5.2土壤（课件）高一地理优质课件教学设计

第二节

土壤

教学目标和要求通过野外观察或运用土壤标本，了解土壤的形成、颜色、质地和剖面结构，掌握观察土壤的基本内容和方法。

（重点）运用图文资料，结合观察活动说明土壤的主要形成要素，并据此解释常见的土壤现象。（重点、难点）结合实例，了解土壤的功能和养护途径，体会养护土壤的重要性。材料：清沿古制设社稷坛以祭土谷之神，其坛上铺设青、白、赤、黑、黄五色之土，以代表东、西、南、北、中五方土地，亦即全国国土之意。我国的土壤产生“东青西白南赤北黑中黄”颜色差异的原因是什么？各色土壤的位置能否调换？黑土：主要分布在我国东北平原，因为这里湿润寒冷，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。黄土：主要分布在我国黄土高原，这里的土壤呈黄色，这是由于土壤中有机物含量较少的缘故。红土：主要分布于长江以南的低山丘陵区，包括江西、湖南两省的大部分，滇南、湖北的东南部，广东、福建北部及贵州、四川、浙江、安徽、江苏等的一部分，以及西藏南部等地。青土：主要分布在我国的东部地区，因为在排水不良或长期被淹的情况下，红土壤中的氧化铁常被还原成浅绿色的氧化亚铁，土壤便成了灰绿色的，如南方某些水稻田。白土：主要分布在我国的西部地区，这些地方的土壤含有较高的镁、钠等盐类的盐土和碱土常为白色。知识补充土壤类型我国主要分布地区成因和特点黑色土壤东北地区夏季温暖湿润，草类生长茂盛。冬季寒冷，微生物活动较弱，土壤中有机质分解慢，积累多，土壤颜色较黑红色土壤南方地区夏季高温多雨，土壤中矿物质的淋溶作用强，氧化铁含量高，土壤呈红色青色土壤东部降水多且排水不畅或长期被淹地区土壤中铁多以氧化亚铁形式存在，土壤呈青灰色白色土壤西部地区气候干旱，土壤中盐碱含量较高，有机质含量较低，水分较少，土壤常呈白色黄色土壤黄土高原地区风力搬运的黄色粉土沉积物目录观察土壤土壤的主要形成因素土壤的功能和养护观察土壤1、概念: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，土壤的厚度一般为数十厘米到两米。2、组成:矿物质：土壤的物质基础，矿物养分的主要来源。矿物质经过风化分解后，可以释放植物所需的钾、磷、钙、镁等养分。有机质：集中在表层，土壤肥力高低的重要标志。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（N、P）空气：植物呼吸和生长需要的氧气和热量水分：提供水分，输送养分和参与合成有机物需要一、土壤概念及组成土壤肥力最终取决于养分、空气、水分、温度四个因素之间的协调程度适合植物生长的土壤体积组成水分空气有机质矿物质水圈大气圈生物圈岩石圈此消彼长理想土壤组成物质的体积百分比土壤中有机质的含量是衡量土壤肥力的重要标志5%45%20%—30%20%—30%贮存在土壤孔隙中，具有很大的流动性，使土壤能通气透水，蓄水保温土壤的组成状态体积比例肥力特征作用肥力矿物质固态45%是土壤中矿物养分的主要来源土壤肥力的高低取决于土壤中水、肥、气、热四个因素之间的协调程度以及能否满足植物生长过程中的各种需求有机质固态5%有机质的含量是土壤肥力高低的重要标志水分液态20%～30%过多会造成土温下降，土壤缺氧空气气态20%～30%过多会造成养分、水分不足，植物枯萎易错点土壤中有机质含量与土壤肥力的关系有机质含量的多少是土壤肥力高低的一个重要指标。但并非有机质含量越高肥力就越高；养分、水分、空气和热量也是土壤肥力的影响因素。二、土壤的观察野外对土壤的观察，一般从土壤颜色、土壤质地、土壤剖面构造等方面进行。02土壤的颜色03土壤的结构04土壤的松紧度土壤的质地01土壤的干湿度06土壤的孔隙状况051、土壤颜色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的，如黑土、红壤等。土壤的颜色是由土壤的物质组成决定的。矿物质、腐殖质是影响土壤颜色的主要因素。土壤中腐殖质呈黑色，通常情况下，土壤黑色的深浅与腐殖质的含量呈正相关。一般而言，土壤腐殖质含量越高，土壤越肥沃。红壤土壤中含较高的铁、铝氧化物黄土疏松，多孔隙黑土腐殖质含量高腐殖质含量减少土壤呈灰色白土盐碱含量比较高有机质含量少，水分少DistributionmapofdifferentcolorsofsoilinChina我国不同颜色的土壤分布示意图1、234砾质土砂土壤土黏土、土壤中的矿物质颗粒按照粒径大小可以分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒等。不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例称为土壤质地，也可大致理解为土壤颗粒粗细的情况。按照质地一般可以分为砂土、壤土和黏土。2、土壤质地在实验室，可以借助设备准确测定土壤质地，但是野外可以通过手指研磨的感觉近似的判断。例如，砂土颗粒较粗，研磨时刺手；黏土颗粒较细，研磨时有黏滑感。不同质地土壤对农业生产的影响砂土以砂粒占优势，大孔隙多，毛细血管孔隙少土壤性能：通气、透水性强，保水、蓄水性能弱且有机质易分解，保肥性能弱，但易耕作黏土黏土成分中黏粒占优势。土壤性能：通气、透水性差，蓄水、保水性能强，有机质分解缓慢，易积累，保肥性能好，质地黏重，不易耕作。壤土所含的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中，兼有砂土和黏土的优点土壤性能：不仅通气、透水性能良好，而且蓄水、保肥性能强，是农业生产理想的土壤质地。土壤质地粒径比例通气透水保水性能有机质保肥性能耕作难度土壤质地砂土壤土黏土比例适中良好强不易分解好易耕作砂粒占优强差易分解弱易耕作黏粒占优差强分解缓慢积累好不易耕作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、大致呈平行展布的土层所构成，其垂直方向上的物质组成和颜色各异。观察者可通过视觉和触觉等来认识土壤的特征。土层是土壤形成过程中物质转化、迁移和积累的结果。土层厚、层次多或分层明显，表明土壤发育程度高。自然土壤中，森林土壤剖面构造最为复杂。按性质可分为自然土壤和耕作土壤。3、土壤剖面结构有机层：以分解和半分解的有机质为主腐殖质层：腐殖质积累，颜色较深，呈灰黑色或黑色。淋溶层：由于溶解于水的矿物质随水的下渗运移，本

