第二节 土壤

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知识窗:不同颜色的土壤

我国地域辽阔,不同地区自然条件和社会经济条件差异巨大,各地的土壤也五彩纷呈。黑色土壤主要分布在我国东北到内蒙古东部,这里夏季温暖湿润,草类生长茂盛,冬季寒冷,微生物活动较弱,土壤中有机物分解慢,积累较多,所以土色较黑。红色土壤分布在南方,这里高温多雨,土壤中矿物质的淋溶作用强烈,氧化铁等含量较高,所以土壤呈红色。青色土壤主要在东部雨水较多且排水不良或长期被淹的环境中形成,土壤中的铁多以氧化亚铁形式存在,土壤呈青灰色,如水稻土。白色土壤主要分布在西部,由于气候干旱,土壤中盐碱含量比较高,有机质含量较低,水分较少,所以常常呈白色。黄色土壤主要分布在中部黄土高原地区,是在黄土基础上发育的土壤,多呈黄色。 读图3-4-6,运用所学知识分析我国不同颜色土壤形成的主要因素。 下载PDF

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二、影响土壤形成的主要因素

土壤的发育起始于岩石的风化,坚硬的岩石在风化作用下形成疏松的成土母质。成土母质是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。在其他条件相同的情况下,不同的成土母质会造成土壤性状的差异。基于花岗岩风化物发育的土壤含砂较多,基于石灰岩风化物发育的土壤黏土较多。 气候为土壤的形成提供水分和热量,直接或间接地影响着矿物质风化、物质迁移,以及植物、动物、微生物的活动,是土壤形成的动力因素。常年温暖湿润的地区,岩石的风化速度快,微生物活动旺盛,土壤形成比较快;干燥、寒冷地区,岩石风化速度慢,生物活动不活跃,土壤形成比较慢。 生物是土壤形成的决定性因素,它为土壤提供有机物,从而改变了土壤的结构,形成肥力。在生物因素中,植物起着最重要的作用。绿色植物有选择地吸收成土母质、水体和大气中的养分,通过光合作用制造有机质,然后以枯枝落叶和残体的形式将有机养分归还给土壤。不同的植被类型,归还土壤的养分数量及形式不同,造成土壤有机质含量的不同。 高度、坡度、坡向等地形因素影响着光照、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。山区气温、降水随高度而变化,形成不同的气候和植被,导致土壤的组成成分和理化性质发生分异。陡峭的山坡,重力作用和地表径流会加速地表疏松物质的迁移,很难发育成深厚的土壤;地势低洼的山麓低地或者谷地,常常因沉积物的堆积形成较厚的土层。不同坡向的温度、水分、光照不同,植被也不同,导致土壤的发育程度与性状不同。 时间决定着土壤的发育进程。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。土壤的形成与发育比较缓慢,在坚硬岩石形成的母质上,可能需要数千年才能形成土壤。 除自然因素外,人类活动对土壤的形成也产生了不可忽视的影响。人类的耕作活动,将自然土壤改造成为各种耕作土壤如水稻土等,可以改善土壤的结构与性状,提高土壤的生产能力。当然,一些违反自然成土过程的人类活动,则会破坏土壤结构,造成土壤退化、肥力下降。例如,不合理灌溉导致土地盐碱化,大量施用化肥导致土壤板结。 总之,土壤是在成土母质、气候、生物、地形和时间等因素的综合作用下形成的,人类活动对土壤的形成也有重要作用。 脚注:风化作用:地表或接近地表的岩石与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化并在原地形成松散堆积物的过程。 下载PDF

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一、认识土壤

土壤是指陆地表面具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层。 土壤有一定的分层结构。发育成熟的土壤,从地面向下有明显的垂直差异,一般可以分为腐殖质层、淋溶层、淀积层和成土母质层。 土壤剖面一方面反映了土壤的发育程度: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。另一方面,土壤的颜色、有机质含量等,可以在一定程度上反映环境因素对土壤形成过程的影响。 土壤由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成。从其组成不难看出,土壤的形成至少受到成土母质、生物、水分与空气等因素的影响,是岩石圈、生物圈、水圈与大气圈相互作用的结果。 活动:感受土壤的孔隙和水分 1.在学校附近随机挖取小块土壤,用手捏紧,观察体积变化,说明体积变化的原因。 2.取小块土样用手捏紧,感受其中的水分。通常,土壤中的水分可分为五级: ● 干土样捏紧过程中,无湿感,用嘴吹气,有尘土飞扬。 ● 稍润土样捏紧过程中,有凉的感觉,不成团,用嘴吹气,无尘土飞起。 ● 润土样捏紧后,放在纸上,纸会变湿。 ● 潮土样捏紧过程中,手会感到湿润,土样会粘在手上。 ● 湿土样捏紧过程中出水。 下载PDF

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课前引入

北京中山公园内保留着明代所建的社稷坛,是古代帝王祭土神、谷神的场所。坛上层铺垫着五种颜色的土:东方为青色,南方为红色,西方为白色,北方为黑色,中央为黄色。实际上,这五种不同颜色的土来自我国不同地方的五种土壤。 问题:不同类型的土壤颜色为何有差异?影响土壤形成的因素主要有哪些? 下载PDF

