（鲁教版）高一地理必修第一册3.4 分析土壤形成的原因 39

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3.4分析土壤形成的原因

学习目标

1、通过观察土壤剖面或土壤标本，说出不同土壤层次的差异，培养学生的地理实践力。

2、结合案例，分析土壤的形成因素，提高学生的综合思维能力。

3、举例说明人类生产生活与土壤的关系，以及保护与改良土壤的措施，培养正确的人地协调观。

北京中山公园社稷坛“五色土”

为什么要按五个方位选取五种颜色的土壤呢？

在中华传统文化中，“五”并不是一个简单的数字概念，而是内涵丰富的特殊数字，天数中“九”为最大，地数中“五”为最大。在各个领域中，都存在着五个基本元素，“五”代表的是全部，涵盖着整体。五种颜色代表金、木、水、火、土“五行”，也代表东、西、南、北、中“五方”，因此“五色土”象征着我们祖国辽阔的大地和疆土。

一、认识土壤

【自主学习】

阅读课本P77-78，找到：

1、土壤的概念？陆地表面，肥力，生长植物，疏松表层

2、土壤的物质组成？矿物质，有机质，水分，空气

3、自然土壤剖面的分层结构？

1、土壤的概念：

陆地表面具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层。

本质特征

土壤风化物和沉积物的区别；

指土壤能持续供应和调节植物生长所需的水、肥、气、热的能力。

2、土壤的物质组成：课本P78和学案右下

（1）矿物质：

（2）有机质：

（3）水分

（4）空气

岩石经物理风化作用和化学风化作用形成的，占土壤固相部分总重量90%以上，是土壤的骨骼和植物营养元素的重要供给来源。

指存在于土壤中的所含碳的有机物质，包括各种动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质。土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分。在一定含量范围内，有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。

【合作探究】学案右下

1.土壤中的有机物质来源于何处？

2.有机物质的多少与土壤肥力高低有何关系？

生物是土壤有机质的来源，也是土壤形成过程中最活跃的因素。生物的参与加快了成土过程，使土壤发育不断深化，形成土壤肥力。

土壤有机质多集中在表层，虽然它在土壤中含量较少，但是通常土壤中的有机质含量越丰富，土壤的肥力就越高。

3、自然土壤剖面的分层结构：课本

（1）腐殖质层

（2）淋溶层

（3）淀积层

（4）成土母质层

3、自然土壤剖面的分层结构：学案左下

（1）腐殖质层：

腐殖质是已死的生物体在土壤中经微生物分解而形成的有机物质。

特点：

①黑褐色；

②含有植物生长发育所需要的一些元素，特别是氮；

③疏松，透水性能好；

④矿物质颗粒团聚成团粒状或粒状结构；

⑤能改善土壤，增强肥力，土壤有机质的主要组成部分。

枯枝落叶层（有机层）

3、自然土壤剖面的分层结构：

（2）淋溶层：

淋溶作用指下渗水流通过溶解、水化、水解、碳酸化等作用，使土壤表层中部分成分进入水中并被带走的作用。

淋溶层是在湿润地区的土壤剖面上部，由于长时间水分自地表向下淋溶，使上部土层中的可溶性物质和细微土粒遭到淋洗而形成的。

特点：①土色变浅；

②质地变粗；

③酸度加大；

④肥力较低。

改善肥力的方法：

增施有机肥料和粘粒性泥肥。

在雨水充足地方，淋溶作用常遗留下较具酸性而贫瘠之土壤，在多雨地区,这是对植物的生长不利的,起消极作用

3、自然土壤剖面的分层结构：

（3）淀积层：

淀积作用又叫淀积过程。从土壤上层被淋溶下渗的物质，由于浓度逐渐增大，酸性中和，以及机械的阻留等，使物质在下层重新淀积的作用。

由淀积作用形成的土层叫淀积层。

特点：

①粘重紧实；

②色暗：在森林土壤的淀积层多是红色至棕红色，呈核状结构；草原土的淀积层常有钙盐和钠盐的淀积，如钙积层、盐积层、石膏淀积层等。

3、自然土壤剖面的分层结构：

（4）成土母质：

上为母质层（疏松的风化碎屑物质），下为母岩层（坚硬的岩石）。

地表岩石经风化作用使岩石破碎形成的松散碎屑，物理性质改变，形成疏松的风化物，是形成土壤的基本的原始物质，是土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素(除氮外)的最初来源。

