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高频考点 651 土壤形成因素
一、形成因素
(1)成土母质
成土母质为土壤的发生发育提供最初的物质来源是构成土壤矿物质、提供植物所需养分的物质基础,
因此土壤继承了土壤母质很多重要特征。
另外,岩石风化并非成土母质的唯一来源,无处不在的大气降尘也可为土壤发育提供新鲜底物。
(2)气候
气候主要通过温度和降水全面影响成土过程中的物理、化学和生物作用的强度和方向。
其中,热带雨林气候由于全年高温多雨,植物生长旺盛,微生物分解快,雨水淋溶作用强,导致土壤
的有机质被吸收消耗多,积累少。
高纬高寒气候区,植物生长慢,有机质吸收慢,积累多。
干旱气候区,植物少,腐殖质少,有机质来源少 ,积累少。
(3)生物生物(包括植物、动物和微生物)在自身的生命活动中与土壤之间发生着物质和能量交换,改变土壤
结构和孔隙状况。
动物除以排泄物、分泌物和残体的形式为土壤提供有机质,并通过啃食和搬运促进有机残体的转化
外,有些动物如蚯蚓、白蚁还可通过对土体的搅动,改变土壤结构、孔隙度和土层排列等。另外,动植物
的生长活动也促进成土母质的风化和发育。微生物在土壤中的主要作用如下:分解有机质,作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料,只有经过
土壤微生物的作用,才能腐烂分解,释放出营养元素,供作物利用;并且形成腐殖质,改善土壤的理化性
质,分解矿物质。
例如磷细菌能分解出磷矿石中的磷,钾细菌能分解出钾矿石中的钾,以利作物吸收利用。固定氮素。
氮气在空气的组成中占4/5,数量很大,但植物不能直接利用。土壤中有一类叫做固氮菌的微生物,能利
用空气中的氮素作食物,在它们死亡和分解后,这些氮素就能被作物吸收利用。
(4)地形
地形主要通过影响其他成土因素而发生作用以及在重力作用下对地表的物质和能量进行再分配。
平原、低地等地势低平的地区有利于外力堆积,土层深厚。
高原山地地区地势高,生长条件较差,植物生长量小,有机质少,肥力低。
陡坡落差大,土壤易受重力作用和外力侵蚀的影响,土层薄。
(5)人类活动云南元阳梯田
人类活动通过调节和改变其他成土因素来控制土壤的发育程度及方向,对土壤发生演化起着不可忽视
的作用。
因此,合理的人类活动将会促进土壤发育,不合理的人类活动将加速土壤退化。
土壤的形成过程
【拓展提升】
生物土壤结皮是由蓝绿藻、地衣、苔藓类和土壤中的微生物与表层土壤颗粒胶结形成的复合体,是半
荒漠地表景观的重要组成之一。结皮能有效的保护和恢复土壤生产能力。完成下面小题。
1.我国下列地区最适合生物结皮的地点是( )
A.江南丘陵 B.黄土高原西部 C.青藏高原 D.西南喀斯特地貌区
2.生物结皮能有效的恢复土壤生产能力,其主要作用有( )
①改变土壤结构 ②防风固沙 ③减少土壤侵蚀 ④增加矿物养分
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】1.B 2.A【解析】1.阅读材料可知,生物土壤结皮是半荒漠地表景观的重要组成部分,因此主要在半荒漠地区,
江南丘陵和西南喀斯特地貌属于湿润地区,青藏高原属于高寒区,只有黄土高原西部,属于半荒漠区域,
故B正确,ACD错误。答案选择B。
2.根据题意,结合材料可知生物土壤结皮是由蓝绿藻、地衣、苔藓类和土壤中的微生物与表层土壤颗粒
胶结形成的复合体,由此可知生物结皮能能改变土壤的结构,故①正确;土壤结皮对风力侵蚀和固定沙土
