课时36 土壤
1.土壤的组成
组成
特征
作用
关系
矿物质
①土壤的物质基础，成土母质(风化壳或风化堆积物)风化形成的土壤固体颗粒；
②经风化分解，释放一些养分元素(钾、磷、钙、镁等)，供植物吸收
主要成分，土壤中矿物养分的主要来源
①彼此间有密切联系，共同形成了土壤的肥力特性；
②肥力高低取决于水、肥、气、热四个因素的协调程度
有机质
(腐殖质)
①多集中在表层；
②释放氮，直接影响土壤肥力的形成和发育
最重要成分，土壤肥力的物质基础，土壤形成发育的主要标志
空气
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
不可缺少的成分，影响土壤的热量状况
水分
2.野外土壤观察的内容
(1)土壤颜色：是土壤最重要的外部特征之一，有些土壤是用颜色来命名的。
(2)土壤质地：不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例，按土壤质地可分为砂土、壤土、黏土三种类型。
(3)土壤剖面构造
类型
剖面层
特点
森林土壤
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
矿物质淋失，颜色较浅
淀积层
质地黏重、紧实，呈棕色或红棕色
母质层
疏松的风化碎屑物质
母岩层
坚硬的岩石
耕作土壤
耕作层
土质疏松，有机质比例高，颜色较暗
犁底层
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
特别提醒
土壤的颜色
红色土壤是因为含有大量氧化铁，黑色土壤是腐殖质含量多；腐殖质含量越高，土壤肥力越高。
3．土壤的主要形成因素
成土母质、生物、气候、地貌、时间、人类活动。
4．土壤的功能和养护
(1)功能
①是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是人类种植农作物的物质基础。
(2)养护
①不能满足耕作需要的土壤需要对其进行改良或改造。
②优良的土壤也要注重种养结合，通过休耕、种植绿肥、作物轮作、广施农家肥等方法，保持土壤持续提供高效肥力的能力。
特别提醒
土壤的养护
(1)休耕
土地耕作一段时间后，暂停种植农作物一段时间，以恢复土壤肥力。
(2)轮作
在田地中轮换种植不同农作物，从而可以调节土壤中营养元素的种类和含量。
1．土壤形成过程
2．成土因素对土壤的影响
因素
对土壤形成的作用
成土母质
岩石的风化产物，包括本地风化物和外来风化物(经外力搬运、沉积)，是土壤发育的物质基础，是植物矿物养分的最初来源，进而影响土壤质地和肥力
生物
为土壤提供有机质，是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素。
①植物：枯枝落叶、枯残根系，为土壤提供有机质来源，提高土壤肥力；
②动物：动物遗体可为土壤提供有机质来源，提高土壤肥力；动物搅动、搬运土壤等，可加速有机质分解，提高土壤透气性；
③微生物：分解动植物有机残体，促进腐殖质形成，形成土壤肥力
气候
直接影响土壤含水量、温度、微生物数量和种类。
①湿热、通风良好的环境，微生物活跃，有机质分解速度快，积累少；
②寒冷、干旱、冷湿、冰冻环境，有机质分解速度慢，利于积累；
③温度升高、降水增多，岩石风化作用增强，矿物养分增多，改变土壤质地，提高土壤肥力
地貌
①海拔：随海拔升高，气温降低、风力增大，影响土壤含水量和温度；
