資源簡介

教學設計
備課組名稱 高一地理 周次
本節 教學內容 5.2 土壤
本節 教學目標 通過野外觀察或運用土壤標本，了解土壤的形成、顏色、質地和剖面結構，掌握觀察土壤的基本內容和方法。 （重點） 運用圖文資料，結合觀察活動說明土壤的主要形成要素，并據此解釋常見的土壤現象。 （重點、難點） 結合實例，了解土壤的功能和養護途徑，體會養護土壤的重要性。
本節 教學重難點 教學重點：土壤的顏色、質地和剖面結構 教學重點：土壤的主要形成要素
本節內容 教學方法 講授法
本節內容 課時安排 2課時
教學過程預設（二課時） 材料：清沿古制設社稷壇以祭土谷之神，其壇上鋪設青、白、赤、黑、黃五色之土，以代表東、西、南、北、中五方土地，亦即全國國土之意。 我國的土壤產生“東青西白南赤北黑中黃”顏色差異的原因是什么？ 各色土壤的位置能否調換？ 黑土：主要分布在我國東北平原，因為這里濕潤寒冷，微生物活動較弱，土壤中有機物分解慢，積累較多，所以土色較黑。 黃土：主要分布在我國黃土高原，這里的土壤呈黃色，這是由于土壤中有機物含量較少的緣故。 紅土：主要分布于長江以南的低山丘陵區，包括江西、湖南兩省的大部分，滇南、湖北的東南部，廣東、福建北部及貴州、四川、浙江、安徽、江蘇等的一部分，以及西藏南部等地。 青土：主要分布在我國的東部地區，因為在排水不良或長期被淹的情況下，紅土壤中的氧化鐵常被還原成淺綠色的氧化亞鐵，土壤便成了灰綠色的，如南方某些水稻田。 白土：主要分布在我國的西部地區，這些地方的土壤含有較高的鎂、鈉等鹽類的鹽土和堿土常為白色。 觀察土壤 一、土壤概念及組成 1、概念: 土壤是指陸地表層具有一定肥力，能夠生長植物的疏松表層，土壤的厚度一般為數十厘米到兩米。 2、組成: 礦物質：土壤的物質基礎，礦物養分的主要來源。礦物質經過風化分解后，可以釋放植物所需的鉀、磷、鈣、鎂等養分。 有機質：集中在表層，土壤肥力高低的重要標志。包括遺留在土壤中的生物殘體以及經過土壤微生物的生物化學作用所形成的腐殖質（N、 P） 空氣：植物呼吸和生長需要的氧氣和熱量 水分：提供水分，輸送養分和參與合成有機物需要 土壤肥力最終取決于養分、空氣、水分、溫度四個因素之間的協調程度 圖示：適合植物生長的土壤體積組成 易錯點：土壤中有機質含量與土壤肥力的關系 有機質含量的多少是土壤肥力高低的一個重要指標。但并非有機質含量越高肥力就越高；養分、水分、空氣和熱量也是土壤肥力的影響因素。 二、土壤的觀察 野外對土壤的觀察，一般從土壤顏色、土壤質地、土壤剖面構造等方面進行。 1、土壤顏色 土壤顏色是土壤最重要的外部特征之一，有些土壤就是用顏色來命名的，如黑土、紅壤等。 土壤的顏色是由土壤的物質組成決定的。礦物質、腐殖質是影響土壤顏色的主要因素。土壤中腐殖質呈黑色，通常情況下，土壤黑色的深淺與腐殖質的含量呈正相關。一般而言，土壤腐殖質含量越高，土壤越肥沃。 2、土壤質地 土壤中的礦物質顆粒按照粒徑大小可以分為石礫、砂粒、粉粒、黏粒等。 不同粒級的礦物質在土壤中所占的相對比例稱為土壤質地，也可大致理解為土壤顆粒粗細的情況。 按照質地一般可以分為砂土、壤土和黏土。 在實驗室，可以借助設備準確測定土壤質地，但是野外可以通過手指研磨的感覺近似的判斷。例如， 砂土顆粒較粗，研磨時刺手； 黏土顆粒較細，研磨時有黏滑感。 不同質地土壤對農業生產的影響 土壤質地 3、土壤剖面結構 土壤剖面是指從地面垂直向下的土壤縱剖面，由一些形態特征各異的、大致呈平行展布的土層所構成，其垂直方向上的物質組成和顏色各異。觀察者可通過視覺和觸覺等來認識土壤的特征。 土層是土壤形成過程中物質轉化、遷移和積累的結果。土層厚、層次多或分層明顯，表明土壤發育程度高。自然土壤中，森林土壤剖面構造最為復雜。 按性質可分為自然土壤和耕作土壤。 