层矿物质淋失，颜色较浅。母质层：疏松的风化碎屑物质淀积层：上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累，质地

黏重、紧实，呈棕色或红棕色母岩层：坚硬的岩石森林土壤剖面及各土层特点一般出现在土壤表层。依据有机质的集聚状态，分为凋落物层、腐殖质层和泥炭层。因淋溶作用而使土壤物质发生迁移和损失的土层。土壤物质积累的地方，往往和淋溶层相伴存在。岩石风化后形成的疏松碎屑物质称为成土母质，简称母质。母质层和母岩层是土壤形成的原始物质基础，与其上的淀积层是逐渐过渡的。淋溶作用

土壤物质以悬浮状态或溶解状态在水分携带下由土壤中的上层移动到下层的作用。耕作土壤剖面及各土层特点耕作层：又称表土层或熟土层，土质疏松，有机质比例高，颜色较暗。一般15-30厘米厚。犁底层：又称亚表土层，土层紧实，颜色较浅，具有保肥保水作用。自然土层：未经耕作熟化，不利于作物生长。自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤。结构

土壤颗粒的胶结情况，有团粒结构、块状结构、核状结物、柱状结构和片状结构等。松紧度

土壤疏松和紧实的程度。孔隙

土粒之间存在的空间。它是土壤水分、空气的通道和仓库，决定着气液两相的共存状态，并影响着土壤的养分和温度状况。干湿度

土壤的干湿程度，反映土壤中水分含量的多少。土壤的形态包括土壤的颜色、质地、结构、松紧度、孔隙状况和干湿度等土壤的主要形成因素在风化作用下，致密岩石破坏，养分释放与流失；在低等生物、微生物改造作用下，有机质积累；在高等生物改造作用下，养分元素富集(有机质重新合成腐殖质)生物在土壤形成过程中起主导作用。