有一定作用,但不是主要作用,故②错误;而土壤结皮将导致土壤结构紧密,减少侵蚀,故③正确;该土
壤结皮主要是生物结皮,并不能增加矿物成分,故④错误。正确的是①和③,答案选择A。
土壤是陆地上具有肥力并能生长植物的疏松表层,它能够反映其所在地域的自然环境特征。我国古代
用白、黑、黄、青、红五种颜色来描述五个区域(下图)的土壤,据此完成下面小题。
3.对于我国古代五个区域,叙述正确的是( )
A.区域间的边界具有过渡性质 B.与现在的土壤类型分布一致
C.气候类型大致相同 D.区域内部性质完全相同
4.从青到黄再到白,土壤中的有机质含量逐渐减少,其主要原因是( )
A.热量条件变化 B.地势高低差异 C.水分条件变化 D.农业类型差异
【答案】3.A 4.C
【解析】3.根据区域的特征可知:区域内部具有相似性和连续性,而不是完全相同,D错误;区域之间具
有差异性,区域之间是相互联系的,所以区域间的边界具有过渡性,A正确;现在的黑土分布于我国东北
地区,与图中的黑土分布位置是不一样,B错误;我国幅员辽阔,气候类型多样,东部为季风气候、西北
为干旱半干旱气候、青藏为高寒气候,气候类型不同,C错误。故选A。
4.从青到黄再到白,距海越来越远,降水越来越少,植被覆盖率降低,枯枝落叶逐渐减少,土壤中的有
机质来源减少,导致土壤有机质含量逐渐减少,C正确;从青到黄,纬度变化不大,所以热量条件没变化
或变化很小,对土壤有机质含量影响不大,A错误;土壤有机质含量来源于生物,地势高低差异对其的影响不大,B错误;农业类型会对土壤肥力产生影响但不是主要的,D错误。故选C。
读西北某绿洲区农田弃耕后植被演替模式表,完成下面小题。
弃耕年份 优势植被种群及其变化特征 种群来源
1-2年 马齿苋、灰绿黎等一年生杂草,生命周期短 农田内部
3-6年 盐爪爪、猪毛菜等,多盐生植被、根茎类,农田杂草减少 农田周围
8-10年 骆驼刺、胖姑娘等,多低矮灌木、根茎类,演替时间长 农田外部
20年左右 红柳、梭梭等,耐盐抗旱灌木为主,处于稳定阶段 自然环境
5.该地农田弃耕的主要原因是( )
A.风沙危害 B.干旱加剧 C.土壤盐碱化 D.地下水位下降
6.随着弃耕年份的增加,土壤( )
A.水分增加 B.盐分上升
C.有机质减少 D.紧实度增加
7.弃耕后,植被生物多样性最高时期可能出现在( )
A.弃耕1-2年 B.弃耕3-6年
C.弃耕8-10年 D.弃耕20年左右
【答案】5.C 6.D 7.C
【解析】5.阅读表中材料可知,弃耕20年后,多盐植被和耐盐植被逐渐生长起来,并处于稳定阶段,说
明农田弃耕的主要原因是土壤盐碱化,故C正确;材料显示位于西北绿洲区,因此灌溉较为便利,且风沙
危害较小,因此不是弃耕主要原因,故A不选;该区域随着年份增加,植被不断的生长,说明干旱并没有
加剧,故B不选;农田需要水灌溉,不合理的灌溉容易导致地下水位上升,故弃耕时地下水位应较高,土
地盐碱化严重,故D不选。答案选择C。
6.观察图中信息可知,随着年份的增加,该区域内由杂草-农田杂草减少出现盐爪爪等-低矮灌木-耐盐抗
旱灌木为主,演变过程中,植被的根系逐渐增多加长,且有机质也在增加,导致土壤紧实度不断增加,故
D正确;但是该区域属于绿洲,降水稀少,蒸发量强,因此土壤水分并未增加,故A不选;随着植被的生
长,自然环境自然改善,土壤盐度也逐渐下降,故B不选;由于植被的演替,枯枝落叶等,导致土壤有机
质不断的增加,故C不选。答案选择D。
7.阅读材料可知,弃耕后的1-2年间,生长的是杂草,周期短,只出现在农田内部,种类较少,故A不选;