森林土壤剖面及各土層特點 耕作土壤剖面及各土層特點 土壤的形態包括土壤的顏色、質地、結構、松緊度、孔隙狀況和干濕度等 結構 土壤顆粒的膠結情況，有團粒結構、塊狀結構、核狀結物、柱狀結構和片狀結構等。 松緊度 土壤疏松和緊實的程度。 孔隙 土粒之間存在的空間。它是土壤水分、空氣的通道和倉庫，決定著氣液兩相的共存狀態，并影響著土壤的養分和溫度狀況。 干濕度 土壤的干濕程度，反映土壤中水分含量的多少。 土壤的主要形成因素 一、成土過程及其主要形成因素 1.土壤的成土過程 在風化作用下，致密巖石破壞，養分釋放與流失； 在低等生物、微生物改造作用下，有機質積累； 在高等生物改造作用下，養分元素富集(有機質重新合成腐殖質)生物在土壤形成過程中起主導作用。 土壤形成過程即有機質的積累過程，礦物養分的富集過程。成土過程開始，土壤肥力不斷發展。有機質在土壤表層發生聚積，形成暗色的腐殖質層或泥炭層。 土壤的主要形成因素 1.成土母質 巖石原地發生的破壞作用，稱為風化作用。巖石的風化產物，是土壤發育的物質基礎，故稱風化物為成土母質。 成土母質決定了土壤礦物質的成分和養分狀況，影響土壤的質地 成土母質的化學成分很大程度上決定土壤化學性質 成土母質是土壤初始狀態，很大程度決定土壤的物理和化學性質,包括土壤的養分與酸堿度等。 成土母質的粒度影響土壤質地 基于花崗巖風化物發育的土壤含砂多,基于石灰巖風化物發育的土壤黏土多 小結：成土母質決定了土壤礦物質成分、養分，影響土壤質地 2.生物因素 生物是土壤有機質的來源，也是土壤形成過程中最活躍的因素，特別是綠色植物將分散的、深層的營養元素進行選擇性的吸收，集中地表并積累，促進肥力發生和發展。 生物對土壤形成的作用至關重要，沒有生物的作用，巖石的風化產物就不會形成土壤。其作用主要包括四個方面。 其一，提供有機質(成土母質中不含有機質，是生物的殘體為土壤提供了有機質) 其二，形成腐殖質(有機質在微生物作用下才能轉化為腐殖質)。 綠色植物有選擇地吸收母質、水體和大氣中的養分，然后以枯枝落葉和殘體的形式，將有機養分再歸還地表。 動物除以排泄物、分泌物和殘體的形式為土壤提供有機質外，有些動物如蚯蚓、白蟻等，還可通過對土體的攪動，改變土壤結構和孔隙度等。 微生物則主要通過對有機質殘體的分解、轉化以及腐殖質的合成，來促進成土過程。 生物對土壤形成的作用至關重要，沒有生物的作用，巖石的風化產物就不會形成土壤。其作用主要包括四個方面。 其三，富集營養元素(植物生長需要多種營養元素，植物通過生物循環，將分放在環境中的營養元素富集于土壤表層) （拓展：生物循環） 其四，對土壤理化性質的影響(促使“土”變成“土壤”) 生物循環又稱生物小循環，是指植物營養元素在生物體和土壤之間的遷移轉化過程。植物根系從成土母質、土壤溶液和空氣中吸收營養元素，輸送到植物軀體各部，植物在葉部合成綠色有機物。植物被動物吞食后會成為動物軀體的組成部分，同時動植物新陳代謝過程會以代謝產物或殘體的形式歸還土壤。土壤中的這些有機物又在微生物的作用下轉化為營養元素，留存于土壤中。生物循環促進植物營養元素在土壤表層的聚積，成為土壤及其肥力形成和發展的核心。 有機質含量的比較： 草原＞森林＞荒漠 類生命周期短，草類根系發達且集中在土壤表層，為表層土壤提供了大量有機質；每年死亡的大量地上莖葉和底下根系，提供了想當數量腐殖化的有機質； 森林生命周期長，大量的有機質儲存在植物體內，且根系分布很深，直接提供給土壤表層的有機質不多，主要是以落葉的形式將有機質歸還到地表。 荒漠植被少。 3.氣候因素 氣候直接影響土壤的水熱狀況和土壤中物理、化學過程的性質與強度；巖石風化的強度和速度與溫度、降水量呈正相關（通常情況下，溫度每增加10℃，化學反應速率平均增加1~2倍） 氣候直接影響土壤含水量、溫度、微生物數量和種類。 溫度高 + 降水多= 風化強度大、速度快；微生物活動旺盛。 【思考】為何熱帶雨林又被稱為長著森林的綠色沙漠？ 