一、成土过程及其主要形成因素1.土壤的成土过程土壤形成过程即有机质的积累过程，矿物养分的富集过程。成土过程开始，土壤肥力不断发展。有机质在土壤表层发生聚积，形成暗色的腐殖质层或泥炭层。土壤的主要形成因素SOIL成土母质…生物因素地貌因素气候因素时间因素人为因素1.成土母质岩石原地发生的破坏作用，称为风化作用。岩石的风化产物，是土壤发育的物质基础，故称风化物为成土母质。成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤的质地成土母质是土壤初始状态，很大程度决定土壤的物理和化学性质,包括土壤的养分与酸碱度等。成土母质的化学成分很大程度上决定土壤化学性质成土母质的粒度影响土壤质地花岗岩石灰岩砂土黏土基于花岗岩风化物发育的土壤含砂多基于石灰岩风化物发育的土壤黏土多成土母质的粒度影响土壤质地花岗岩石灰岩砂土黏土小结：成土母质决定了土壤矿物质成分、养分，影响土壤质地2.生物因素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，特别是绿色植物将分散的、深层的营养元素进行选择性的吸收，集中地表并积累，促进肥力发生和发展。影响土壤发育最基本也是最活跃的因素提供有机质形成腐殖质富集营养元素加快岩石风化和土壤形成的过程。生物残体（动植物）植物根系吸收绿色植物有选择地吸收母质、水体和大气中的养分，然后以枯枝落叶和残体的形式，将有机养分再归还地表。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质残体的分解、转化以及腐殖质的合成，来促进成土过程。生物对土壤形成的作用至关重要，没有生物的作用，岩石的风化产物就不会形成土壤。其作用主要包括四个方面。其一，提供有机质(成土母质中不含有机质，是生物的残体为土壤提供了有机质)其二，形成腐殖质(有机质在微生物作用下才能转化为腐殖质)。生物对土壤形成的作用至关重要，没有生物的作用，岩石的风化产物就不会形成土壤。其作用主要包括四个方面。其三，富集营养元素(植物生长需要多种营养元素，植物通过生物循环，将分放在环境中的营养元素富集于土壤表层)（拓展：生物循环）其四，对土壤理化性质的影响(促使“土”变成“土壤”)生物循环又称生物小循环，是指植物营养元素在生物体和土壤之间的迁移转化过程。植物根系从成土母质、土壤溶液和空气中吸收营养元素，输送到植物躯体各部，植物在叶部合成绿色有机物。植物被动物吞食后会成为动物躯体的组成部分，同时动植物新陈代谢过程会以代谢产物或残体的形式归还土壤。土壤中的这些有机物又在微生物的作用下转化为营养元素，留存于土壤中。生物循环促进植物营养元素在土壤表层的聚积，成为土壤及其肥力形成和发展的核心。选择性吸收营养元素提供有机质植物腐殖质生物残体有机质含量的比较：森林草原荒漠草类生命周期短，草类根系发达且集中在土壤表层，为表层土壤提供了大量有机质；每年死亡的大量地上茎叶和底下根系，提供了想当数量腐殖化的有机质；森林生命周期长，大量的有机质储存在植物体内，且根系分布很深，直接提供给土壤表层的有机质不多，主要是以落叶的形式将有机质归还到地表。荒漠植被少。草原＞森林＞荒漠仅从植物有机残体数量看：木本植物：常绿阔叶林＞温带落叶阔叶林＞亚寒带针叶林草本植物：草甸植物＞草甸草原植物＞草原植物＞荒漠草原植物＞荒漠植物木本植物以枯枝落叶形式堆积于土壤表层，草本植物以枯残根系进入土体上部。3.气候因素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；岩石风化的强度和速度与温度、降水量呈正相关（通常情况下，温度每增加10℃，化学反应速率平均增加1~2倍）岩石风化淋溶作用有机质的积累温度越高，湿度越大，岩石风化作用越强降水量越多，淋溶作用越强，淋溶层越厚潮湿-寒冷有利于积累干燥-炎热不利于积累土壤形成速度较快，风化作用和淋溶作用强，但不利于有机质的积累，土壤黏粒比重高。