3-6年后,杂草减少,出现了多盐生植被等,出现在农田周围,种类比1-2年增多,但不是最多,故B不选;
8-10年出现低矮灌木,也有根茎类植被,且演替时间长,在农田外部都有,这一时间可能有杂草,根茎类植被和低矮灌木,因此种类较多,可能为生物多样性最高时期,故C正确;20年左右处于稳定阶段,耐盐
抗旱灌木为主,生物多样性较少,故D不选。答案选C。
下表反映我国某山地部分森林的分布及土壤养分含量。据此完成下面小题。
森林类型 海拔/m 有机质g·kg-1 氮g·kg-1 磷g·kg-1 钾g·kg-1
热带落叶季雨
500以下 56.90 2.97 0.62 11.25
林
热带低地雨林 700以下 31.87 1.07 0.20 8.73
热带山地雨林 900-1200 43.46 1.87 0.34 8.25
热带山地常绿
1200-1400 54.79 1.72 1.16 9.70
林
8.该山地四种森林环境最湿热的是( )
A.热带落叶季雨林B.热带低地雨林 C.热带山地雨林 D.热带山地常绿林
9.与该山地土壤养分含量差异关联性最小的因素是( )
A.气候 B.地形 C.成土母质 D.枯枝落叶
【答案】8.B 9.C
【解析】8.根据所学知识,据表可知,热带低地雨林有机质含量为31.87g·kg-1,在四种森林类型中最低,
说明其由于气候湿热,在高温高湿的气候条件下,微生物活动较为活跃,土壤中有机质易被分解,使得有
机质含量趋于减少,B正确;热带落叶季雨林、热带山地雨林和热带山地常绿林有机质含量均高于热带低
地雨林,说明其环境都不如热带低地雨林湿热,ACD错误。故选B。
9.结合上题,根据所学知识,高温高湿的气候会使得土壤有机质减少,土壤淋溶作用强烈使得土壤养分
流失,坡度大的区域,流水侵蚀作用明显,土壤较为贫瘠,坡度缓的区域,沉积作用明显,土壤较肥沃,
枯枝落叶是土壤有机质的重要来源,为土壤提供养分,故气候、地形和枯枝落叶均与土壤养分含量具有较
大的关联性,ABD不符合要求;成土母质是地表岩石经风化作用形成的松散碎屑物,是物理性质改变所形
成疏松的风化物,不含有机质,是形成土壤的基本原始物质,故其与土壤养分含量差异关联性最小,C正
确。故选C。
土壤有机碳是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称,并处于不断形成与分
解的动态过程。世界土壤有机碳平均水平为12.1千克/平方米。某研究小组调查藏北高寒草原样带的土壤
有机碳含量与草地覆盖度关系(如图)。读图,回答下面小题。10.该样带( )
A.成土母质直接影响土壤有机碳的含量 B.土壤有机碳含量较高,自然环境相对稳定
C.因沿海向内陆的地域分异规律草地覆盖度高D.土壤有机碳含量总体随草地覆盖度增加而升高
11.影响藏北高原土壤有机碳含量的原因有( )
①地势起伏大 ②土壤侵蚀作用强 ③热量条件差 ④人类活动强度大
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】10.D 11.C
【解析】10.阅读图文材料,结合所学知识可知,成土母质是岩石风化的碎屑物质,而材料显示土壤有机
碳是通过微生物作用所形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称,因此成土母质不是直接影响土壤有
机碳含量的,故A错误;图中显示土壤有机碳含量总体随草地覆盖度增加而升高,土壤有机碳含量较高,
说明植被覆盖率越高,自然环境更新较快,自然坏境相对活跃,故B错误,D正确;材料中调查的地区是