特点：

①产生孔隙，具有通气透水性；

②化学风化使部分营养元素成为简单易溶盐状态供植物吸收；

③母质中细小黏粒也具有一定保蓄养分和水分的性能。

耕作土壤剖面：学案右中

自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤。耕作土壤剖面自上而下分为三层：

又称表土层或熟土层，土质疏松，有机质比例高，颜色较暗。耕作层的厚度一般为15?20cm，作物根系最为密集。

又称亚表土层，土层紧实，颜色较浅，具有保肥保水作用。由于长期耕作经常受到犁的挤压和降水时黏粒随水沉积所致，厚约5-7厘米，最厚可达到20cm。

未经耕作熟化，不利于作物生长。

野外观察土壤的方法：学案左上

具体观察：

土壤颜色、土壤质地、土壤剖面构造

土壤颜色：土壤最重要的外部特征之一，有些土壤就是用颜色来命名的。

黑土

红壤

黄土

红壤

黑土

红壤

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。从土壤质地看，土壤一般分为砂土、壤土和黏土，在野外可以根据手指研磨土壤的感觉近似地作出判断。

土壤质地

（1）砂土：

成分以砂粒占优势，大孔隙多，毛细血管孔隙少，通气，透水性强，保水、蓄水性能弱，而且有机质易分解，保肥性能弱，但易耕作。

（2）壤土：

所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中，兼有砂土和黏土的优点，不仅通气、透水性能良好，而且蓄水、保肥性能强，是农业生产理想的土壤质地。

（3）黏土：

成分中黏粒占优势，通气、透水性差，蓄水、保水性能强，而且有机质分解缓慢，易积累，保肥性能好，但质地黏重，不易耕作。

土壤剖面构造

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。这些土层是土壤形成过程中物质转化、迁移和积累的结果。

4.土壤剖面可以反映什么？

1.土层厚、层次多或分层明显，表明土壤发育程度高。

土层薄、层次少或分层不明显，表明土壤发育程度低。

2.土壤的颜色、有机质含量等反映环境因素对土壤形成的影响。

P78活动在野外如何感受土壤的孔隙和水分？

水分五级：

干-无湿感，尘土

稍润-有凉感，无尘土

润-纸变湿

潮-粘手

湿-出水

【合作探究】

3.影响土壤肥力的主要因素？

二、影响土壤形成的主要因素

（1）养分因素：指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素，主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。

（2）物理因素：指土壤的质地、结构状况、孔隙度、水分和温度状况等。它们影响土壤的含氧量、氧化还原性和通气状况，从而影响土壤中养分的转化速率和存在状态、土壤水分的性质和运行规律以及植物根系的生长力和生理活动。

（3）化学因素：指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量，以及其他有毒物质的含量等。

（4）生物因素：指土壤中的微生物及其生理活性。

【案例】阅读案例，分析影响黑土形成的因素、作用及其表现？

黑土在各种成土母质上发育，成土母质中丰富的斜长石、铁镁矿物和碳酸盐等矿物质和无机养分有利于黑土的发育。中国黑土涉及的成土母质以石灰性母质为主，在此基础上形成的土壤性状以黏土较多。

黑土分布于四季分明的北温带。黑土区气候条件比较湿润，年降雨量一般为500-800毫米上下，大多集中于暖季，其中以7、8、9三个月份最为集中。暖季热量资源丰富，雨热同期，有利于植物生长、动物和微生物的活动。水热条件同时影响到矿物质的风化和物质的迁移。黑土区冬季严寒少雪，岩石的风化速度慢，生物活动不活跃，土壤形成非常缓慢，1厘米厚的黑土层需要400年的积累。

黑土的自然植被为草原化草甸植物，以杂类草群落为主，为土壤提供有机质，改变土壤结构，形成肥力。暖季热量充沛、土壤水分较好，植物生长繁茂，绿色植物有选择的吸收成土母质、水体和大气中的养分，通过光合作用制造有机质，地上茎中及地下根系累积量都很大。到了漫长的冬季，土壤微生物活动很弱，大量枯枝落叶和植物残体难以迅速腐化分解，历经千百年形成了厚厚的腐殖质层，也就是肥沃的黑土地。

（1）成土母质

（2）气候

（3）时间

（4）生物

【案例】阅读案例，分析影响黑土形成的因素、作用及其表现？

黑土在海拔1000米以下的平坦地貌面(如高原面、平原和台地)或低洼地(坡地下段及盆谷地)都有分布，以海拔低于300米的地形为多。

东北的黑土区是我国重要的商品粮基地，黑土以其深厚的腐殖质层、高肥力、良好的理化性质及生物特性，而素有“土中之王”的美称。但经过多年不合理的开垦、耕作，加之特有的气候、地貌条件，该区土壤侵蚀严重，破坏了土壤结构，形成了土壤退化，黑土资源出现明显的退化现象。也因过度使用化肥出现了土壤板结等问题。

