高中地理人教版 (2019)必修 第一册第五章 植被与土壤第二节 土壤学案

一、观察土壤

1．土壤的概念

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。

2．土壤观察的内容

(1)土壤颜色：是土壤最重要的外部特征之一，有些土壤就是用颜色来命名，如黑土、红壤等。

(2)土壤质地

(3)土壤剖面构造

①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。

②森林土壤剖面及各土层特点

③耕作土壤剖面及各土层特点

二、土壤的主要形成因素

1．成土母质

(1)定义：岩石的风化产物，是土壤发育的物质基础。

(2)影响：决定了土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤的质地。

2．生物

(1)意义：是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素，没有生物的作用，就不可能形成土壤。

(2)生物循环

①有机物：

②营养元素：

(3)影响：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。

3．气候

(1)影响：岩石风化的强度和速度与温度、降水量呈正相关，因此，湿热地区的土壤形成速度比干冷地区快得多。

(2)不同气候对土壤的影响

①湿热地区土壤化学风化作用和淋溶作用强，土壤黏粒比重高。

②冷湿环境有利于土壤有机质积累，而干旱、高温地区土壤有机质积累少。

(3)意义：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。

4．地貌

(1)由于水热条件的不同，山顶与山麓、阳坡与阴坡、迎风坡与背风坡的土壤发育不同。

(2)从山顶到低平洼地，由于成土母质的颗粒存在由粗到细的变化规律，依次分布着砾质土、砂土、壤土和黏土。

5．时间：土壤发育的时间越长，土壤层越厚，土壤分化越明显。

6．人类活动：对土壤的影响极为深刻。

三、土壤的功能和养护

1．功能

(1)土壤与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。

(2)为植物生长提供了扎根立足的条件，从而促使地理环境以至地球面貌发生了根本的改变。

(3)具有重要的蓄水、保水功能。

(4)和人类关系十分密切。人类种植农作物是以土壤为物质基础，人类饲养动物也主要以植物为饲料。

2．养护

(1)有些土壤不能满足耕作的需要，人们就会设法对其进行改良或改造。如亚马孙河流域人们利用生物炭改良土壤。

(2)优良的土壤，人们也会注重种养结合，以保持土壤持续提供高效肥力的能力。如休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。

一、判断题

1．土壤与土地是同一概念。(×)

2．我们在田地中观察到的土壤都是自然土壤。(×)

3．耕作土壤没有有机层。(√)

4．土壤与地表物质循环有关，与能量转化无关。(×)

5．地表由岩石裸露变为草木丛生，土壤的肥力下降。(×)

6．土壤在合理的经营下肥力会不断得到改良和提高，利用不当，则会引起土壤肥力减退。(√)

二、选择题

土壤颜色是土壤的重要特征，根据颜色命名土壤是土壤重要的命名法则。据此完成1～  2题。

1．下列地区中，根据黑色命名土壤的是(　　)

A．东北地区　　　　　　 B．南方地区

C．青藏地区  D．西北地区

2．关于土壤颜色与地区的组合，正确的是(　　)

A．华北地区——红色  B．南方地区——蓝色

C．四川盆地——青色  D．西部地区——白色

解析：1.A　2.D　第1题，东北地区黑土广布，黑土是根据土壤的颜色为黑色命名的土壤。第2题，华北地区的土壤是用黄色命名，南方地区的土壤是用红色命名，四川盆地的土壤是用紫色命名，西部地区的土壤是用白色命名。

下图为土壤与其他自然环境要素的关系图。据此完成3～4题。

3．下列成土因素，比较活跃的是(　　)

A．气候和地貌  B．气候和生物

C．成土母质和生物  D．地貌和成土母质

4．与陡坡相比，缓坡土壤肥力一般较高是因为(　　)

A．自然植被茂密  B．有机质积累多

C．生物残体分解快  D．矿物养分流失快

解析：3.B　4.B　第3题，生物选择性地吸收成土母质、大气、水体中的营养，经过光合作用，制造有机质，土壤微生物分解有机质，促进养分的释放，是形成土壤最活跃的因素；水分和热量条件直接或间接影响植物和微生物的活动，影响土壤有机质的积累和分解，所以气候是比较活跃的因素，故B项正确。地貌只引起了地表能量和物质的再分配，并没有形成新的物质，成土母质是在生物和气候因素作用下才发生变化，故A、C、D项错误。第4题，缓坡的自然植被不一定比陡坡茂密，故A项错误；缓坡水土流失缓慢，有机质积累多，所以其土壤肥力一般较陡坡高，故B项正确；生物残体分解快慢与温度高低有关，与坡度无关，故C项错误；缓坡矿物养分流失慢，故D项错误。