②坡向：阴/阳坡或迎风/背风坡，影响土壤温度、含水量，产生植被差异，进而影响土壤肥力；
③坡度：通过水流速度，影响物质迁移速度，进而影响土壤厚度和肥力。陡坡土层较薄，土壤较贫瘠；平地土壤较为深厚肥沃
时间
土壤发育的时间越长，土壤层越厚，土层分化越明显
人类活动
①合理的耕作经营，可形成耕作土壤。如“耕耘”可改变土壤的结构、保水性、通气性；“灌溉”可改变土壤的水分、温度状况；“收获”可改变土壤的养分循环状况；“施肥”可改变土壤的营养元素组成、数量和微生物活动；
②不合理利用，可使土壤退化(沙化、盐碱化、水土流失等)
3.土壤的性质及影响因素
土壤性质
影响因素
土壤含水量
①“收”：大气降水、地下水、灌溉用水。
②“支”：蒸发、植物吸收和蒸腾、水分渗漏和径流(壤中流)。
③“储”：最大储水量受土壤孔隙空间大小制约
土壤透气性
受土壤孔隙空间和土壤含水量的共同影响。
①土质疏松、土壤含水量小，土壤透气性好(但水分不足时，植物会凋萎)；②土质黏重、土壤含水量大，土壤透气性差(水分充足易导致空气受到排挤，土壤温度下降，透气性减弱，土壤肥力下降)
土壤肥力
土壤肥力最终取决于水、肥、气、热的协调程度。
①“收”：外力搬运输入；自身有机质、矿物质产出(岩石风化、生物分解)；人类活动补充(施肥)等。
②“支”：植物吸收；雨水淋溶、径流侵蚀；不合理的人类活动等
土壤酸碱度
①母质：基性岩母质形成的土壤偏碱性；酸性岩母质形成的土壤偏酸性。
②气候：湿润地区往往与酸性土壤的分布是一致的；干旱和少雨地区，淋溶弱，往往是中性或碱性土壤的分布区。
③人类活动：增施生石灰可中和土壤酸性；酸雨导致土壤酸性增强等
土壤温度
①“收”：直接来源为太阳辐射。
②“支”：地面辐射、蒸发。
③“调”：土壤含水量增加导致土壤温度变化减小、人类活动(如覆盖黑膜可减少到达地面的太阳辐射，使土壤温度降低；覆盖透明膜可减少地面辐射的散失，提高土壤温度)
(2022·山东地理)图a示意黑龙江省一小型山间盆地景观。某研究小组在甲、乙、丙、
丁四处布设采样点进行土壤调查，图b示意该小组绘制的四个采样点0～60cm土壤剖面。据此完成1～2题。
1．该区域植被类型分异的主要影响因素是( )
A．热量 B．降水
C．地形 D．岩性
2．图b中②示意的土壤剖面位于( )
A．甲处 B．乙处
C．丙处 D．丁处
[关键信息点拨]
该区域位于黑龙江省，纬度高，冬季气温低，利于土壤腐殖质积累。
该景观图为一小型山间盆地，空间尺度小，水平方向上的热量、降水等自然环境要素的差
异小。
从图a可看出从丘陵顶部到溪流沿岸海拔逐渐降低，依次分布着森林－灌木－草甸，溪流
处地势最低，土壤中水分最多，发育水生草本植被；盆地边缘地势较高，地下水埋藏较深，发育森林。
图b四幅土壤剖面图进行对比，与①③④相比，②土壤剖面枯枝落叶层和腐殖质层最厚，
缺失淋溶层。依据所学知识可推测该地水分条件较好，湿生草甸植被茂盛，地下水埋藏浅、水位高，没有足够空间产生淋溶层。
答案 1.C 2.C
解析 第1题，图示区域是小型山间盆地，空间尺度较小，海拔差异也不足50 m，热量、降水条件差异较小，A、B错误。该地地形有起伏，导致土壤中水分的空间差异较大，溪流处地势最低，土壤中水分最多，易发育水生草本植被；盆地边缘地势较高，地下水埋藏较深，易发育森林，由此产生了明显的植被分异，C正确；材料信息没有体现岩性的相关信息，D错误。第2题，根据图示信息可知，②土壤剖面枯枝落叶层和腐殖质层最厚，缺失淋溶层。丙处接近溪流位置，地下水丰富，形成湿生草甸植被，腐殖质层和枯枝落叶层较厚；且丙处地下水埋藏浅、水位高，没有足够空间形成淋溶层，故②土壤剖面位于丙处，C正确。