（5）地形

（6）人类活动

（一）成土母质：课本P78

1、来源：坚硬的岩石在风化作用下形成疏松的成土母质

2、作用：土壤形成的物质基础，为土壤形成提供最基本的矿物质和无机养分

3、表现：

基于花岗岩风化物发育的土壤：含砂较多

土壤性状的差异

基于石灰岩风化物发育的土壤：黏土较多

↘

↗

（二）气候：动力

1、表现：为土壤的形成提供水分和热量，影响着矿物质风化、物质迁移和动植物、微生物活动。

2、举例：

（1）常年温暖湿润的地方：岩石风化速度快，微生物活动旺盛，土壤形成速度快

（2）干燥、寒冷地区：慢不活跃慢

（三）生物：决定性因素

1、表现：为土壤提供有机物，改变土壤的结构，形成肥力。其中，植物起着最重要的作用。

2、举例：

植被类型→归还土壤的养分数量及形式→有机质含量

比较森林和草地土壤有机质含量？

森林土壤的有机质含量一般低于草地，这是因为草类有机质主要以根系的形式进入土壤，腐殖质含量自表层向下逐渐减少。而树木的根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要以枯枝落叶的形式进入土壤，腐殖质明显得集中在土壤表层，向下突然减少。

（四）地形：高度、坡度、坡向

1、表现：影响光照、热量和水分等条件，

同时还影响物质的转换，进而影响土壤的发育。

2、举例：

（五）时间：决定土壤的发育进程

表现：随着时间推移，土壤从无到有，从薄到厚，层次由少到多，逐步发育成熟。

土壤的形成过程：缓慢

裸露的岩石

风化作用

疏松的成土母质

微生物

低等植物

原始土壤

成熟土壤

高等植物

（六）人类活动：不可忽视

表现：

（1）人类的耕作活动，将自然土壤改造为各种耕作土壤，改善土壤的结构与性状，提高土壤的生产能力。

（2）一些违反自然成土过程的人类活动，会破坏土壤结构，造成土壤退化、肥力下降。如不合理灌溉-盐碱化，大量施用化肥-土壤板结。

土壤的形成是岩石圈，生物圈，水圈和大气圈相互作用的结果。

因素作用表现

成土母质土壤形成的物质基础，为土壤形成提供最基本的矿物质和无机养分不同的成土母质会造成土壤性状的差异

气候是土壤形成的动力因素为土壤的形成提供水分和热量，影响着矿物质风化、物质迁移和动植物、微生物活动

生物是土壤形成的决定性因素为土壤提供有机物，改变土壤的结构，形成肥力。其中，植物起着最重要的作用

地形高度、坡度、坡向等影响土壤的发育影响光照、热量和水分等条件，同时还影响物质的转换，进而影响土壤的发育

时间决定土壤的发育进程随着时间推移，土壤从无到有，从薄到厚，层次由少到多，逐步发育成熟

人类活动对土壤的形成产生了不可忽视的影响人类的耕作活动，将自然土壤改造为各种耕作土壤，改善土壤的结构与性状，提高土壤的生产能力。一些违反自然成土过程的人类活动，会破坏土壤结构，造成土壤退化、肥力下降

三、土壤的功能和养护

（一）土壤的功能

土壤处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带，是一个开放的系统，与其所在的环境之间有着活跃的物质和能量交换，是联系有机界和无机界的关键环节。

1、土壤是动植物和微生物的生存场所和营养来源，促使地理环境以至地球面貌发生了根本改变。

2、土壤具有重要的蓄水、保水功能。

3、土壤是人类种植农作物、饲养动物的物质基础。

土壤不仅是自然环境的重要组成部分，也是人类可以利用的珍贵的自然资源，土壤功能的可持续性与农业及至人类社会的可持续发展息息相关。

（二）土壤的改良与养护

1、不良土壤：亚马孙河流域人们利用生物炭改良土壤

2、优良土壤：注重种养结合，以保持土壤持续提供高效肥力的能力。这方面常用的方法有休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。

绿肥作物:

指一类主要当作肥料种植的作物。这类作物养分含量丰富，翻入土壤中，具有丰富土壤营养物质、改良土壤物理性状等作用。绿肥作物一般与主产作物轮作，多数可兼作饲草。

（二）土壤的改良与养护

3、酸性土壤的改良方法：

一般PH值在6以下定义为酸性土壤。在酸性土壤上种植作物，不易全苗，常形成僵苗和老苗，产量低品质劣。改良培肥方法如下：

（1）实行水旱轮作

（2）改进栽培技术

（3）种植耐酸作物

（4）增施农家肥，培养土壤肥力。

（5）适时增施石灰，定向进行改良。

（二）土壤的改良与养护

3、碱性土壤的改良方法：

PH值大于7的土壤为碱性土壤，我国北方地区碱性土壤较多，由于常年大量使用化学肥料，很多大棚内的土壤频频出现“红霜”、“白碱”，这都是土壤偏