探究点(一)

———————— 从生活中学 ————————

一、地理情境激趣

材料一　土壤质地状况是拟定土壤利用、管理和改良措施的重要依据。肥沃的土壤不仅要求耕作层的质地良好，还要求有良好的质地剖面。虽然土壤质地主要决定于成土母质类型，有相对的稳定性，但耕作层的质地仍可通过耕作、施肥等活动进行调节。

材料二　下图为某土层剖面。

二、核心素养培优

1．分析土壤剖面颜色变化的原因。(综合思维)

提示：有机质和金属矿物质通过水的运移和淀积影响不同土层的颜色。

2．评价土壤疏松度的影响，推理影响土壤疏松度的因素有哪些？(地理实践力)

提示：土壤疏松不但可以增加土壤的透气性而且能够减少水分的蒸发。此外，较疏松的土壤往往地温也较高，在天气晴朗的时候尤为明显。因此，土壤疏松条件下可以保证土壤中良好的空气、水分、温度条件，从而促进作物根系的旺盛生长。但是疏松的土壤往往保水蓄水、保肥性能差。土壤疏松度受土壤粒径、土层结构、自然环境条件的影响。

———————— 在探究中悟 ————————

一、土壤的物质组成

二、土壤颜色

1．影响土壤颜色的因素

(1)腐殖质：含量多时，使土壤颜色呈黑色。含量少时，使土壤颜色呈暗灰色。

(2)矿物质：氧化铁是红棕色，是铁锈和赤铁矿的主要成分。红壤含赤铁矿特别多，当雨水淋洗时，氧化铁(铝)不易溶解，所以土壤呈现出红色。石英、碳酸钙粉末等能使土壤呈白色。蓝铁矿主要成分是氧化亚铁，广泛出现在沼泽、泥炭、森林土中，它使土壤具有蓝色或青灰色。

(3)土壤的物理性状：土壤愈湿，颜色愈深，土壤愈细，颜色愈浅，光线愈暗，颜色愈深。所以在比较土壤颜色时，必须注明条件。

2．我国的五色土

三、土壤质地

四、土壤剖面

森林、草原和荒漠土壤剖面的比较

O：有机层　A：腐殖质层　B：淋溶层和淀积层　C：母质层和母岩层

———————— 到实践中用 ————————

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。据此回答1～2题。

1．组成土壤的四种物质分别是(　　)

A．岩石、有机质、水分、空气

B．砾石、矿物质、水分、空气

C．矿物质、有机质、水分、空气

D．岩石、砾石、有机质、水分

2．下列土壤以颜色命名的是(　　)

A．黑土、水稻土　　　　　　 B．黑土、黄壤

C．水稻土、红壤  D．荒漠土、黄壤

解析：1.C　2.B　第1题，土壤由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成；砾石是岩石破碎物，可为土壤形成提供矿物质。第2题，黑土、黄壤和红壤等都是以土壤的颜色来命名的；水稻土是以农作物的名称命名的；荒漠土是根据植物难以生长的自然状态命名的。

读耕作土壤剖面图，完成3～4题。

3．图中②层为(　　)

A．腐殖质层  B．淋溶层

C．犁底层  D．耕作层

4．关于图中①层的叙述，正确的是(　　)

A．土质疏松，有机质比例高，颜色较暗

B．土层紧实，颜色较浅，具有保肥保水作用

C．由疏松的风化碎屑物质组成

D．以分解和半分解的有机质为主

解析：3.C　4.A　第3题，耕作土壤剖面从上到下分为耕作层、犁底层和自然土层三部分。①为耕作层，②为犁底层，腐殖质层、淋溶层属于自然土壤剖面的构成。故选C。第4题，图中①层为耕作层，其特点是土质疏松，有机质比例高，颜色较暗，A正确；②层为犁底层，土层紧实，颜色较浅，具有保肥、保水作用，B错误；由疏松的风化碎屑物质组成是母质层，C错误；森林土壤剖面中的有机层是以分解和半分解的有机质为主，D错误。

探究点(二)

———————— 从生活中学 ————————

一、地理情境激趣

东北地区俗称黑土地，主要原因是分布着典型的黑土，人们常说黑土地上是“捏把黑土冒油花，插双筷子也发芽”。黑土是大自然给予人类的得天独厚的宝藏，是一种性状好、肥力高、非常适合植物生长的土壤。世界上仅有三块黑土平原：北美洲的密西西比平原、欧洲的乌克兰平原、亚洲的东北平原。

