第五單元

植被與土壤第2節(jié)

土

壤課堂導(dǎo)入：亞馬孫河流域的土壤b.改良后的黑色土壤a.自然土壤早期的歐洲殖民者在巴西亞馬孫河流域發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)赜〉诎踩嗽谝环N與自然土壤迥異的黑色土壤上耕作。據(jù)研究，這種黑色土壤是人工土壤，主要成分是利用農(nóng)作物秸稈等在一定條件下制作而成的生物炭。當(dāng)?shù)厝擞蒙锾扛牧钾汃さ耐寥揽赡芤呀?jīng)有幾千年的歷史了。

閱讀材料亞馬孫河流域的自然土壤為什么這么貧瘠?這些土壤如何形成？自然土壤與改良后的黑色土壤有何差異？在野外如何觀(guān)察土壤？思考學(xué)習(xí)任務(wù)要求學(xué)習(xí)任務(wù)任務(wù)1：通過(guò)實(shí)地觀(guān)察或運(yùn)用土壤標(biāo)本，了解土壤的組成、顏色、質(zhì)地和剖面結(jié)構(gòu)，掌握觀(guān)察土壤的基本內(nèi)容和方法。任務(wù)2：運(yùn)用圖文資料，結(jié)合觀(guān)察活動(dòng)說(shuō)明土壤的主要形成要素，并據(jù)此解釋常見(jiàn)的土壤現(xiàn)象。任務(wù)3：結(jié)合實(shí)例，了解土壤的功能和養(yǎng)護(hù)途徑，體會(huì)養(yǎng)護(hù)土壤的重要性。課程標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)野外觀(guān)察或運(yùn)用土壤標(biāo)本，說(shuō)明土壤的主要形成因素。一、觀(guān)察土壤基本概念土壤(soil)土壤是指陸地表層具有一定肥力，能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層。由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣四種物質(zhì)組成。位置特性重要作用礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣在土壤中承擔(dān)什么作用？對(duì)植被的生長(zhǎng)有何影響？理想土壤組成物質(zhì)的體積百分比土壤礦物養(yǎng)分①礦物質(zhì)②有機(jī)質(zhì)土壤肥力標(biāo)志③水分影響土溫、氧氣④空氣影響?zhàn)B分、水分性狀良好的土壤，能提供植物生長(zhǎng)所需要的水、肥、氣、熱一、觀(guān)察土壤觀(guān)察土壤廣東省土壤樣本中科院南京土壤研究所土壤樣本按照你的第一感知，描述你觀(guān)察到的土壤？結(jié)合圖片，說(shuō)出你認(rèn)為在野外觀(guān)察土壤應(yīng)該觀(guān)察哪些方面的內(nèi)容？不同區(qū)域土壤顏色、垂直剖面、顆粒大小等存在差異野外對(duì)土壤的觀(guān)察，一般從土壤顏色、土壤質(zhì)地、土壤剖面構(gòu)造等方面進(jìn)行。一、觀(guān)察土壤土壤顏色土壤顏色：土壤最重要的外部特征之一，有些土壤就是用顏色來(lái)命名的，如黑土、紅壤等。褐土黃土黑土有機(jī)質(zhì)多少反映土壤腐殖質(zhì)的多少氧化鐵氧化亞鐵紅壤青土黃壤針鐵礦（FeO·OH）反映土壤中的主要礦物質(zhì)一、觀(guān)察土壤土壤顏色一、觀(guān)察土壤土壤質(zhì)地土壤礦物質(zhì)顆粒按粒徑大小可以分為石礫、砂粒、粉粒、黏粒等。