地理土壤学案

这是一份地理土壤学案，共12页。
第二节 土 壤
知识点1：观察土壤
1．土壤的概念：指陆地表层具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层。
2．土壤的组成：由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成。
3．野外土壤的观察：
（1）土壤颜色
（2）土壤质地
（3）土壤剖面构造
①自然土壤剖面：
②耕作土壤剖面：
（4）植被与土壤
知识点2：土壤的主要形成因素
1．土壤的形成过程：
2．成土因素—成土母质：
（1）定义：岩石的风化产物。
（2）对土壤的作用
①土壤发育的物质基础；
②决定了土壤矿物质的成分和养分状况—矿物质的来源；
③影响土壤的质地。
3．成土因素—生物：
（1）对土壤的作用
①生物是影响土壤发育最基本也是最活跃的因素。
②生物残体为土壤提供有机质。
③生物循环（土壤—生物（选择性吸收营养元素，并储存在生物体内）—生物残体（有机质）—（微生物分解有机质）腐殖质—土壤）不断进行，使营养元素在土壤表层富集。
④植物、动物、微生物的综合作用，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。
⑤土壤有机质多集中在土壤表层，它是土壤的重要组成部分，直接影响土壤肥力的形成和发展。有机质含量的高低是土壤肥力的重要标志。土壤表层有机质含量的比较：草原>森林>荒漠。
（2）概念辨析
有机物：所有含有碳元素的物质，除了二氧化碳、碳酸盐类、一氧化碳、氰类物质、单质碳本身等之类之外的物质都属于有机物。一般用于有机化学领域。
有机质：一般用于生物领域，尤其是农业领域，狭义的是指的是所有可以被生物（包括微生物和植物酶）分解的有机物质，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。土壤有机质可分成腐殖质和非腐殖质。
腐殖质：已死的生物体在土壤中经微生物分解而形成的有机物质。一般占土壤有机质总量的85—90％以上。
黑褐色，含有植物生长发育所需要的一些元素，能改善土壤，增加肥力。主要方法是帮助增加可以让空气和水进入的空隙，也同样产生植物必须的氮、硫磺、钾和磷。
4．成土因素—气候：
（1）对土壤的作用
①直接影响：土壤的水热状况。
②间接影响：岩石风化的速度和强度与温度、降水量呈正相关。
③影响土壤有机质积累。
④总体而言，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。
（2）各因素对土壤的作用
①温度：影响微生物的分解速率。温度高微生物分解速率快，有机质含量支出多，积累少；温度低微生物分解速率慢，有机质含量支出少，积累多。
②降水：影响淋溶作用、侵蚀作用。降水多地区，淋溶作用、侵蚀作用强，有机质含量支出多，积累少；降水少地区，淋溶作用、侵蚀作用弱，有机质含量支出少，积累多。
③风：影响风蚀、蒸发。
（3）不同环境下的土壤
5．成土因素—地貌
（1）山顶到山麓低平洼地
同一地区，山顶气温较低、水分较少，风化作用较弱，细小风化产物易流失，成土母质颗粒粗。山前低平洼地气温较高、水分较多，风化作用较强，且易接受细小风化产物堆积，成土母质颗粒细。成土母质的颗粒存在由粗到细的变化和规律，依次分布着砾质土、砂土、壤土和黏土。
（2）陡坡和缓坡
（3）阴坡和阳坡
阳坡：光照热量条件好，水分条件差；阴坡：光照热量条件差，水分条件好。
（4）迎风坡和背风坡
迎风坡：水分条件好；背风坡：水分条件差。
6．成土因素—时间：
（1）重要的成土因素，反映的是土壤形成发育的历史动态过程。
（2）在适宜的气候条件下，土壤形成时间越长，土壤发育程度越高，土壤层越厚，土层分化越明显。
（3）土壤的层次：一般情况下，土壤形成和发育的时间越长，水热资源越丰富，土壤越成熟，则土壤越厚，层次越多。但人类对土壤的深耕，会增加土壤厚度，而土壤的层次一般比较少。
7．成土因素—人类活动：
知识点3：土壤的功能和养护
1．功能：
（1）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。