藏北高寒草原带,属于垂直地带性差异,不是沿海向内陆的地域分异规律,故C错误。答案选择D。
11.阅读图文材料,藏北高原土壤有机碳含量大大低于世界平均水平,其原因是由于海拔较高,气温较低,
热量条件不足,且高寒气候,温差较大,风化作用强烈,侵蚀作用较强,故②和③正确;但是土壤有机质
和植被覆盖率关系较大,与地形地势关系不大,故①错误;该区域人口稀少,人类活动少,对自然植被的
影响小,因此人类活动强度低,故④错误。答案选择C。
二、综合题
12.阅读图文材料,回答下列问题。
东北黑土区是我国重要的商品粮基地。但近年来黑土侵蚀退化严重,有机质明显下降,严重威胁我国
粮食安全。融雪期土壤由于受到融雪径流、冻融作用及未完全解冻层影响,在季节性积雪地区,因积雪融
化形成融雪径流造成的土壤侵蚀占全年土壤总侵蚀量比例较大。横垄耕作是东北地区主要的保护耕作措施
之一,专家指出,采取横坡垄作+垄沟秸秆覆盖的农耕方式,可有效减轻土地的退化。近年来,当地通过
高标准农田建设项目的实施,对田、土、水、路、林、电进行综合整治,优化土地结构,解决土地“碎片
化”问题,提高农业基础设施配套水平,改善农业生产条件,提高机械化耕作水平,建成了“田地平整、土壤肥沃、路渠配套、林网适宜”的高标准农田格局,有利于实现农业生产优质高效。
(1)从气候角度分析东北地区黑土有机质含量高原因。
(2)分析东北地区坡耕地春季融雪侵蚀严重的原因。
(3)阐述横坡垄作+垄沟秸秆覆盖耕作方式对减轻坡耕地退化的作用。
【答案】(1)气候湿润,植被覆盖率较高,地表枯枝落叶较多;纬度高,气温低,生物循环微弱(微生
物分解作用缓慢),有利于有机质积累。
(2)表层土壤开始解冻而下部土层仍处于冻结状态,形成渗透性极弱的隔层,从而使融雪水更容易集流
并具有冲刷能力;春季气温回升快,融雪速度快且融雪量大,侵蚀力强;昼夜温差大,冻融交替出现,使
表层土壤可蚀性增强;地表裸露,缺少植被(或农作物)保护。
(3)增加下渗量,减小坡面径流,减少土壤冲刷;减缓地表径流速度,减轻对黑土的冲刷;秸秆还田,
增加土壤有机质。
【分析】(1)土壤有机质多来源于枯枝落叶及草本类植物,东北地区气候为温带季风气候,雨热同期,
植物生长量大,枯枝落叶多,植物繁茂,地上和地下均有大量有机残体进入土壤;由于纬度较高,气温低,
微生物活动受到抑制,有机质分解较慢,可使有机质在土壤中不断积累。
(2)东北地区温带季风气候,纬度较高,冬季寒冷而漫长,冰雪较厚,来年春季回暖,气温上升较快,
冰雪融化较快,地表径流较大,侵蚀力量较强;冰雪消融从土壤表层开始,下层土壤仍处于封冻时,不利
于水的下渗,增加坡面径流,侵蚀作用增强;东北地区昼夜温差大,冰冻和消融交替出现,致使土壤松散,
侵蚀更加严重;冬季植被难以生长,植被覆盖率低,因此水土流失更严重。
(3)根据题意横坡垄作+垄沟秸秆覆盖的耕作方式,可以拦截一部分的地表径流,增加下渗量,减缓地表
径流对土壤的冲刷力度;横坡垄作可以阻挡水流,减缓地表径流流速,减轻对黑土的冲刷;秸秆还田,可
以增加土壤的有机物质,提高土壤的肥力。
13.阅读图文材料,完成下列要求。山地苔原带的土壤温度受太阳辐射、地表状况等因素形响,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2000~2550m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100m土壤温度变化的度数)。