不同粒級(jí)的礦物質(zhì)在土壤中所占的相對(duì)比例，稱(chēng)為土壤質(zhì)地。石礫黏粒砂粒粉粒一、觀(guān)察土壤土壤質(zhì)地砂粒粉粒黏粒礦物質(zhì)粒徑不同粒徑組合土壤質(zhì)地砂土壤土黏土砂粒為主砂粒、粉粒、粘粒比例適中黏粒為主從土壤質(zhì)地來(lái)看，土壤一般分為砂土、壤土、黏土。在野外可根據(jù)手指研磨土壤質(zhì)地。一、觀(guān)察土壤土壤質(zhì)地從土壤質(zhì)地來(lái)看，土壤一般分為砂土、壤土、黏土。土壤判斷方法砂土用食指和拇指搓捏時(shí)有砂礫的感覺(jué)，干時(shí)有沙沙聲，濕時(shí)無(wú)可塑性黏土搓捏時(shí)有細(xì)膩感，可見(jiàn)到光澤面，干時(shí)細(xì)土可進(jìn)入指紋，濕時(shí)可塑性強(qiáng)壤土除了砂土和黏土類(lèi)的可以粗略歸為壤土類(lèi)砂土壤土黏土一、觀(guān)察土壤土壤質(zhì)地從土壤質(zhì)地來(lái)看，土壤一般分為砂土、壤土、黏土。砂土：大孔隙多壤土：孔隙適中黏土：孔隙少質(zhì)地粒級(jí)孔隙通氣、透水性保水、蓄水、保肥性有機(jī)質(zhì)分解速度可耕性砂土壤土黏土砂礫占優(yōu)勢(shì)砂粒、粉粒、黏粒比例適中黏粒占優(yōu)勢(shì)大孔隙多大小均有小孔隙多強(qiáng)良好差弱強(qiáng)強(qiáng)快適中慢易耕作理想土壤質(zhì)地黏重不易耕作一、觀(guān)察土壤土壤剖面構(gòu)造土壤剖面：指從地面垂直向下的土壤縱剖面，由一些形態(tài)特征各異的、大致呈水平展布的土層所構(gòu)成。黃褐土黃棕壤棕壤暗棕壤水稻土一、觀(guān)察土壤土壤剖面構(gòu)造土壤剖面中的土層是土壤形成過(guò)程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化、遷移和積累的結(jié)果。在自然土壤中，森林土壤剖面構(gòu)造最為復(fù)雜。森林土壤剖面堅(jiān)硬的巖石有機(jī)層腐殖質(zhì)層淋溶層淀積層母質(zhì)層母巖層有機(jī)層一般出現(xiàn)在土壤表層，以分解和半分解的有機(jī)質(zhì)為主。主要組成為枯枝落葉層和部分分解的有機(jī)碎屑層。腐殖質(zhì)積累，顏色較深，呈灰黑色或黑色。由于溶解于水的礦物質(zhì)隨水的下滲向下運(yùn)移，本層礦物質(zhì)淋失，顏色較淺。上層土壤淋失的物質(zhì)在此沉淀、積累、質(zhì)地黏重、緊實(shí)、呈棕色或紅棕色。疏松的風(fēng)化碎屑物質(zhì)一、觀(guān)察土壤土壤剖面構(gòu)造耕作土壤剖面耕作層犁底層自然土層又稱(chēng)表土層或成熟土層，土質(zhì)疏松，透氣透水，有機(jī)質(zhì)比例高，顏色較深。又稱(chēng)亞表土層，土層緊實(shí)，顏色較淺，具有保肥保水作用。未經(jīng)耕作熟化，不利于作物生長(zhǎng)。水稻土主要集中分布在秦嶺、淮河、白龍江一線(xiàn)以南，在長(zhǎng)江中下游平原、成都平原和珠江三角洲最為集中。水稻土和灌淤土、綠洲土等都是人為土，人為土是指自然土壤經(jīng)人類(lèi)活動(dòng)的影響，改變了原來(lái)土壤的成土過(guò)程，獲得新的特性的土壤。水稻土的特點(diǎn)：黏土，質(zhì)地黏重，位于耕作層，深受耕作影響，生物活動(dòng)最旺盛，土壤肥力強(qiáng)。顏色較深，富含腐殖質(zhì)，水穩(wěn)性強(qiáng)（保水保肥）。一、觀(guān)察土壤土壤剖面構(gòu)造觀(guān)察方法：01