（3）具有重要的蓄水、保水功能。
（4）土壤和人类的关系十分密切。人类种植农作物是以土壤为物质基础的；人类饲养动物，也主要以植物为饲料。
2．土壤的问题：
（1）土壤板结：
定义：指表层缺乏有机质，结构不良或遭到破坏、土料分散，干燥后受内聚力作用，土面变硬。
治理措施：
①深耕土地。
②秸秆还田。
③使用土壤改良剂。
④测土配方精准施肥：a.使用有益菌；b.使用腐殖酸肥料；c.使用土壤调理剂，抑制有害病菌。
（2）土壤侵蚀：
定义：是土壤在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下或在自然营力与人类活动的综合作用下，被剥蚀、破坏、分离、搬运和沉积的过程。
根据外营力的种类，可将土壤侵蚀划分为水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀、淋溶侵蚀、山洪侵蚀、泥石流侵蚀及土壤坍陷等。
侵蚀的对象也并不限于土壤及其母质，还包括土壤下面的土体、岩屑及松软岩层等。
水力侵蚀——水土流失—黄土高原：
原因：
自然原因：
①降水：季风气候降水多、变率大，降水集中在夏季且多暴雨，流水冲刷、侵蚀作用强。
②地形：从平原向山地过渡，地势起伏大，坡度陡，坡面物质不稳定，流水侵蚀作用加剧。
③植被：从森林向草原过渡，植被覆盖率低，地面裸露，植被对地面保护和涵养水源能力差。
④土壤：由粉沙颗粒组成，土质疏松，垂直节理发育，遇水易崩解，抗侵蚀能力低。
人为原因：
①植被破坏（诱发水土流失的根源）：乱铲草皮、伐木烧薪、过度樵采，解决生活燃料需求，历史上的营造宫殿、战争、毁林开荒等。
②不合理耕作方式、灌溉制度：轮荒（开荒→耕作→抛荒→开荒）、过度放牧、陡坡垦耕、过度开垦、草地垦耕、毁林开荒。
③不合理的土地利用（水土流失形成的基础）：露天开矿，开挖表土、弃土、弃渣，建窑洞、修路、修水利等对地表结构及植被的破坏。
后果：
①破坏地表植被，生态环境恶化。
②耕地面积减少。
③沟谷侵蚀加剧，土地崩塌，易发生滑坡、崩塌、泥石流，危及人类生存空间。
④交通阻隔，城市受损，制约经济发展。
⑤表土流失，土层变薄，土壤肥力下降，土地贫瘠，农业生产力不高，农业减产。
⑥河流径流量季节变率加大，含沙量增高，泥沙淤积，河床抬高，形成地上河，增加防洪难度。
⑦水库淤积，库容减少，降低蓄洪标准及防洪能力，洪涝灾害加剧。
⑧泥沙淤塞河道，排水不畅，洪涝灾害加剧。
治理措施：
①调整土地利用结构：以水土保持为中心，因地制宜，农林牧综合发展—水土保持的前提。
②农业：压缩农业用地，建设稳产高产农田；采用生物覆盖、免耕或少耕等措施。
③林业：扩大森林种植面积，退耕还林，因地制宜地营造防护林、经济林、薪炭林、用材林。
④牧业：改善天然草场；通过合理载牧、轮封轮牧等措施，适当压缩牲畜的数量，提高牲畜质量；积极建设人工草场；扩大草场面积，退耕还草。
⑤工程措施：坡面蓄水工程（修建梯田），截流防冲工程（兴修水库，打坝淤地等），小型水利工程（蓄水池、转山渠、引洪漫地等）。
⑥开矿时要有计划的存放表土，大力开发复垦工作。
⑦小流域综合治理：沟谷——打坝建库（固沟）、塬地——平整土地（保塬）、陡坡——护坡。
水力侵蚀——石漠化—云贵高原：
原因：
自然原因：①坡度陡峻。②石多土少，土层浅薄。③降水丰富，夏季降水强度大。④植被覆盖率低。
人为原因：①过度砍伐。②毁林开荒。③陡坡开荒。
后果：
①土地生产力下降。②基岩大面积裸露。
水力侵蚀——红漠化—东南丘陵：
原因：
自然原因：①降水多，集中于夏季，多暴雨。②地表起伏大，坡地水土不稳定。③河流水系发育，侵蚀能力强。④植被覆盖率低。
人为原因：①毁林开荒。②滥砍滥伐，过度樵采。③人地矛盾突出。
风力侵蚀：
冻融侵蚀：
（4）土地荒漠化
原因
自然原因：
①深居内陆、远离海洋，降水稀少，气候干旱，蒸发旺盛。
②地表有深厚沙质沉积物，土质疏松，抗侵蚀力弱。
③植被覆盖率低，地表裸露对地表的保护作用弱。
④风力大，大风日数多且集中，地势平坦对风的阻挡作用小。
人为原因：
①过度樵采。
②过度放牧。
③过度农垦。
④不合理利用水资源。