如热带雨林。土壤形成速度较慢。有机质积累多，土壤肥沃。如世界三大黑土分布区。土壤有机质积累少，土壤肥力低。如撒哈拉沙漠地区。湿热干冷冷湿干热温度高+降水多=风化强度大、速度快；微生物活动旺盛。气候直接影响土壤含水量、温度、微生物数量和种类。高寒土壤发育程度低、土层薄、土壤贫瘠，冻土广布湿热有机质分解快，土壤淋溶作用强，土壤贫瘠,偏酸性干旱土壤水分少，发育程度低，贫瘠,偏碱性冷湿有机质分解慢，大量累积在表土层，土层深厚，土壤肥沃气候的影响中纬度中纬度森林面积密集地区，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。【思考】为何热带雨林又被称为长着森林的绿色沙漠？该地区自然土壤较贫瘠（有机质含量少）来源方面：热带雨林，四季常绿，枯枝落叶较少，有机质来源少；流失方面：降水丰富，淋溶作用强，地表水土流失多，有机质流失较多；消耗方面：生物繁茂，生长旺盛，有机质消耗大；分解方面：气温高，生物循环快，微生物活动活跃，有机质分解多。气候的分布规律对土壤形成的影响气候直接影响影响土壤的水分和热量温度、降水----影响岩石风化间接影响降水和风对土壤的影响—淋溶、侵蚀有机质的积累和分解冷湿环境下有利于有机质积累高温多雨地区微生物活跃有机质分解作用强，淋溶作用强，积累少东北黑土热带雨林砖红壤影响土壤水热情况，影响岩石风化的温度、速度以及土壤有机质的多少——发育程度低、薄、贫瘠、冻土——发育程度低、水分少、贫瘠，偏碱性——有机质分解慢、累积在表土层、深厚、肥沃高寒干旱冷湿湿热—风化作用强——淋溶作用强——微生物分解速度快——土壤肥力低——偏酸性4.地形因素地形主要通过对物质、能量的再分配间接地作用于土壤，山体高度、坡向、水热组合等等影响着光照、热量和水分等条件，导致土壤发育不同。山顶到低洼地，由于成土母质颗粒存在由粗到细的规律，依次分布砂质土、砂土、壤土和黏土。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。由于水热条件不同，山顶和山麓、阳坡与阴坡、迎风坡与背风坡土壤发育不同。小结地貌对土壤发育和分布的影响高度、坡度、坡向水热条件不同土壤发育不同注:上述情况都是在气候条件一定的条件下分析的。5.时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，土壤发育的时间越长，土壤就越成熟、越厚、土层分化越明显。在自然状态下，形成20厘米厚可供耕作的土壤，一般需要100—1000年。土壤的发育据图描述不同时间段土壤发育程度的变化规律。（从土壤厚度和颗粒大小角度）6.人为因素人类活动对土壤的影响极为深刻。自然土壤在人类长期的耕作和培育下，形成了有利于农业生产的耕作土壤。合作探究：人类活动对土壤影响的两面性积极影响：人类通过合理的耕作经营，将自然土壤改良为高产、肥沃的耕作土壤，如水稻土（主要分布于秦岭至淮河一线以南的广大平原、丘陵和山区，其中以长江中下游平原、四川I盆地和珠江三角洲最为集中）消极影响：人类不合理的开发利用，即违反自然成土过程的人类活动，会破坏土壤结构，造成土壤退化、肥力下降。如因不合理耕作，导致水土流失、盐渍化、荒漠化、土壤污染等，例如东北地区黑土退化。活动：解释常见的土壤现象下面列出的是一些常见的土壤现象。四川盆地有些地方的岩石是紫色的，土壤也呈紫色。对耕作而言，我国东北平原的土壤肥沃，而南方地区的土壤相对贫瘠。山顶土壤的颗粒较粗，山前平原土壤的颗粒较细。指出形成上述土壤现象的主导因素。尝试对上述土壤现象做出简要解释。现象主导因素简要解释①成土母质岩石是紫色的，形成的风化壳也是紫色的，即土壤的矿物质是紫色的，所以土壤也呈紫色。②气候东北地区气候冷湿，有机质分解慢，容易积累，土壤肥沃；而南方地区气候湿热，有机质分解快，不易积累，土壤相对瘠薄。同时受气候影响，东北一年一熟，耕种消耗土壤有机质较少，南方一年两熟或三熟，耕种消耗土壤有机质较多。③