看土層厚薄、層次多少及層次是否分明。

厚度越大、層次越多、層次越分明土壤發(fā)育程度越高（土層越深厚）02

觀(guān)察某個(gè)層次時(shí)，要看土層的顏色、有機(jī)質(zhì)含量、質(zhì)地等。某森林土壤剖面標(biāo)本⑥①③④⑤②一、觀(guān)察土壤知識(shí)小結(jié)認(rèn)識(shí)土壤概念及組成觀(guān)察土壤概念組成土壤是指陸地表層具有一定肥力，能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層。①礦物質(zhì)②有機(jī)質(zhì)③水分④空氣理想土壤組成物質(zhì)的體積百分比質(zhì)地土壤剖面顏色內(nèi)容方法肉眼觀(guān)察手指研磨觀(guān)察土層厚度、顏色、有機(jī)質(zhì)、質(zhì)地二、土壤的主要形成因素基本概念觀(guān)看視頻，結(jié)合示意圖簡(jiǎn)要描述土壤形成過(guò)程（物質(zhì)變化-作用因素），并分析土壤的主要形成要素有哪些？要素——過(guò)程——結(jié)果②成土母質(zhì)①裸露巖石③原始土壤④成熟土壤巖石風(fēng)化崩解低等生物作用高等生物作用氣候生物成土母質(zhì)時(shí)間地貌二、土壤的主要形成因素成土母質(zhì)成土母質(zhì)是指堅(jiān)硬的巖石在風(fēng)化作用下形成的疏松物質(zhì)。四川盆地的紫色巖石四川盆地的紫色土成土母質(zhì)風(fēng)化繼承作用：是土壤發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定了土壤礦物質(zhì)的成分和養(yǎng)分狀況，影響土壤質(zhì)地。二、土壤的主要形成因素成土母質(zhì)成土母質(zhì)是指堅(jiān)硬的巖石在風(fēng)化作用下形成的疏松物質(zhì)。二、土壤的主要形成因素生物生物是影響土壤發(fā)育的最基本也是最活躍的因素。腐殖質(zhì)++++++++++吸收淋失循環(huán)植物、動(dòng)物、微生物的綜合作用，加快巖石風(fēng)化，促進(jìn)土壤形成。二、土壤的主要形成因素氣候氣候主要通過(guò)溫度和降水量影響土壤。例如，濕熱地區(qū)巖石風(fēng)化強(qiáng)度和速度都大，土壤形成速度快。氣候（溫度與降水）①巖石風(fēng)化強(qiáng)度和速度②化學(xué)反應(yīng)和淋溶作用③生物數(shù)量與活力土壤因素——作用過(guò)程（機(jī)制）——作用結(jié)果（發(fā)育速度、有機(jī)質(zhì)積累和土壤分布）【課堂活動(dòng)】右側(cè)土壤特點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是哪個(gè)區(qū)間？將序與相應(yīng)的字母匹配。溫度降水高低多少ABCD④利于有機(jī)質(zhì)積累①巖石風(fēng)化和土壤發(fā)育快；化學(xué)風(fēng)化和淋溶作用強(qiáng)，土壤黏粒比重高③巖石風(fēng)化慢，土壤發(fā)育較慢②土壤有機(jī)質(zhì)積累少氣候的分布規(guī)律在很大程度上影響和控制了土壤的分布規(guī)律。①②③④二、土壤的主要形成因素氣候溫度高+降水多=風(fēng)化強(qiáng)度大、速度快（微生物活動(dòng)旺盛）A濕熱環(huán)境：土壤形成速度較快，風(fēng)化作用和淋溶作用強(qiáng)，土壤黏粒比重高。比如亞馬孫河流域。B干冷環(huán)境：土壤形成速度較慢。C冷濕環(huán)境：有機(jī)質(zhì)積累多，土壤肥沃。如世界三大黑土分布區(qū)。D干熱環(huán)境：土壤有機(jī)質(zhì)積累少，土壤肥力低。如撒哈拉沙漠地區(qū)。中國(guó)土壤分布模式圖二、土壤的主要形成因素地貌地貌對(duì)土壤發(fā)育的影響是多方面的。一方面，地貌通過(guò)影響海拔高度、坡向、坡度進(jìn)而影響水熱條件，使得土壤發(fā)育不同。另一方面，山頂?shù)降推酵莸?，成土母質(zhì)的顆粒大小存在差異。山坡土壤發(fā)育程度分布示意圖有機(jī)層與腐殖質(zhì)層淋溶層淀積層母質(zhì)層、母巖層較細(xì)土壤顆粒山地到低平洼地，成土母質(zhì)顆粒由粗到細(xì)，依次分布礫質(zhì)土、砂土、壤土和黏土。