⑤开矿、交通线等不合理的工程建设，对地表及植被的破坏作用。
危害
①荒漠化破坏植被和地表形态，使耕地、林地、草地退化，面积减少。
②表土流失，土壤肥力下降，土地的自然生产潜力下降，农业减产甚至绝收，继而引发饥荒。
③土地荒漠化造成细沙裸露地表，为沙尘暴的形成提供了充足的沙源，沙尘暴现象加剧。
④使村镇、铁路、水库及灌渠等受到风沙的威胁，影响经济和社会的持续发展，甚至危机人们的生存环境。
治理措施
①用水：合理利用水资源
农作区：改善耕作和灌溉技术，推广节水农业；（技术措施）
牧区草原：减少水井数量；（管理措施）
干旱内陆地区：合理分配河流上、中、下游的水资源。（管理措施）
②防护林：利用生物措施和工程措施构筑防护体系
生物措施：绿洲外围的沙漠地带——封沙育草；
绿洲前沿地带——营造防沙林带；
绿洲内部——建立农田防护林网；
工程措施：沙障工程（草方格沙障，增加地表粗糙度，减小风速）。
③调节农、林、牧用地之间的关系：植树种草、退耕还林、退耕还草；（生物措施）
限制载畜量，实行轮牧；（管理措施）
④能源：采取综合措施，多途径解决农牧区的能源问题：（可出问答题）
营造薪炭林、兴建沼气池、推广省柴灶、开发新能源（风能、太阳能等）（管理措施）
⑤人口：控制人口增长，提高人口素质。生态移民；（管理措施）
⑥监控：建立早期预警机制，加强监控力度；（技术措施）
⑦法律法规：制定法律法规，增强保护意识等。（管理措施）
（5）土壤酸化：
定义：酸化是土壤风化成土过程的重要方面，导致pH值降低，形成酸性土壤，影响土壤中生物的活性，改变土壤中养分的形态，降低养分的有效性，促使游离的锰、铝离子溶入土壤溶液中，对作物产生毒害作用。酸雨可导致土壤酸化。
治理措施：
①施用石灰降低土壤酸性。
②合理耕作，选种适当的作物、林木，种植绿肥是改良酸化土壤的关键措施。
（6）土壤盐碱化：
成因分析：
①蒸发量大于降水量
a.气候干旱，蒸发旺盛。
b.春旱多风沙，气温回升快，蒸发旺盛。
②地下水位上升
a.地势低洼，排水不畅，地下水位高。
b.河流及水利设施附近，河水侧渗使地下水位升高。
c.大水漫灌，只灌不排，导致地下水位上升（华北地区）。
d.沿海地区过渡开采地下水，海水入侵，使地下水位上升且地下水盐度升高。
e.沿海地区台风引发的风暴潮，致使海水入侵淹没陆地，水分蒸发后，导致盐分在地表集聚。
治理措施：
①水利改良措施
引洪灌溉、开沟排水、井排井灌、引淡淋盐、放淤、防渗等。
②农业改良措施
推广节水灌溉技术、种植水稻、平整土地、耕作培土、施客土、施有机肥、
播种、轮作、间种套种等。
③生物改良措施
种植耐盐植物和牧草、绿肥、植树造林、种植牧草等—吸收地下水，地下水位降低。
选择适当覆盖物；覆盖地表—抑制蒸发返盐。
④化学改良措施
施用改良物质，如保水剂、石膏、磷石膏、亚硫酸钙等。
（6）土壤污染：
当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度。
无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。
有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。
3．养护
（1）土壤的改良或改造
有些土壤，不适于种植农作物，或者种植农作物产量较低，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、南方低山丘陵区的人们施用石灰改良红壤。
（2）土壤养护
即使是优良的土壤，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。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。
（3）方法手段
物理方法手段：
①种植制度：休耕、作物轮作换茬、粮肥间套、种植绿肥。
②种植过程：改良土壤质地：增施有机肥，翻耕（深翻换土），下层与上层混合，无土栽培；粘性土掺沙；合理使用化肥农药；沙质土施有机肥、塘泥河泥等；疏松表土（压紧表土）；沟垄方向；施有机肥农家肥；收获后保留根茬等。
