2024-2025学年新教材高中地理第五章地球上的植被与土壤第2节土壤的形成学案湘教版必修1

PAGE13-其次节土壤的形成【热点链接】2024年12月5日是“世界土壤日”，主题为“阻挡土壤侵蚀，挽救我们的将来”。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2～3cm厚的土壤须要长达1000年的时间；土壤面临的头号威逼是侵蚀，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爱护；提高公众爱护土壤的意识；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视察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素。水平1：依据地理资料，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：敬重自然规律，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：视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.概念：土壤是指陆地表面具有肯定eq\x(\s\up1(01))肥力，能够生长植物的eq\x(\s\up1(02))疏松表层。2．作用：土壤为植物光合作用供应并协调水分、eq\x(\s\up1(03))养分、温度、空气等养分物质条件，是人类生存的eq\x(\s\up1(04))物质基础。二成土因素1．成土母质(1)含义：eq\x(\s\up1(01))风化作用使岩石破裂，形成eq\x(\s\up1(02))结构疏松的eq\x(\s\up1(03))风化物。(2)与土壤的关系：成土母质是土壤的eq\x(\s\up1(04))初始状态，在很大程度上确定着土壤的eq\x(\s\up1(05))物理和eq\x(\s\up1(06))化学性质。2．气候(1)气候干脆影响土壤的eq\x(\s\up1(07))水热状况和土壤中物理、化学过程的eq\x(\s\up1(08))性质与eq\x(\s\up1(09))强度。(2)在常年暖和潮湿的气候条件下，微生物活动eq\x(\s\up1(10))旺盛，全年都能eq\x(\s\up1(11))分解有机质，使有机质含量趋于eq\x(\s\up1(12))削减。降水和风对土壤形成也有重要影响。3．生物生物是土壤eq\x(\s\up1(13))有机质的来源，也是土壤形成过程中eq\x(\s\up1(14))最活跃的因素，土壤eq\x(\s\up1(15))肥力与eq\x(\s\up1(16))生物作用亲密关联。4．地形(1)地形垂直变更与土壤：在山区，随着地势的上升，土壤的eq\x(\s\up1(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eq\x(\s\up1(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eq\x(\s\up1(19))较慢，成土母质能在较稳定的气候、生物条件下，渐渐发育成eq\x(\s\up1(20))深厚的土壤。5．时间因素在相宜的气候条件下，发育的时间越长，土壤越eq\x(\s\up1(21))成熟。1.推断正误。(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分和联系。提示区分：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)关系亲密；成土母质的化学成分，在很大程度上确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eq\x(\s\up1(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eq\x(\s\up1(02))土层所构成。2．土层(1)有机层：土壤表层的eq\x(\s\up1(03))植物残体积累层，以分解和半分解的eq\x(\s\up1(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eq\x(\s\up1(05))黑色。(3)淋溶层：由于eq\x(\s\up1(06))淋溶作用使得物质迁移和损失的土层，有机质含量eq\x(\s\up1(07))低，色泽较淡。(4)淀积层：常与eq\x(\s\up1(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eq\x(\s\up1(09))原始物质基础，母质层为疏松的eq\x(\s\up1(10))风化碎屑物质，母岩层为坚硬的eq\x(\s\up1(11))岩石。1.推断正误。(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、人烟稀有的荒芜之地，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，为植物的生长供应水肥，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化过程示意图。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更更加敏感。调查探讨表明，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2.28～29.55g/kg，较洞庭湖湿地(19.63～50.20g/kg)和三江平原湿地(96～184g/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0～1014.8010.3510～2011.938.2320～408.256.44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，并分析缘由。(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更特点，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缘由。[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。缘由：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)变更特点：削减。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；随着水分的削减，生物量会随之削减，导致生物残体和土壤有机碳输入量削减。