二、核心素养培优

1．分析黑土是在什么样的气候环境中发育形成的。(区域认知)

提示：黑土都分布在纬度较高的地区，说明是在冷湿的环境中发育形成的。

2．分析黑土肥沃的最主要原因。(综合思维)

提示：黑土中含有丰富的有机质，肥力高。

3．我国南方的湿热地区植被茂密，但发育的土壤反而有机质含量较低，比较贫瘠，其主要原因是什么？(地理实践力)

提示：我国南方地区气候湿热，降水较多，土壤的淋溶作用强烈，土壤中的有机质含量低，比较贫瘠。

———————— 在探究中悟 ————————

一、土壤的形成过程

1．土壤是在成土母质、生物、气候、地貌和时间五大因素综合作用下的产物：①在风化作用下，养分释放与流失；②在低等生物、微生物作用下，有机质积累；③在高等生物作用下，营养富集(有机质重新合成腐殖质)。生物在土壤形成过程中起着主导作用。

2．人类合理的耕作经营，可以提高土壤肥力，促进土壤成为永续利用的可更新资源；不合理利用，可使土壤退化(沙化、盐碱化、水土流失等)。

二、影响土壤发育的主要因素

1．成土母质

2．气候

3．生物

4．地貌

5．人类活动

———————— 到实践中用 ————————

下图为小尺度范围自然环境各要素的相互作用示意图。据此完成1～2题。

1．图中①至⑤代表了自然环境的大气、生物、地质、地形、水文要素，其中对土壤形成比较稳定的影响要素是(　　)

A．①②　　　　　　 B．②③

C．③④  D．④⑤

2．图示区域(　　)

A．土壤肥力与生物活动密切相关

B．山坡上土壤厚度一般大于河谷

C．土壤的矿物养分主要来自植被

D．林地土壤有机质含量一般高于草地

解析：1.C　2.A　第1题，各种成土因素中，成土母质(与地质密切相关)和地貌是比较稳定的影响因素，气候和生物则是比较活跃的影响因素。第2题，土壤肥力与生物活动关系密切。山坡上因地形坡度大，土壤易被侵蚀搬运，故土壤厚度较薄。土壤的矿物养分来自成土母质，植被是提供有机质的。草地由于根系密集，利于有机质富集，有机质含量较林地土壤高。

读下图，回答3～4题。

3．图示反映的影响土壤形成的因素是(　　)

A．成土母质  B．地貌

C．时间  D．气候

4．图示a、b、c、d四幅图的含义对应正确的是(　　)

①a——低等生物作用

②b——岩石风化崩解

③c——土壤分层形成

④d——成熟土壤形成

A．①②  B．①③

C．①④  D．③④

解析：3.C　4.D　第3题，时间决定着土壤的发育进程，随着时间的推移，土壤从无到有，从薄到厚，层次由少到多，逐步发育成熟。第4题，根据图示含义可知，a为岩石风化崩解，b为低等生物作用，c为土壤分层形成，d为成熟土壤形成。

探究点(三)

———————— 从生活中学 ————————

一、地理情境激趣

红壤是在亚热带生物、气候条件下形成的土壤，主要分布于长江以南的低山丘陵区，土壤呈酸性，一般氮、磷、钾的供应不足。江南丘陵地区是我国柑橘、茶叶等经济作物的重要产区。

二、核心素养培优

1．分析红壤呈红色的原因，并描述其特点。(综合思维)

提示：红壤铁、铝的氧化物较丰富，故土壤呈红色。一般酸性较强、土质黏重、易板结。

2．分析如何将我国江南丘陵地区的红壤进行利用和改造。(人地协调观)

提示：增施熟石灰中和酸性；种植绿肥作物，增加土壤有机质；掺入沙子，降低土壤黏性；逐年深耕，熟化土壤。

———————— 在探究中悟 ————————

一、土壤的功能

1．营养库作用：土壤是陆地生物所必需的营养物质的重要来源。

2．生物支撑作用：包括对绿色植物的机械支撑，同时在土壤中还拥有种类繁多、数量巨大的生物类群，支持地下生物在这里生活和繁育。

3．雨水涵养作用：对水体和溶质流动起调节作用。

4．养分转化和循环作用：实现营养元素和生物之间的循环和周转，保持生物生命周期的生息和繁衍。

5．稳定和缓冲环境变化作用：包括具有对外界环境温度、湿度、酸碱性、氧化还原性变化的缓冲能力，对有机、无机污染物的过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用。