考向1 通过“土壤的性质”考查“综合思维”
河岸带是介于河流生态系统和陆地生态系统之间的关键交错带。广西漓江上游河岸带典型地段内，随距河岸距离增加依次分布砾石滩、草地、灌草地和疏林地等4类水文环境，因受河水影响程度的差异，其土壤理化性质空间分布具有显著差异。下表为“漓江河岸带典型地段内某月4类水文环境主要土壤理化性质统计表”。据此完成1～2题。
水文环境
砾石滩
草地
灌草地
疏林地
土壤含水量(%)
13.52
21.43
24.01
16.86
土壤颗粒组成
砂粒(%)
88.44
81.59
77.70
74.99
粉粒(%)
6.17
10.00
12.16
14.07
黏粒(%)
5.39
8.41
10.14
10.94
土壤有机质(g/kg)
23.72
26.38
26.76
32.68
1.该地土壤颗粒的特征及影响因素为( )
A．较粗 河水侵蚀 B．较粗 河水沉积
C．较细 河水侵蚀 D．较细 河水沉积
2．砾石滩土壤含水量最低的原因可能是( )
①地势相对较高 ②旱季时取样 ③土壤颗粒大 ④水淹时间短
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
答案 1.A 2.C
解析 第1题，读表可知，4类不同的水文环境下，土壤颗粒组成中均是砂粒的占比最大，土壤颗粒较粗。该河段位于广西漓江上游，河流流速较快，侵蚀能力较强，细颗粒被侵蚀搬运，所以当地的土壤颗粒较粗，A正确。第2题，砾石滩最靠近河岸，地势相对较低，受水淹时间相对较长，①④错。距离河岸最近的砾石滩，受河水的影响最大，土壤的含水量应该比较大，而目前的情况是其含水量最低，可能是旱季取样的结果；同时，砾石滩中，砂粒占比达88.44%，土壤颗粒大，说明水分易于渗流，不易保水，所以砾石滩土壤含水量低，②③正确，故选C。
考向2 通过“土壤的形成因素”考查“区域认知”
(2023·河南洛阳模拟)气候是影响植被类型和土壤性质的重要因素。秦巴山区是中国南北过渡带的主体，山区土壤有机碳受气温和降水影响呈现有规律的时空变化。下图示意秦巴山区不同海拔土壤有机碳与气温、降水的相关系数(绝对数越大，相关性越强)。据此完成3～4题。
3．土壤有机碳与气候相关性最强的季节是( )
A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季
4．海拔大于1 000 m，夏季降水与土壤有机碳呈正相关的理由是( )
A．降水多，植物生长茂盛
B．气温高，有机质分解快
C．气温高，矿物质风化快
D．降水多，土壤淋溶作用强
答案 3.B 4.A
解析 第3题，据材料并结合图中信息可知，气温与土壤有机碳相关系数在大于1 000 m海拔区域绝对数较大，故两者的相关性主要以高海拔区域为主，其中以夏季绝对数最大，相关性最强；降水与土壤有机碳相关系数在小于1 000 m(包含1 000 m)海拔区域绝对数较大，两者的相关性主要以低海拔区域为主，其中也是以夏季绝对数最大，相关性最强；因此土壤有机碳和气候相关性最强的季节是夏季，故选B。第4题，秦巴山区属于季风气候区，夏季高温多雨，水热资源丰富，植物生长茂盛，枯枝落叶多，土壤获得的有机碳更多，因此呈正相关，A正确；气温越高，对有机质的分解作用越强，矿物质风化速度越快，有机碳也流失越快，导致土壤中的有机碳含量越少，呈负相关，B、C错误；降水越多，土壤淋溶作用越强，导致土壤有机碳进入水中并流失，呈负相关，D错误。