(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，气候更为暖和潮湿，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，气候温凉潮湿，冬季漫长寒冷，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、能量的再安排间接地作用于土壤。(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加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eq\x(\s\up1(01))成土母质；成土母质在微生物和低等植物的作用下，形成eq\x(\s\up1(02))原始土壤。特点生物循环是eq\x(\s\up1(03))有机质的合成与分解过程。植物为土壤供应eq\x(\s\up1(04))有机物和养分元素。[答案](1)A(2)C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)视察土壤时，主要视察哪些要素？(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．推断土壤的依据：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，是土壤肥力凹凸的重要标记③水分具有很大的流淌性，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3．土壤的组成与结构土壤的淋溶作用与降水有着干脆的关系，降水越多，淋溶层越厚。图一是不同气候下(潮湿、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状况的组合是()A．甲与Ⅰ B．甲与ⅡC．乙与Ⅱ D．丙与Ⅰ[科学思维]土壤剖面的推断方法类题透析思路点拨土壤矿物成土母质确定着土壤的eq\x(\s\up1(01))物理和化学性质。土壤矿物主要来源于eq\x(\s\up1(02))母质层。推断方法森林地区降水量eq\x(\s\up1(03))大、淋溶作用eq\x(\s\up1(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，有机质含量快速削减，深层土壤有机质含量变更不大；草原地区降水较eq\x(\s\up1(05))少，淋溶作用eq\x(\s\up1(06))弱，因而草原土壤有机质含量随深度的增加渐渐削减。由材料可知，甲淋溶层最厚，位于潮湿区；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eq\x(\s\up1(07))森林土壤，Ⅰ对应eq\x(\s\up1(08))草原土壤。[答案](1)D(2)D教材活动巧点拨[教材第121页探究]思路点拨1.地处群山环绕的山间盆地中，地形平坦，气候暖和潮湿，水源足够；受流水作用的影响，山上的硒被带至山间盆地沉积下来，形成富硒的土壤，有利于农业生产，从而吸引人们居住。2．形成：山上的岩石富含硒，受流水作用的影响，山上的硒被带至山间盆地沉积下来，形成富硒土。影响因素：岩石、气候、生物、地形、流水作用，人类活动等。[教材第125页活动]思路点拨1.不完全正确。高温多雨的热带雨林地区，化学与生物风化作用强，有机残体归还多，风化壳厚，土壤层较厚，但热带荒漠地区因为植被少，降水少，风化壳薄，发育的土壤层较薄；温带潮湿地区化学与生物风化作用较强，风化壳较厚，发育的土壤层较厚；干旱和寒冷地区风化壳薄，发育的土壤层薄。2．黄河三角洲的冲积土是由黄河带来的大量泥沙在入海口处积累，并在比较稳定的气候、生物条件下发育而成，发育程度最好；青藏高原地势高，气温低，因而这里的寒漠土发育程度较差；江南丘陵属亚热带季风气候，化学与生物风化作用较强，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，因而很难发育成深厚的土壤。3．(1)例1：我国东北地区的黑土。东北地区气候潮湿，有利于植物的生长，植物的生长为土壤发育供应了有机质；气温较低，有机质分解慢，土壤肥沃。例2：我国江南丘陵的红壤。气温较高，有机质分解较快，土壤中有机质含量少；降水较多，地形起伏大，流水侵蚀作用强，土壤中矿物养分含量少，土壤贫瘠。(2)没有指出人类活动在成土中的特别作用。人类生产活动主要通过变更成土因素作用于土壤的形成与演化，其中以变更地表生物状况的影响最为突出。人类通过耕耘变更土壤的结构、保水性、通气性，通过浇灌变更土壤的水分、温度状况，通过农作物的收获剥夺本应归还土壤的部分有机质，从而变更土壤的养分循环状况，通过施用化肥和有机肥补充养分的损失，从而变更土壤的养分元素组成、数量和微生物活动等，最终将自然土壤改造成各种耕作土壤。人类活动对土壤的主动影响是培育出一些肥沃、高产的耕作土壤，如水稻土等。由于违反自然成土过程的规律，人类活动也造成了土壤退化，如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等消极影响。[教材第127～129页活动]思路点拨1.(1)黄壤和赤红壤分布于中南部山地，砖红壤大致呈环状分布于沿海平原地区，燥红土分布在海南岛西南部狭窄的沿海平原，北部和东部河流沿岸有水稻土的分布。(2)燥红土是在热带干热地区稀树草原环境下形成的，海南岛西南部降水少，气候干热，所以发育了燥红土。(3)结合海南岛土壤类型分布图可知，黄壤和赤红壤主要分布于中部的山地，山地由于海拔高，气温降低，所以发育了亚热带的土壤。2．(1)热带季风气候。特征：全年高温，分旱、雨两季。(2)泥岩地区的土壤遇水易形成泥浆，透水性差，培地茅具有茂密的根系，可增加雨季时地表水的下渗量；旱季时又可保持土壤水分，削减蒸发，利于果树的生长。3．(1)大气圈可以满意植物的呼吸，促进土壤养分物质的合成，植物的光合作用会影响大气圈的物质组成；水圈可以促进土壤化学元素的迁移，而土壤的结构特征又可以影响水体的安排；岩石圈是土壤形成的物质基础，而土壤分布在岩石圈的表层，可以减缓岩石遭遇风化、侵蚀等的破坏；土壤可以支持并调整生物过程，而生物又可以为土壤积累有机质，固定养分。(2)有道理。成土母质是地表岩石经风化作用使岩石破裂形成的松散碎屑，物理性质变更，形成疏松的风化物，是形成土壤的基本的原始物质。成土母质的粒度与土壤质地(土壤粗细状况)关系亲密。因为各种成岩矿物抗风化的实力差别显著，所以在不同的成土母质中，风化物颗粒大小不一，据此推断土壤下面岩石的性质。观赏希施金的作品时，可依据以下几点推断成土母质的特性：若土壤质地较细，含粉砂和黏粒较多，含砂粒较少，则说明是发育在颗粒较细的成土母质上的；若土壤质地较粗，含砂粒较多而含粉砂和黏粒较少，则说明是发育在颗粒较粗的成土母质上的；若土壤含石块较多，则说明是发育在残积物和坡积物上的；若土壤具有明显的质地分层特征，则说明是发育在洪积物和冲积物上的。核心素养速提升素养提升1区域认知位于北京中山公园的社稷坛由五色土组成，其取自全国各地，并依据东、南、中、西、北五个方位摆放，寓意中华疆域地大物博，而这青、红、黄、白、黑五种颜色土放置的方位，恰好也对应了今日中国土壤分布的概况。下图为社稷坛景观图。完成1～3题。1．五色土