氣候的分布規律對土壤形成的影響 4.地形因素 地形主要通過對物質、能量的再分配間接地作用于土壤，山體高度、坡向、水熱組合等等影響著光照、熱量和水分等條件，導致土壤發育不同。 山頂到低洼地，由于成土母質顆粒存在由粗到細的規律，依次分布砂質土、砂土、壤土和黏土。 在山區，隨著地勢的升高，土壤的組成成分和理化性質均發生顯著的垂直分化；在陡峭的山坡上，地表疏松物質的遷移速率較快，很難發育成深厚的土壤；在平坦的地方，地表疏松物質的侵蝕速率較慢，成土母質能在較穩定的氣候、生物條件下逐漸發育成深厚的土壤。 由于水熱條件不同，山頂和山麓、陽坡與陰坡、迎風坡與背風坡土壤發育不同。 小結 地貌對土壤發育和分布的影響 高度、坡度、坡向→水熱條件不同→土壤發育不同 注:上述情況都是在氣候條件一定的條件下分析的。 5.時間因素 時間作為一個重要的成土因素，反映的是土壤形成發育的歷史動態過程；在適宜的氣候條件下，土壤發育的時間越長，土壤就越成熟、越厚、土層分化越明顯。 在自然狀態下，形成20厘米厚可供耕作的土壤，一般需要100—1000年。 6.人為因素 人類活動對土壤的影響極為深刻。自然土壤在人類長期的耕作和培育下，形成了有利于農業生產的耕作土壤。 合作探究：人類活動對土壤影響的兩面性 積極影響：人類通過合理的耕作經營，將自然土壤改良為高產、肥沃的耕作土壤，如水稻土（主要分布于秦嶺至淮河一線以南的廣大平原、丘陵和山區，其中以長江中下游平原、四川I盆地和珠江三角洲最為集中） 消極影響：人類不合理的開發利用，即違反自然成土過程的人類活動，會破壞土壤結構，造成土壤退化、肥力下降。如因不合理耕作，導致水土流失、鹽漬化、荒漠化、土壤污染等，例如東北地區黑土退化。 活動：解釋常見的土壤現象 下面列出的是一些常見的土壤現象。 四川盆地有些地方的巖石是紫色的，土壤也呈紫色。 對耕作而言，我國東北平原的土壤肥沃，而南方地區的土壤相對貧瘠。 山頂土壤的顆粒較粗，山前平原土壤的顆粒較細。 指出形成上述土壤現象的主導因素。 嘗試對上述土壤現象做出簡要解釋。 小結 土壤的功能和養護 讀圖，思考并回答以下問題： 圖中呈現了哪些圈層？ 土壤中的礦物質、有機質、水和空氣分別屬于哪一圈層？ 土壤與四大圈層之間有無明確的界限？ 1、土壤的功能 聯系有機界和無機界 土壤的功能如下圖所示∶ 2、土壤的改良和養護 土壤功能的可持續性與農業乃至人類社會的可持續發展息息相關。合理利用和保護土壤資源，對人類的生存和發展至關重要。土壤的耕作層厚度一般為15—30厘米，尤其需要人類呵護。 對于不適于種植農作物，或者種植農作物產量較低的土壤，進行改良或改造。 優良的土壤，要注重種養結合，保持土壤持續提供高效肥力的能力。如采用休耕、種植綠肥、作物輪作、廣施農家肥等。 優良土壤的養護—休耕和作物輪作制度 澳大利亞墨累—達令盆地農場內的土地交替種植小麥、牧草或休耕，可充分保持土壤肥力，提高作物產量。 休耕—耕地在可種作物的季節只耕不種或不耕不種的方式。 作物輪作制度—在同一田塊上不同年度間有順序的輪換種植不同作物或以復種方式進行種植的方式。 優良土壤的養護—種植綠肥作物 綠肥作物，如蠶豆、紫云英(紅花草)、蕎麥等，經過一定時期生長之后，將其綠色莖葉切斷直接翻入土中，綠肥含有多種養分和大量有機質，能改善土壤結構，促進土壤熟化，增強地力。綠肥作物多為豆類，在輪作中往往占有重要地位，多數可兼作飼草。 優良土壤的養護—廣施農家肥 農家肥為有機肥，特點是種類多、來源廣、數量大，便于就地取材，就地使用，成本較低。 這些營養元素多呈有機物狀態，難于被作物直接吸收利用，必須經過土壤中的化學物理作用和微生物的發酵、分解，使養分逐漸釋放，因而肥效長而穩定。 另外，施用有機肥料有利于促進土壤團粒結構的形成，使土壤中空氣和水的比值協調，使土壤疏松，增加保水、保溫、透氣、保肥的能力。 