(1)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。
(2)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。
【答案】(1)特点:土壤温度随海拔升高而升高。原因: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。
(2)与灌木相比,草本涵养水源能力较强;草本入侵导致灌木减少,耗水量减少,土壤水分增加;灌木
减少,枯枝落叶量减少,有机质来源量减少,有机质含量呈减少趋势。
【分析】(1)读图可知,6月份土壤温度的垂直变化率为正值,说明土壤温度随海拔升高而升高。在苔原
带,随着海拔升高,气温逐渐降低,热量减少,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。
(2)植被与土壤间的联系密切,土壤性质会因植被类别变化而发生较大的改变。与灌木相比,因为自身
耗水量的关系,草本涵养水源能力较强,耗水量少,因而土壤水分含量增加。但随着灌木的减少,枯枝落
叶减少,草本植物提供不了足够多的腐殖质,有机质来源减少,土壤中有机质含量自然减少。
14.阅读图文材料,完成下列要求。
黑土(下左图)是指腐殖质层较深厚、适宜农耕的表层土壤,主要包括黑土、黑钙土、草甸土和白浆
土等。腐殖质层的形成与成土母质(黏土为主)、地形、气候植被(草类)和水文有密切关系。乌克兰大
平原黑土区(24°E~40°E,44°N~51°N)年降雨量在250~500mm,夏季气温17~22℃。我国东北黑土
区(下右图)年降雨量在500~600mm,集中于7~9月,夏季气温20~25℃。2000年后,我国东北黑土区除种植小麦、玉米、大豆(大豆与小麦、玉米实行轮作,大豆有根瘤菌固
氮)外,水稻种植也快速增长。近年来,三江平原地区大力推行“池改”——将水稻田小池改大池,达到
“田成方、路成网、渠相通、林成行”的格局。
(1)简述黑土腐殖质的积累过程。
(2)从气候角度简析三江平原能种植水稻,而乌克兰黑土区南部不能种的原因。
(3)分析三江平原推行“池改”的好处。
(4)列举我国黑土区实行大豆与小麦、玉米轮作的环境效益。
【答案】(1)气候湿润,表层土壤水丰富,植物生长繁茂,生物量大;冬季气候冷湿,植物残体难分解,
夏季气温高植物残体分解形成腐殖质;地形平坦,腐殖质大量累积。
(2)三江平原夏季受偏(东)南季风影响,气温较高(或热量充足),降水多而集中(或雨热同期);乌
克兰南部夏季受西风影响弱,降水少,且热量不足。
(3)利于专业化、规模化种植农作物;利于机械化生产,提高效率;利于水田灌溉和粮食运输。
(4)大豆根瘤菌的固氮效应,保持和提升土壤肥力,减少化肥使用;实行轮作,保持(或增加)农田生
物多样性,控制(或减少)了病虫草害,少施用农药;与大豆轮作,氮素被固定为氮肥,减少温室气体
NO的排放。
【分析】(1)黑土腐殖质的积累过程应从腐殖质的形成、分解等方面进行分析。乌克兰与我国东北地区
纬度较高,夏季气候均温暖湿润,植被生长旺盛,秋季落叶后,形成腐殖质层;冬季气候寒冷,腐殖质分
解慢;且两地均为平原地形为主,利于腐殖质层的累积。
(2)由材料可知,与乌克兰黑土区相比,我国东北地区夏季气温较高,降水量较多,水稻属于喜温好湿
的作物,生长期对水热要求较高,故我国东北地区的水稻生长条件优于乌克兰。
(3)由材料可知,“池改”后达到了“田成方、路成网、渠相通、林成行”的格局,所以“池改”的好