课时精练
(2023·广东清远期末)安徽省西部大别山区属亚热带湿润气候区，境内富锌土壤广泛发育。研究人员分别对区内酸性岩类风化物母质区(a)、深变质岩类风化物母质区(b)、变质酸性岩类风化物母质区(c)、红色碎屑岩类风化物母质区(d)等不同区域、不同深度的土壤进行富锌含量测定，结果如下图所示。据此完成1～3题。
1．对表层土壤锌富集影响最小的风化物母质是( )
A．酸性岩类 B．深变质岩类
C．变质酸性岩类 D．红色碎屑岩类
2．该区不同风化物母质区土壤锌含量( )
A．表层数值相近
B．深层高于表层
C．受气候影响显著
D．与成土母质有关
3．该省农业区的土壤类型多为( )
A．黑土 B．白土 C．青灰色土 D．紫色土
答案 1.D 2.D 3.C
解析 第1题，根据图中横坐标数据可知，在红色碎屑岩类风化物母质区，其土壤中锌元素含量较低，因此对表层土壤锌富集影响有限，D正确。第2题，据图可知，在酸性岩类、深变质岩类、红色碎屑岩类中，随着测量深度的增加，土壤锌含量呈波动上升的趋势；在变质酸性岩类风化物母质区，随着测量深度的增加，土壤锌含量先下降后上升，但其土壤母质层仍具有较高锌含量，可见富锌土壤的分布主要受成土母质影响，D正确，B错误；观察图示发现，不同风化物母质区表层土壤锌含量最高可超过100 mg/kg，最低只有44 mg/kg左右，差距较大，A错误；该区域气候差异不大，但土壤锌含量差异较大，因此气候不是影响因素，C错误。第3题，安徽省农业以种植水稻为主，因此农业区的土壤以水稻土为主，颜色为青灰色，C正确；黑土主要分布于我国东北地区，A错误；白土主要分布在我国西部地区，土壤含有较高的镁、钠等盐类，常为白色，B错误；紫色土主要分布在四川盆地，D错误。
森林土壤呼吸是大气中二氧化碳的主要自然来源。林窗主要是指森林群落中树木死亡在林冠层形成的空隙。林窗的产生通常会导致局部区域小气候的改变，进而对土壤呼吸产生重要影响。下图示意海南省尖峰岭山地雨林林窗和林内土壤呼吸速率的季节变化。据此完成4～6题。
4．从1月到4月，热量条件改善，但林内土壤呼吸速率变化不大，主要是因为( )
A．光照增强 B．湿度减小
C．森林降温 D．枯落物减少
5．根据土壤呼吸速率判断，与林内相比，林窗( )
A．土壤温度更高 B．微生物更多
C．土壤湿度更大 D．枯落物更多
6．形成尖峰岭林窗的主要原因最可能是( )
A．干旱 B．洪涝
C．台风 D．野性动物破坏
答案 4.B 5.A 6.C
解析 第4题，光照增强能够提高地温，使土壤呼吸速率加快，A错误；从1月到4月气温升高，雨季尚未到来，蒸发加剧，湿度减小，抑制林内土壤微生物的活性，导致林内土壤呼吸速率变化不大，B正确；森林具有一定的遮阴降温作用，但作用有限，该区域整体气温上升，林内土壤温度也会上升，只是上升幅度不大，C错误；该地位于海南，植被类型为常绿阔叶林，常绿林春季落叶较多，D错误。第5题，由图可知，与林内相比，林窗土壤呼吸速率较高，可能是由于土壤直接受阳光照射，温度更高，A正确；林窗枯落物较少，且荫蔽较少，不适合微生物滋生，B错误；由材料“林窗主要是指森林群落中树木死亡在林冠层形成的空隙”可知，林窗受阳光照射的概率更大，蒸发更加旺盛，土壤湿度更小，C错误；林窗缺乏枯落物来源，加之温度高，枯落物分解快，D错误。第6题，海南省地处湿润区，整体而言气候湿润，A错误；尖峰岭所在位置海拔较高，难以形成洪涝，B错误；海南岛受人类活动影响较大，大型野生动物少，D错误；海南多台风登陆，短时期内会破坏森林，形成林窗，C正确。