早期的歐洲殖民者在巴西亞馬孫河流域發現，當地印第安人在一種與自然土壤迥異的黑色土壤上種植。據研究，這種黑色土壤是人工土壤，主要成分是利用農作物秸稈等在一定條件下制作而成的生物炭。當地人用生物炭改良貧瘠的土壤，可能已有幾千年的歷史了。 亞馬孫河流域的自然土壤用于耕作時為什么貧瘠？ “生物炭”是利用動植物廢棄料（例如小麥秸稈、生活垃圾等）經過燃燒等方法制作的一種廉價有效的土壤改良劑。它能提高土壤的保水能力，降低土壤酸性，保存肥料并隨時間釋放，減少了重復施肥的需要，從而降低了勞動力和供應成本。 土壤改良：江南丘陵紅壤改造 酸性土壤→適量施用熟石灰 土質粘重→客土摻沙 土壤貧瘠→多施有機肥和適量施用磷肥 土壤鹽堿化的原因？ 自然原因：地勢低洼，頻繁的旱澇災害（氣候變化影響水鹽運動地形和氣候因素導致的地下水位變化）；氣候干旱，蒸發旺盛。 人為原因：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，導致地下水位上升，蒸發旺盛使得土壤中 的鹽分向地表積聚； ②沿海地區過度開采地下水，引起海水倒灌，導致土地鹽堿化。 “鹽堿地”季節變化特點 引淡淋鹽∶引淡水灌溉，降低作物土壤根區含鹽量，使土體脫鹽； 井灌井排∶抽取鹽水補充淡水，使咸水淡化； 覆蓋∶選擇適當覆蓋物，抑制蒸發返鹽，控制耕作層鹽分含量； 農業生物措施∶營造防護林帶，果、椿、棉間作等，鞏固水鹽調節效果。 土壤的淋溶作用與降水有著直接的關系，降水越多，淋溶層越厚。圖a是不同氣候條件下(濕潤、半干旱、干旱)的土壤剖面發育示意圖，圖 b 是不同植被(森林、草原)作用下土壤剖面深度與有機質的質量百分比關系示意圖。讀圖完成1～2題。 1.與土壤有機質的來源密切相關的因素是( A ) A.生物 B.地形 C.降水 D.成土母質 2.能代表草原地區土壤發育情況的組合是( D ) A.甲與Ⅰ B.甲與Ⅱ C.乙與Ⅱ D.丙與Ⅰ 如圖是“各種成土因素作用示意圖”，讀圖完成下題。 3.下列敘述正確的是（B ） A.巖石主要影響土壤的土層厚度、水熱條件 B.氣候主要影響土壤的水熱狀況、理化性質 C.生物主要影響土壤的發育程度、礦物養分 D.地貌主要影響土壤的質地特征、肥力特征 有機質含量高低是土壤肥力的重要標志，一般土壤有機質含量為5%。圖1為“我國東部某地土壤剖面圖”，圖2為“該土壤有機質分布圖”。讀圖，完成4～5題。 4.下列關于該地表層土壤的敘述，正確的是（ C ） A.地表枯枝落葉多，有機質含量較高 B.人工增施有機肥，有機質含量較高 C.受流水侵蝕作用，有機質含量較低 D.氣候干旱植被稀少，有機質含量低 5.針對該土壤的特性，該地宜采用的農業技術是（ B ） A.免耕直播 B.深耕改土 C.大棚溫室 D.礫石壓土 6.根據材料，完成下列問題。 材料一 阿爾梅里亞省位于西班牙南部，東南部山地較多，土質瘠薄。自20世紀60年代末，當地人民在山坡和沿海沙石灘上，將土壤改良成表層沙土、中間層為有機肥、下層黏土的“三明治”結構，引水灌溉，建設塑料大棚生產蔬菜，使過去的貧瘠之地成為“歐洲蔬菜之都”。下圖為阿爾梅里亞省等高線地形圖。 材料二 阿爾梅里亞省氣候統計資料。 (1)據材料簡析阿爾梅里亞省東南部地區土壤貧瘠的自然原因。 (2)說明阿爾梅里亞省“三明治”式土壤改良方法的優點。 地形主要為山地、丘陵，坡度大，土層薄；年降水量小，水源不足；夏季炎熱干燥，冬季氣溫較高，全年氣候干旱，蒸發量較大；土壤沙化嚴重。 上層沙土透水通氣性好，保證土壤中氧氣充足； 中間層的有機肥，可提升土壤肥力； 下層黏土，保水保肥，避免養分、水分下滲，保證土壤水分充足。
板書
本周教學 內容“一科一輔”習題處理 課時作業
本周教學內容中需集中討論的疑難問題 土壤的主要形成因素

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