6．保持生物活性、多样性和生产性。

二、土壤的改良措施

1．轮作换茬。

2．土壤消毒：药剂、日光法(夏季撤棚深翻、利用阳光中的紫外线杀菌)、高温(高温季节灌水闷棚)、冷冻(冬季撤棚深翻，冻死病虫卵)。

3．改良土壤质地：增施有机肥；深翻，下层与上层混合；换土；无土栽培。

4．以水排盐：闲茬时浇大水，表土积聚的盐分下淋，以降低土壤盐分；夏季换茬空隙，撤膜淋雨。

5．科学施肥。

6．作物：种植绿肥作物、耐盐碱作物。

———————— 到实践中用 ————————

土壤空气和土壤水分贮存于土壤孔隙中，两者体积组成比例常因外界因素而此消彼长。图中虚线①表示土壤中空气和水分所占比例约为4%和46%。读图，完成1～2题。

1．适宜多数植物生长的理想土壤空气和水分比例变幅在(　　)

A．①～②之间　　　　　　 B．①～④之间

C．②～③之间  D．③～④之间

2．下列治理土壤退化的措施中，不合理的是(　　)

A．东北平原开荒、焚烧秸秆，加速有机质分解

B．黄土高原保塬、护坡、固沟，防治水土流失

C．黄淮海平原实施排灌，调控土壤盐分

D．江南丘陵施用石灰，中和土壤酸度

解析：1.C　2.A　第1题，理想土壤空气和水分合起来占一半左右，空气占20%～30%较合理，水分占20%～30%较合理，从图中可以看出，②～③之间符合，故C正确。第2题，东北平原面临的问题是水土流失严重，土壤肥力下降，东北平原开荒、焚烧秸秆，加速有机质分解，加速了东北平原所面临的问题，A不合理，符合题意；黄土高原保塬、护坡、固沟正是对黄土高原提出的有效的治理措施，B合理，不符合题意；实施排灌，调控土壤盐分是对黄淮海平原盐碱地治理提出的有效措施，C合理，不符合题意；江南丘陵为酸性红壤，施用石灰，中和土壤酸性，D合理，不符合题意。

分布于我国东北平原的黑土有机质含量多，保肥、保水性强，是最适宜农作物生长的肥沃土壤。20世纪50年代以来，黑土区逐渐发展成为我国的商品粮基地。近年来黑土厚度变薄、肥力下降，引起生态环境恶化，严重影响农业的可持续发展。据此完成3～4题。

3．引起东北平原黑土厚度变薄、肥力下降的主要原因是(　　)

A．全球气候变暖，微生物分解活跃

B．大量施用农药化肥，建设人工水渠

C．人类过度垦殖，流水冲刷严重

D．城镇化进程加快，耕地大量被侵占

4．保护与恢复黑土肥力的有效措施是(　　)

A．实现秸秆还田，免耕、少耕和休耕

B．发展畜牧业，压缩耕作业规模

C．大力植树造林，抵御寒潮危害

D．完善水利设施，减少水土流失

解析：3.C　4.A　第3题，结合材料信息“黑土区逐渐发展成为我国的商品粮基地”可知，随着农业的发展，东北地区黑土厚度变薄、肥力下降，故引起东北平原黑土厚度变薄、肥力下降的主要原因是人类过度垦殖，流水冲刷严重。第4题，秸秆还田，免耕、少耕和休耕有利于保护土壤，恢复黑土肥力。

1．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，从地面向下一般可以分为有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、成土母质层和母岩层。

2．成土母质是土壤发育的物质基础，为土壤形成提供矿物质和无机养分。

3．气候为土壤的形成提供水分和热量，是土壤形成的动力因素。

4．生物为土壤提供有机物，形成土壤肥力，是土壤形成的决定性因素。

5．地貌影响土壤的发育；时间决定着土壤的发育进程；人类活动对土壤的形成也有重要作用。

6．土壤是一个开放的系统，是联系有机界和无机界的关键环节；土壤是很多生物生存的场所和营养来源；土壤具有重要的蓄水、保水功能；土壤是人类种植农作物的物质基础，是人类可利用的珍贵自然资源。

7．有些土壤不能满足耕作需要，人们会设法对其进行改良或改造。如亚马孙河流域人们利用生物炭改良土壤。

8．优良的土壤，人们也会注重种养结合，以保持土壤持续提供高效肥力的能力。如休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。