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）。
以水排盐：闲茬时浇大水，表土积聚的盐分下淋，以降低土壤溶液浓度；夏季换茬空隙，撤膜淋雨。
化学方法手段：
①施用矿物肥料中和酸碱度：碱性土壤几乎缺所有营养元素（氮、磷、钾、钙、锌等），特别是氮、钙。中和改良需施：石膏、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、硝酸铵、氯化铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾、硫酸钾硫磺等。酸性土壤普遍缺氮、磷、钾、钙和镁；中和改良需施：氨水、生石灰、尿素等碱性物质。
②重金属污染的土壤投放改良剂，使重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗作用。
工程技术方法手段：
起沟垄、平整土地、兴修梯田、水利工程（喷灌滴管，井灌井排，地下排水管网），生活及工业污水处理、地膜、移植客土，掺土法，增施土壤调理剂、营造防护林防治水土流失等。
生物方法手段：
种植豆科植物或绿肥、秸秆还田、割青沤肥；补充有益菌（生物菌肥料）。
种植耐碱植物和作物如柽柳、胡杨、艾蒿、盐角草、碱蓬、莴苣、空心菜、生菜、甜菜等。
种植耐酸作物，如水稻、花生，马铃薯、烟草、梨树、茶树、桃树等。组成物质
特征
作用
关系
矿物质
主要来自成土母质，是土壤固相的主体物质
为植物生长提供养分
彼此间有密切联系，形成了土壤的肥力特征
有机质
多集中在表层，影响土壤肥力的形成和发展
土壤肥力的重要标志
水分
贮存在土壤孔隙中，具有很大的流动性
影响土壤的热量状况等
空气
土壤类型
形成条件或过程
特征
红壤
在高温多雨的条件下形成，淋溶作用强烈
铁、铝成分较多，颜色发红、质地黏重、有机质含量低、酸性强，是我国南方的低产土壤之一
黑土
一般因积累腐殖质较多而成
土层深厚；有机质含量高；土壤肥沃
棕壤
发育在温带落叶阔叶林下
具有深棕色的淀积层，土层较厚，质地黏重
紫色土
发育于亚热带地区石灰性紫色砂页岩母质上，物理风化强烈、化学风化微弱、石灰开始淋溶
土层浅薄；呈紫色或紫红色，一般含碳酸钙，呈中性或微碱性；有机质含量低，磷、钾丰富；由于紫色土母岩松疏，易于崩解，矿质养分含量丰富，自然肥力较高，是中国南方重要旱作土壤之一
黄土
黄土高原水土流失，华北平原大水漫灌
土层深厚，但有机质含量不高，缺磷少氮，还有不少盐碱地、沙地
水稻土
在人类生产活动（长期种植水稻）中形成的特殊土壤
非天然土，土壤有机质含量丰富，较肥沃，多呈青灰色
砂土
壤土
黏土
质地
较粗
较细
较细
成分
砂粒占优势，大孔隙多、毛细管孔隙少
所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中
黏粒占优势
通气、透水性
强
良好
差
蓄水、保肥性能
弱
强
好
对农业的影响
易耕作
理想的土壤质地
质地黏重，不易耕作
判断方法
用食指和拇指搓捏时有砂粒的感觉，干时有沙沙声，湿时无可塑性
除了砂土和黏土，其他土壤可以粗略归为壤土类
搓捏时有细腻感，可见到光泽面，干时细土可进入指纹，湿时可塑性强
高寒环境
土壤发育程度低、土层薄、土壤贫瘠、冻土广布。
湿热环境
有机质分解快，土壤淋溶作用强，土壤贫瘠，偏酸性。
干旱环境
土壤水分少，发育程度低，贫瘠，偏碱性。
冷湿环境
有机质分解慢，大量累积在表土层，土层深厚，肥沃。
低纬度地区
气候炎热，有机质分解和再循环旺盛，加上长期高温多雨的淋溶，土壤肥力差。
中纬度地区
森林面积密集，生物对土壤的改造作用明显；枯枝落叶掉到土壤中，分解后使有机质丰富；高温季节短，土壤中有机质分解慢，有机质含量高，土壤肥沃。
高纬度地区
气候寒冷，岩石的风化作用弱，土壤发育差；有机质的分解慢，土壤肥力低。
措施
适用地段
效果
固沟
工程
打坝淤地，兴修小型水库
沟壑地段
拦泥蓄水，防止沟谷继续扩展
生物
营造防护林
护坡
工程
修建水平梯田
沟壑的斜坡
拦截、含蓄坡面径流，发展林果生产
生物
封坡育草种植护坡林
保塬
工程
平整土地
部分塬面
合理利用水土，提高劳动生产率
生物
营造护林网