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活动

1.砖红壤发育在热带雨林或季雨林环境下;燥红土是在热带干热地区稀树草原环境下形成的;赤红壤又称为砖红壤性红壤,发育在南亚热带常绿阔叶林环境下,具有红壤与砖红壤的过渡性质;黄壤发育于亚热带常绿阔叶林环境下,与红壤属同一纬度带,但黄壤分布在多云雾、水分条件较好的地区。读图5-23、图5-24,完成相关任务。 (1)据图归纳海南岛土壤类型的空间分布特点。 (2)燥红土分布在海南岛西南部的主要原因是什么? (3)议一议,海南岛地处热带,属热带季风气候,为什么发育有亚热带的土壤? 2.阅读下列材料,完成相关任务。泥岩地区的土壤遇水易形成泥浆,干燥时则迅速硬实结块,对植物根系造成极大伤害,在这种土壤中植物难以存活。在泰国泥岩地区,人们利用一种名叫培地茅的植物来改良土壤。具体做法是:第一阶段,在雨季来临之前,密集种植培地茅;第二阶段,待培地茅长成后,在种植果树之处挖除培地茅,再植入果树树苗。 (1)说出泰国的气候类型及其特征。 (2)在泰国泥岩地区,为什么要种植培地茅? 3.土壤既是自然地理环境的一个要素,也是反映自然地理环境的一面镜子。不同的土壤,可以反映出不同的气候、地表物质、地形、水文条件、生物乃至人类活动。从多种因素对土壤形成的作用,可以看出各自然地理要素之间是相互联系和相互影响的,共同构成一个有机整体。读图5-27,完成相关任务。 (1)据图描述土壤形成与自然地理环境各要素之间的相互关系。 (2)希施金是俄国绘画题材较为单一的艺术家,其作品以反映森林为主。希施金以一种学者的态度来研究和描绘大自然,他的绘画原则是“临摹画不应当加上想象”。有人对希施金作品的评价是:土壤学家看到他的风景画,不但可以判断土壤本身的性质,而且能够判断土壤下面岩石的性质。这种评价有道理吗?试从地理学科的角度,谈一谈你的看法,以及你会如何欣赏希施金的作品。 下载PDF

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阅读:森林土壤和草原土壤剖面

森林土壤是指森林植被下发育的土壤。森林土壤一般分布于湿润和半湿润地区,从亚寒带到热带均有广泛分布。在我国,森林土壤主要分布于东半部广大地区,西部山地的一定高度上也有分布。在森林植被下,有机质主要以地表枯枝落叶的形式进入土壤,因而腐殖质明显地集中在土壤表层,向下突然减少。 草原土壤是指草原植被下发育的土壤。草原土壤主要分布在温带和热带的大陆内部,我国的草原土壤主要分布在小兴安岭和长白山以西、长城以北、贺兰山以东的广大地区。由于气候较干旱,除黑土外,土壤下部均有明显的钙积层,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。 下载PDF

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二、土壤剖面

土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵断面,由一些形态特征各异的、大致与地面平行展布的土层所构成。土层通常可分为有机层、腐殖质层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层。有机层是土壤表层的植物残体堆积层,以分解和半分解的有机质为主。腐殖质层是土壤腐殖质积累而形成的暗色土层,呈灰黑色或黑色。淋溶层是由于淋溶作用使得物质迁移和损失的土层,有机质含量低,色泽较淡。淀积层常与淋溶层相伴存在,是土壤物质沉淀、积累的层次。 母质层和母岩层是土壤形成发育的原始物质基础,母质层为疏松的风化碎屑物质,母岩层为坚硬的岩石。 下载PDF

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活动

1.有人认为,热带地区的土壤比温带和寒带地区的要深厚,土壤有机质含量也要丰富。这种说法有道理吗?说明你的判断理由。 2.比较黄河三角洲冲积土、青藏高原寒漠土和江南丘陵红壤,说明哪一类土壤的发育程度较好。 3.19世纪末,俄国科学家道库恰耶夫在进行大量调查研究的基础上,对土壤成因进行了科学解释,建立了土壤形成因素学说。该学说认为,土壤的形成取决于母质、气候、生物、地形、时间五大成土因素的综合作用。据此,完成相关任务。 (1)该学说认为,各成土因素之间相互影响、相互制约,对成土过程产生综合作用。结合所学知识,试举例说明。 (2)在教材所论述的成土因素中,道库恰耶夫没有考虑哪一个因素?结合自己所学,简述该因素对土壤形成的深刻影响。 下载PDF