(2023·福建省漳州市质检)古人对各地土壤的差异深有认识，如明代的《广志绎》：“江南泥土，江北沙土，南土湿，北土燥。”清代的《皇朝经世文编》：“江南水田冷，宜火粪(草木灰)；江淮以北，宜苗粪(绿肥)。”据此完成7～9题。
7．“江南泥土，江北沙土，南土湿，北土燥”说明，与“南土”比，“北土”( )
A．透水性好、持水性好
B．透水性差、持水性差
C．透水性差、持水性好
D．透水性好、持水性差
8．造成“江南泥土，江北沙土”差异的最主要因素是( )
A．气候 B．地貌
C．岩石 D．水文
9．“江南水田冷，宜火粪；江淮以北，宜苗粪”，从现代科学角度解释正确的是( )
A．施用草木灰可以提高土壤的温度
B．施用草木灰可以增加土壤有机质
C．种植绿肥使营养元素在地表富集
D．种植绿肥降低成土母质风化速度
答案 7.D 8.A 9.C
解析 第7题，根据材料和题意可知，江南泥土，较为潮湿，江北沙土，较为干燥。江南泥土由于含水量高，空气含量较少，其透气、透水性差，持水性较好；江北沙土则完全相反，沙土透气、透水性较好，但由于空隙较大，持水性差，故选D。第8题，我国北方地区降水相对较少，耕地类型以旱地为主，土壤含水量较低，形成沙土；南方降水丰沛，以水田为主，土壤含水量较高，形成泥土，因此有“江南泥土，江北沙土”之说。故造成“江南泥土，江北沙土”差异的最主要因素是气候，故选A。第9题，从农业生产的角度分析，南方水田中，施用草木灰对提高土壤的温度作用不大，草木灰不含有机质，其主要作用是增加土壤微量元素，促进土壤酸碱平衡，A、B错误；种植绿肥可以增加土壤有机质，使营养元素在地表富集，以达到改良土壤、增加土壤肥力的效果，C正确；成土母质和土壤有本质区别，种植绿肥，可能会加快成土母质的风化速度，D错误。
10．阅读图文资料，完成下列要求。(16分)
山地苔原带的土壤温度受太阳辐射、地表状况等因素影响，在不同海拔、不同时间表现出不同的特点。长白山西坡苔原带分布在海拔2 000～2550 m之间，以耐寒矮小灌木和苔藓地衣为主，近年来，随着全球气候变化，出现了草本植物入侵现象，土壤理化性质发生了明显改变。随着该区域草本植物入侵的加剧，被侵入地区的土壤水分增加，而有机质含量呈减少趋势。下图示意长白山西坡苔原带各月土壤温度的垂直变化率(海拔每升高100 m土壤温度变化的度数)。
(1)据图说出长白山西坡苔原带10月～次年4月土壤温度的垂直变化情况。(4分)
(2)简述长白山西坡苔原带6月份土壤温度的垂直变化特点，并推测其原因。(6分)
(3)分析长白山西坡苔原带草本植物入侵后土壤水分增加、有机质减少的原因。(6分)
答案 (1)此时段，垂直变化率为负，即土壤温度随海拔升高而下降；1月土壤温度随海拔升高下降最多，4月土壤温度随海拔升高下降最少。
(2)土壤温度随海拔升高而升高。随海拔升高气温降低，植被覆盖率下降；地面获得的太阳辐射增多，导致土壤温度升高。
(3)与灌木相比，草本植物涵养水源能力较强；草本植物入侵导致灌木减少，耗水量减少，土壤水分增加；灌木减少，枯枝落叶减少，土壤有机质来源减少，导致土壤有机质含量呈减少趋势。