地貌同一地区，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。山前平原气温较高、水分较多，风化作用较强，且易接受堆积细小风化产物，成土母质颗粒细。土壤概念具有肥力物质组成固体物质矿物质有机质孔隙空气水认识(45%)(5%)(20-30%)(20-30%)观察颜色质地剖面砂土壤土黏土成土因素成土母质决定了土壤的理化性质生物气候地形时间人类活动最活跃的因素影响土壤分布规律高度、坡度、坡向历史动态过程改变和控制土壤发育和演化的方向风化壳→原始土壤→成熟土壤如：土壤改良或不合理利用土壤的功能和养护读图，思考并回答以下问题：图中呈现了哪些圈层？土壤中的矿物质、有机质、水和空气分别属于哪一圈层？土壤与四大圈层之间有无明确的界限？1、土壤的功能土壤大气圈生物圈岩石圈水圈积累有机质，固定养分调节生物过程促进植物呼吸和有机质合成影响大气组成影响水体分配促进土壤化学元素迁移物质基础减缓岩石风化、侵蚀联系有机界和无机界具有重要的蓄水、保水功能为植物生长提供扎根立足的条件动物以植物为饲料来源，是许多动物生存的场所及营养来源种植农作物，获得食物土壤功能土壤的功能农业生长植物提供食物蓄水、保水改造地理环境微生物动物提供植物所需水分农作物可以抵御适度的旱情减少地表径流量涵养水源饲养动物获得食物土壤的功能如下图所示∶土壤功能的可持续性与农业乃至人类社会的可持续发展息息相关。合理利用和保护土壤资源，对人类的生存和发展至关重要。土壤的耕作层厚度一般为15—30厘米，尤其需要人类呵护。2、土壤的改良和养护对于不适于种植农作物，或者种植农作物产量较低的土壤，进行改良或改造。优良的土壤，要注重种养结合，保持土壤持续提供高效肥力的能力。如采用休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等。优良土壤的养护—休耕和作物轮作制度澳大利亚墨累—达令盆地农场内的土地交替种植小麦、牧草或休耕，可充分保持土壤肥力，提高作物产量。休耕—耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种的方式。作物轮作制度—在同一田块上不同年度间有顺序的轮换种植不同作物或以复种方式进行种植的方式。优良土壤的养护—种植绿肥作物绿肥作物，如蚕豆、紫云英(红花草)、荞麦等，经过一定时期生长之后，将其绿色茎叶切断直接翻入土中，绿肥含有多种养分和大量有机质，能改善土壤结构，促进土壤熟化，增强地力。绿肥作物多为豆类，在轮作中往往占有重要地位，多数可兼作饲草。优良土壤的养护—广施农家肥农家肥为有机肥，特点是种类多、来源广、数量大，便于就地取材，就地使用，成本较低。这些营养元素多呈有机物状态，难于被作物直接吸收利用，必须经过土壤中的化学物理作用和微生物的发酵、分解，使养分逐渐释放，因而肥效长而稳定。另外，施用有机肥料有利于促进土壤团粒结构的形成，使土壤中空气和水的比值协调，使土壤疏松，增加保水、保温、透气、保肥的能力。早期的欧洲殖民者在巴西亚马孙河流域发现，当地印第安人在一种与自然土壤迥异的黑色土壤上种植。据研究，这种黑色土壤是人工土壤，主要成分是利用农作物秸秆等在一定条件下制作而成的生物炭。当地人用生物炭改良贫瘠的土壤，可能已有几千年的历史了。自然土壤生物炭改良后的黑色土壤亚马孙河流域的自然土壤用于耕作时为什么贫瘠？“生物炭”是利用动植物废弃料（例如小麦秸秆、生活垃圾等）经过燃烧等方法制作的一种廉价有效的土壤改良剂。它能提高土壤的保水能力，降低土壤酸性，保存肥料并随时间释放，减少了重复施肥的需要，从而降低了劳动力和供应成本。土壤改良：江南丘陵红壤改造酸性土壤→适量施用熟石灰土质粘重→客土掺沙土壤贫瘠→多施有机肥和适量施用磷肥土壤盐碱化的原因？灌溉土壤中的盐分降水降水盐分积聚于地表自然原因：地势低洼，频繁的旱涝灾害（气候变化影响水盐运动地形和气候因素导致的地下水位变化）；气候干旱，蒸发旺盛。人为原因：引起的地下水位上升①不合理的灌溉方式——大水漫灌，只灌不排的灌溉措施，导致地下水位上升，蒸发旺盛使得土壤中