处从上述四个格局分别叙述即可。“田成方”利于规模化、机械化耕作;“路成网”利于粮食运输;“渠相通”利于灌溉;“林成行”利于农田的保护与生态环境的优化。
(4)根据材料中的“大豆有根瘤菌固氮”可知,轮作减少温室气体的排放,且可以提高土壤肥力,从而
减少化肥的使用,提高农产品的质量;不同作物的轮作,丰富了农田区域的生物多样性,减少病虫害发生,
从而减少了农药的使用,提高农产品品质。
15.阅读图文材料,完成下列要求。
枣庄沟小流域位于陕西省西北部的黄土高原,年降水量约480毫米。调查发现,该流域退耕15年后,
植被以草本为主,生长状况良好,植被覆盖度高,灌木林与乔木林分布较少。下图示意该流域5个不同部
位与地上生物多样性指数和生物总量
(1)分析枣庄沟峁顶生物多样性指数低的原因。
(2)说明枣庄沟坡下生物生长所需养分是如何富集与保持的。
(3)目前枣庄沟还需治理。在下面两个方案中选择一个,并阐释。
方案一:沟谷中打坝淤地。方案二:流域植树造林。
【答案】(1)峁顶太阳辐射强,年均温较低;喜光且耐寒植物在竞争中具有优势。
(2)坡下坡度较缓,坡面径流至此流速减慢,携带的泥沙、有机质和无机盐类等养分物质沉积;土壤颗
粒物更细、粘性更强,保水肥能力强;植被的生长使土壤养分累积。
(3)方案一:逐级修筑拦土坝,拦截流失的表土,减缓水流的冲刷;使沟谷得到淤积(填),坡沟坡度
降低,成为梯田。
方案二:植树后成垂直群落结构,减轻雨水的溅(侵)蚀;枯枝落叶增多,能减缓水流速度,减少水土流
失和对坡沟的冲刷;乔木根系发达,能有效涵养水源,增强固坡和固沟能力。
【分析】(1)黄土峁其顶部有的为平顶,略呈穹起,四周多为凸形坡。其顶部海拔高,太阳辐射较为强
烈;白天增温快,夜间降温快,其昼夜温差大;夏季因其海拔较高,平均温度较低,冬季本区易受冷空气
影响,且峁顶位于高海拔地区,平均气温更低,气温低生物量较少。由于峁顶太阳辐射强烈且气温偏低,
使得耐寒、耐旱、喜光类的植物在此处生长较多,由于其水热条件不足,此类植物大量生长抑制了其他物种的繁殖,导致峁顶多样性指数偏低。
(2)从图中我们可看到坡上、坡中坡度较陡,本区位于季风气候区,夏季降水集中且大,地表水土流失
严重,坡上坡中大量的泥沙、有机质、无机盐、矿物质随水流向坡下运动,坡下坡度相对较缓,坡面径流
流至此处,流速减慢,大量养分物质在此沉积。受流水沉积分选性的影响,坡下沉积物其土壤颗粒较小,
由于黄土高原地表多以黄土为主,黄土的粘性相对较大,其颗粒更小的土壤粘性更强,能有效的吸收水分、
涵养水源,其保水、保肥的能力更强。由于此处土壤养分较为充足,且水分较为充足,植物生长较为茂盛,
该地为温带地区,其植物主要以季节性落叶类植物为主,大量的枯枝落叶进一步为土壤增加养分。
(3)方案一:本区位于黄土高原地区,夏季降水集中且大,水土流失量大,此处地形坡度较大,坡面径
流流速较快,在沟谷中打坝淤地需逐级修筑拦土坝,能起到更好拦截作用。同时逐级修筑拦土坝也可大大
降低地势起伏,使坡面径流流速减慢,以减少水流的冲刷作用。逐级拦土坝修建后,坡面径流流速相对降
低,沟谷沉积量增加,沉积的泥沙使坡沟的坡度进一步降低,便于最终改造成梯田。
方案二:森林具有涵养水源、保持水土作用。本区位于温带季风区,夏季多暴雨,降水集中且大,森林属
垂直群落结构,大量的枝干能起到减轻雨水侵蚀的作用,可降低雨水对土壤的冲刷作用。树木根系发达具
有涵养水源、保持水土的作用,能够起到固坡固沟的作用,进一步防止水土流失。本区植被以落叶林为主,
大量的枯枝落叶也能够减缓坡面径流的流速,可减少对坡沟的冲刷和破坏,进一步减少水土流失。