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阅读

成土母质的粒度与化学成分 成土母质的粒度与土壤质地关系密切。在不同的成土母质中,风化物颗粒大小不一。发育在颗粒较细母质上的土壤,质地一般较细,含粉砂和黏粒较多,含砂粒较少; 发育在颗粒较粗母质上的土壤,质地一般较粗,含砂粒较多,含粉砂和黏粒较少。 成土母质的化学成分,在很大程度上决定着土壤中的化学元素和养分。例如,基性岩(二氧化硅含量在45%~52%的岩浆岩)母质上的土壤,其铁、锰、镁、钙的含量,要显著地高于酸性岩(二氧化硅含量在65%以上的岩浆岩)母质上的土壤,其中钙的含量最高,而硅、钠、钾的含量则低于酸性岩母质上的土壤。 温度与土壤有机质 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。土壤有机质包括遗留在土壤中的生物残体,以及经过土壤微生物的生物化学作用所形成的腐殖质。腐殖质是土壤有机质的主要组成部分。 低温有利于土壤中有机质的保存。我国东北地区四季分明,夏秋多雨,植物繁茂,地上和地下均有大量有机残体进入土壤。冬季漫长寒冷,土壤冻结时间长,微生物活动受到抑制,有机质分解缓慢,并转化成大量腐殖质累积于土体上部,形成土质肥沃的黑土。黑土有机质含量为3%~10%,有利于农作物的生长。 生物与土壤有机质 绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分,并通过光合作用制造有机质,然后以枯枝落叶和残体的形式,将有机养分再归还地表。不同的植被类型,有不同的养分归还方式,所形成土壤的有机质含量也是不同的。森林土壤的有机质含量一般低于草地,这是因为草类根系茂密且集中在近地表的土壤中,向下则根系的集中程度递减,从而为土壤表层提供了大量的有机质;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将有机质归还地表。动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质外,有些动物如蚯蚓、白蚁等,还可通过对土体的搅动,改变土壤结构和孔隙度等。 微生物则主要通过对有机残体的分解、转化以及腐殖质的合成,来促进成土过程。 人类活动与土壤 人类活动对土壤的影响,分为积极的和消极的两大方面。积极的影响如培育出一些肥沃、高产的耕作土壤,以水稻土为代表。水稻土是在长期栽培水稻,灌溉浸淹条件下发育而成的土壤。人们年复一年地在土壤上进行泡水耕耘,排水晒田,精整田面,轮作施肥,使土壤耕作层具有一种特殊的软糊度,有利于水稻须根的发展。 典型水稻土的耕作层呈深灰色,锈色条纹多;其下为犁底层,紧密坚实,有锈色斑点。水稻土广泛分布于亚洲南部及欧洲、美洲、非洲、大洋洲等洲的部分地区,我国的水稻土主要分布于长江流域和华南一带,华北、东北分布则相对分散。水稻土的肥力,因其所分布的环境条件和管理水平而各异。不合理的人类活动可对土壤造成消极的影响,导致土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化、土壤污染等。 下载PDF

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一、成土因素

土壤是在地球表面各种自然因素综合作用下产生的,土壤形成的自然因素主要包括成土母质、气候、生物、地形和时间等,人类活动在土壤形成过程中也起着重要作用。 (一)成土母质在温度变化、水、大气及生物的影响下,地表或接近地表的岩石原地发生的破坏作用,称为风化作用。风化作用使岩石破碎,形成结构疏松的风化物。这些风化物逐步发育成土壤,故称风化物为成土母质。成土母质是土壤的初始状态,在气候与生物的长期作用下,成土母质逐渐转变成可生长植物的土壤。成土母质在很大程度上决定着土壤的物理和化学性质。 (二)气候气候直接影响土壤的水热状况和土壤中物理、化学过程的性质与强度。通常情况下,温度每增加10℃,化学反应速率平均增加1~2倍。温度从0℃增加到50℃,化合物的分解速率约增加7倍。在常年温暖湿润的气候条件下,微生物活动旺盛,全年都能分解有机质,使有机质含量趋于减少。降水和风对土壤形成也有重要影响。 (三)生物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,土壤肥力与生物作用密切关联。在适宜的日照和湿度条件下,岩石表面滋生出苔藓类生物,它们依靠雨水中溶解的微量矿物质得以生长,同时产生大量分泌物,对岩石进行化学、生物风化。随着苔藓的大量繁殖,生物与岩石之间的相互作用日益加强,岩石表面慢慢地形成了土壤。此后,一些高等植物在“年幼”的土壤上逐渐生长起来,进一步促进土壤的形成。 在土壤形成过程中,植被具有重要作用,植被类型能直接影响土壤形成方向。例如,分布在大兴安岭、小兴安岭一带的暗棕壤,是在针阔叶混交林下形成的。 (四)其他因素除上述因素外,地形和时间也是土壤形成的重要因素。地形对土壤的影响主要表现在以下方面:在山区,随着地势的升高,土壤的组成成分和理化性质均发生显著的垂直分化;在陡峭的山坡上,地表疏松物质的迁移速率较快,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较慢,成土母质能在较稳定的气候、生物条件下逐渐发育成深厚的土壤。 成土母质、气候、生物和地形都是土壤形成发育的空间因素。时间作为一个重要的成土因素,反映的是土壤形成发育的历史动态过程。在适宜的气候条件下,发育的时间越长,土壤就越成熟。 下载PDF

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