地勢(shì)低洼的山麓低地或者谷地（平地），常常因沉積物的堆積形成較深厚的土層。陡峭的山坡，重力作用和地表徑流會(huì)加速地表疏松物質(zhì)的遷移，很難發(fā)育成深厚的土壤。較粗坡向：陽(yáng)坡光照條件好，水分條件差；陰坡光照條件差，水分條件好二、土壤的主要形成因素時(shí)間在上述成土因素綜合作用下，土壤發(fā)育的時(shí)間越長(zhǎng)，土壤層越厚，土層分化越明顯。在自然狀態(tài)下，形成20厘米厚可供耕作的土壤，一般需要100—1000年。二、土壤的主要形成因素人類(lèi)活動(dòng)積極：自然土壤在人類(lèi)長(zhǎng)期的耕作和培育下，形成了有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕作土壤。人類(lèi)通過(guò)合理的耕作經(jīng)營(yíng)，可以培育出一些肥沃、高產(chǎn)的耕作土壤，如水稻土等。消極：不合理的人類(lèi)活動(dòng)，容易使得土壤退化，如肥力下降、水土流失、鹽漬化、荒漠化和土壤污染等。水稻田耕作土地鹽漬化水土流失耕耘：改變土壤的結(jié)構(gòu)、保水性、通氣性。灌溉：改變土壤的水分、溫度狀況。施肥：改變土壤的營(yíng)養(yǎng)元素組成、數(shù)量和微生物活動(dòng)。收獲：改變土壤的養(yǎng)分循環(huán)狀況二、土壤的主要形成因素知識(shí)小結(jié)土壤的形成受成土母質(zhì)、生物、氣候、地形等自然要素、時(shí)間及人類(lèi)活動(dòng)的共同作用,體現(xiàn)了自然地理環(huán)境要素相互作用和相互影響,共同構(gòu)成一個(gè)整體。決定了土壤礦物質(zhì)的成分和養(yǎng)分狀況，影響土壤的質(zhì)地。氣候的分布規(guī)律在很大程度上影響和控制了土壤的分布規(guī)律。土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源，也是土壤形成過(guò)程中最活躍的因素海拔高度、坡度、坡向不同，水熱條件不同，從而影響土壤的形成發(fā)育的時(shí)間越長(zhǎng)，土壤層越厚，土層分化越明顯①積極影響：能培育出肥沃的耕作土壤②消極影響：會(huì)導(dǎo)致土壤退化二、土壤的主要形成因素課堂活動(dòng)解釋常見(jiàn)的土壤現(xiàn)象下面列出的是一些常見(jiàn)的土壤現(xiàn)象。四川盆地有些地方的巖石是紫色的，土壤也呈紫色。對(duì)耕作而言，我國(guó)東北平原的土壤肥沃，而南方地區(qū)的土壤相對(duì)貧瘠。山頂土壤的顆粒較粗，山前平原土壤的顆粒較細(xì)。（1）指出形成上述土壤現(xiàn)象的主導(dǎo)因素。（2）嘗試對(duì)上述土壤現(xiàn)象作簡(jiǎn)要解釋。成土母質(zhì)、氣候、地貌現(xiàn)象主導(dǎo)因素簡(jiǎn)要解釋1成土母質(zhì)巖石是紫色的，形成的風(fēng)化殼也是紫色的，即土壤的礦物質(zhì)是紫色的，所以土壤也是紫色的2氣候東北地區(qū)氣候冷濕，有機(jī)質(zhì)分解慢，易積累，土壤肥沃。而南方地區(qū)氣候濕熱，有機(jī)質(zhì)分解快，不易積累，土壤相對(duì)貧瘠。同時(shí)受氣候影響，東北一年一熟，耕地消耗土壤有機(jī)質(zhì)較少，南方一年兩熟或者三熟，耕地消耗土壤有機(jī)質(zhì)多3地貌同一地區(qū)，山頂氣溫低、水分少，風(fēng)化作用弱，細(xì)小的風(fēng)化產(chǎn)物易流失，成土母質(zhì)顆粒粗。山前平原氣溫高、水分多，風(fēng)化作用強(qiáng)，且細(xì)小風(fēng)化產(chǎn)物堆積，成土母質(zhì)顆粒細(xì)。三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的功能觀(guān)察下圖，說(shuō)說(shuō)你認(rèn)為土壤對(duì)自然環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)有何作用？圖1土壤在地理環(huán)境中的地位圖2

