(1)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(2)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.有机质的积累养分元素的聚集D.有机质的积累养分的流失[科学思维]成土因素的分析思路类题透析思路点拨成土过程成土过程:岩石→成土母质→原始土壤→成熟土壤→人工土壤。
岩石在风化作用下,形成01成土母质;成土母质在微生物和低等植物的作用下,形成02原始土壤。
特点生物循环是03有机质的合成与分解过程。
植物为土壤提供04有机物和养分元素。
主题探究土壤剖面土壤是由固相、液相和气相三相物质组成的,土壤容重是指田间自然状态下,单位体积土壤烘干后的重量。
土壤容重与土壤质地、压实状况、土壤颗粒密度、土壤有机质含量及各种土壤管理措施有关。
有机质含量高、疏松多孔的土壤容重小,土壤发育良好。
右图为土壤三相物质比例示意图。
据此探究下列问题:(1)指出土壤中固相、液相和气相的含义。
(2)指出影响土壤容重的因素。
(3)观察土壤时,主要观察哪些要素?(4)说明土壤剖面的组成。
[成果展示](1)固相:有机质,矿物质。
液相:水分。
气相:空气。
(2)有机质含量,土壤孔隙,矿物质等。
(3)土壤颜色,土壤质地,土壤剖面等。
(4)自然土壤由有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层组成。
耕作土壤由耕作层、犁底层和自然土层组成。
1.判断土壤的依据:具有肥力,生长植物,疏松表层。
2.土壤的物质组成序号物质组成特点①矿物质矿物质是成土母质风化形成的土壤固体颗粒;组成土体的“骨架”;是土壤中矿物养分的主要来源②有机质集中在土壤表层;影响土壤肥力的形成和发展,是土壤肥力高低的重要标志③水分具有很大的流动性,含量此消彼长;性状良好的土壤,既能通气透水,又能蓄水保温④空气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。
图一是不同气候下(湿润、半干旱、干旱)的土壤剖面发育示意图,图二是不同植被(森林、草原)作用下土壤剖面深度与有机质的质量百分比关系示意图。
完成(1)~(2)题。
(1)土壤矿物主要来源于()A.有机层B.腐殖质层C.淀积层D.母质层(2)能代表草原地区土壤发育情况的组合是()A.甲与ⅠB.甲与ⅡC.乙与ⅡD.丙与Ⅰ[科学思维]土壤剖面的判断方法类题透析思路点拨土壤矿物成土母质决定着土壤的01物理和化学性质。
土壤矿物主要来源于02母质层。
判断方法森林地区降水量03大、淋溶作用04强,有枯枝落叶层,因而森林土壤有机质集中于地表,随深度增加,有机质含量迅速减少,深层土壤有机质含量变化不大;草原地区降水较05少,淋溶作用06弱,因而草原土壤有机质含量随深度的增加逐渐减少。
由材料可知,甲淋溶层最厚,位于湿润区;乙淋溶层最薄,位于干旱区,丙位于半干旱区。
由图可知,Ⅱ对应07森林土壤,Ⅰ对应08草原土壤。