的盐分向地表积聚；②沿海地区过度开采地下水，引起海水倒灌，导致土地盐碱化。案例探究我国黄淮海平原盐碱地的综合治理“盐碱地”季节变化特点春秋季返盐、夏季淋盐、冬季盐分相对稳定季节水盐运动

气候变化及形成原因春季（旱季）返盐蒸发强烈，盐分随水沿土壤空隙上升到地表夏季（雨季）淋盐降水量大，土壤表层盐分被雨水淋洗，使土壤表层脱盐秋季（旱季）返盐蒸发强烈，盐分随水沿土壤空隙上升到地表冬季（旱季）盐分稳定降水少，气温低，蒸发弱，盐分稳定春秋季返盐、夏季淋盐、冬季盐分相对稳定引淡淋盐∶引淡水灌溉，降低作物土壤根区含盐量，使土体脱盐；井灌井排∶抽取盐水补充淡水，使咸水淡化；覆盖∶选择适当覆盖物，抑制蒸发返盐，控制耕作层盐分含量；农业生物措施∶营造防护林带，果、椿、棉间作等，巩固水盐调节效果。

小结土壤观察土壤土壤的主要形成因素土壤的功能和养护土壤颜色土壤质地土壤剖面构造成土母质生物气候地貌时间联系四大圈层为植物生长提供扎根立足条件土壤具有重要的蓄水、保水功能是人类可以利用的珍贵自然资源改良土壤与种养结合人类活动

土壤的淋溶作用与降水有着直接的关系，降水越多，淋溶层越厚。图a是不同气候条件下(湿润、半干旱、干旱)的土壤剖面发育示意图，图b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。读图完成1～2题。1.与土壤