2022年12月5日世界土壤日宣傳圖片三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的功能圖1土壤在地理環(huán)境中的地位①土壤位于地球圈層的什么位置？②土壤中的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水和空氣分別屬于/來(lái)自哪一圈層？③土壤與四大圈層之間有無(wú)明確的界限？為什么？土壤位于巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈相互緊密接觸的過(guò)渡地帶。礦物質(zhì)-巖石圈；有機(jī)質(zhì)-生物圈；水-水圈；空氣-大氣圈無(wú)。因?yàn)橥寥朗且粋€(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，與其所在的環(huán)境之間有著活躍的物質(zhì)和能量交換，是聯(lián)系有機(jī)屆和無(wú)機(jī)界的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。土壤功能一：土壤是自然環(huán)境的重要組成部分，是四大圈層過(guò)渡地帶，是聯(lián)系有機(jī)界和無(wú)機(jī)界的關(guān)鍵環(huán)節(jié)三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的功能植物與土壤示意圖

食草動(dòng)物進(jìn)食示意圖土居動(dòng)物巢穴示意圖土壤微生物示意圖植物：扎根立足動(dòng)物、微生物：棲息、營(yíng)養(yǎng)動(dòng)物：食物來(lái)源和生活場(chǎng)所土壤的功能二：為植物生長(zhǎng)提供條件、為生物提供場(chǎng)所和營(yíng)養(yǎng)，改變了地理環(huán)境、地球面貌，是萬(wàn)物之本。三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的功能水循環(huán)示意圖蓄水能力強(qiáng)的土壤：蓄洪保水能力強(qiáng)的土壤：抗旱土壤的功能三：具有重要的蓄水、保水功能。土壤水是陸地水體的一部分，大氣降水的一部分儲(chǔ)存在土壤中，即有效減少地表徑流量，還可以持續(xù)提供植物所需的水分。三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的功能農(nóng)業(yè)活動(dòng)土壤的功能四：土壤是人類(lèi)珍貴的自然資源，是農(nóng)業(yè)物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤是自然地理環(huán)境的重要組成部分，也是人類(lèi)利用的自然資源；合理的利用和保護(hù)土地資源，對(duì)于人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。耕作土壤中的耕作層厚度一般為15-30厘米，尤其需要人類(lèi)保護(hù)。三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的養(yǎng)護(hù)

合理利用和保護(hù)土壤資源，對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展至關(guān)重要。一方面，對(duì)于不能滿(mǎn)足耕作需要的土壤，人們會(huì)設(shè)法進(jìn)行改良或改造；另一方面，對(duì)于優(yōu)良的土壤，人們也會(huì)注重種養(yǎng)結(jié)合，以保持土壤持續(xù)提供高效肥力的能力。鹽堿地中國(guó)主要現(xiàn)有鹽堿地占耕地面積比例示意圖（圖源：中國(guó)國(guó)家地理）分布：長(zhǎng)江以北的廣大內(nèi)陸地區(qū)和沿海岸線(xiàn)的濱海地帶三、土壤的功能和養(yǎng)護(hù)土壤的養(yǎng)護(hù)【案例】我國(guó)黃淮海平原鹽堿地的綜合治理資料：土壤中可溶性鹽分不斷向土壤表層積聚的過(guò)程稱(chēng)為土壤鹽堿化。山東