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主题 5 土壤发育
1.(2023·山东地理)阅读图文资料,完成下列要求。(16分)
白浆化棕壤是指在土壤表层以下存在白浆层的棕壤,白浆层底部常见坚硬的铁锰结核层。
白浆化棕壤分布区地下水位较低,年降水量800~950 mm,降水主要集中于6~9月。目前,
白浆化棕壤大部分被辟为农田,以种植花生、地瓜、冬小麦为主,是低产土壤之一。图 1示
意白浆化棕壤的剖面构型及各土层主要理化性质。
(1)分析白浆化棕壤“上砂下黏”的剖面构型在不同季节对土壤水分的影响。(6分)
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(2)针对白浆化棕壤低产的原因,江苏北部某地农民在长期生产实践过程中,摸索出了一种
改良及合理利用白浆化棕壤的农田工程措施——丰产沟(图2)。说明丰产沟如何克服白浆化
棕壤对农业生产的不利影响。(10分)
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2.(2022·湖南地理)阅读图文材料,完成下列要求。(14分)
土壤有机质包括腐殖质、生物残体等,大多以有机碳的形式存在。土壤有机碳密度是指单位面积内一定深度的土壤有机碳储量。海南岛某自然保护区内保存着较完整的热带山地雨
林,此地常受台风影响。下图示意该保护区内一块样地的地形及该样地内部分点位土壤表层
(0~10 cm)的有机碳密度(单位:kg/m2)。
(1)指出该样地山脊与山谷土壤表层有机碳密度的差异,并分析其原因。(6分)
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(2)该地森林固碳能力比长白山更强,请说明理由。(4分)
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(3)森林固碳是降低大气二氧化碳浓度的重要途径,提出增强当地森林碳吸收能力的主要措
施。(4分)
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1.土壤的形成过程
土壤是岩石、气候、生物、地形、时间、人类活动等因素综合作用下的产物。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。
(1)在风化作用下,岩石形成成土母质。
岩石受到气候因素(风吹、日晒、雨淋、冰冻等)的影响,物理结构变得疏松,化学成分也发
生改变,形成成土母质。这是土壤形成的初始阶段。
(2)在低等生物改造作用下,有机质陆续积累,形成原始土壤。
藻类、地衣、苔藓等低等生物在裸露的岩石表面着生,岩石表面逐渐形成生物风化层,是原始土壤发育的基础,为高等植物的生长提供了更好的条件。
(3)在高等生物、微生物改造作用下,养分富集,形成成熟土壤。
(4)在人类耕作培育下,形成有利于农业生产的耕作土壤。
人类的耕作活动,将自然土壤改造为各种耕作土壤,改善土壤的结构与性状,提高土壤的生
产能力。
2.土壤发育的影响因素
(1)自然地理要素与土壤的发育
(2)人类活动对土壤形成的影响
3.土壤特征的形成
(1)土壤的颜色
土壤颜色主要由有机质含量、矿物质组成以及含水量等因素共同影响。
因素 影响
有机质,尤其是腐殖质,是影响土壤颜色的主要因素之一。腐殖质由动植
有机质
物残体经过微生物分解后形成,一般呈黑色或棕色。因此,当土壤中的腐
含量
殖质含量较高时,土壤会呈现较深的颜色,如黑土
矿物质 土壤中的矿物质对土壤颜色有显著影响。例如,氧化铁是土壤中的一种重
组成 要矿物质,它能赋予土壤偏红色
含水量 含水量的多少会影响土壤的颜色深浅,水分含量较高的土壤通常颜色较深
意义:根据颜色可以理解土壤的性质和肥力,从而为农业生产和土地管理提供指导
(2)土壤的质地
土壤质地是指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况,根据土壤中这些颗粒的比例,土
壤可以被分为砂土、壤土和黏土。4.土壤的性质及其影响因素
土壤性质 影响因素
①“收”:大气降水、地下水、灌溉用水、凝结水等;
土壤含水量 ②“支”:蒸发、植物吸收和蒸腾、水分渗漏和径流(壤中流);
③“储”:最大储水量受土壤空隙空间大小制约
受土壤空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
土壤透气性 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;自身有机质产出(生物提供);自身矿物质产
土壤肥力 出(岩石风化);人类活动补充(施肥)等。
②“支”:微生物分解;植物吸收;雨水淋溶、径流侵蚀;不合理的人
类活动等
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。
土壤酸碱度 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,
淋溶作用弱,往往是中性或碱性土壤的分布区。
③人类活动:增施熟石灰可中和土壤酸性;酸雨导致土壤酸性增强等
①“收”:直接来源为太阳辐射;
②“支”:地面辐射、蒸发;
土壤温度 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)可以影响土壤温度
(2024·九省联考河南地理)挪威南部某高寒地区的植被主要由地衣、小灌木等组成。近年
来的研究表明,该地区灌木向高海拔的地衣群落扩张,植被出现“绿化”现象(下图);夏季
地衣下的土壤温度比灌木下的土壤温度高1.45 ℃。据此完成1~3题。1.该地区植被“绿化”的主要原因是( )
A.降水增多 B.气温升高
C.光照增强 D.风力减弱
2.该地区夏季灌木下土壤温度低于地衣的主要原因是灌木下土壤( )
A.吸收太阳辐射较少
B.吸收大气逆辐射较少
C.反射太阳辐射较多
D.释放地面辐射较多
3.随着灌木的扩张,该地区土壤( )
A.日温差变大 B.厚度增加
C.有机质减少 D.生物多样性减少
(2024·湖南长沙模拟)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,对植被的更新与恢复、生物多样性的维护、生态系统的稳定等具有重要作用。
伏牛山为秦岭东段支脉,植被种类多样。下图分别示意伏牛山地理位置及其土壤有机碳含量
与海拔的关系。完成4~5题。
4.伏牛山( )
A.海拔越低处,受人类活动影响越大,土壤有机碳含量越多
B.海拔高处气温低,微生物分解作用弱,土壤有机碳较丰富
C.海拔1 600 m附近,土壤有机碳输入量最大D.土壤有机碳含量主要受气温影响,与降水关系不大
5.伏牛山相同海拔处北坡土壤有机碳含量较南坡大的主要影响因素是( )
A.纬度 B.坡度
C.水分 D.海陆位置
位于横断山区的贡嘎山,垂直高差极大,自然带类型多,从山麓到山顶依次发育了森林、
草原、冰雪等植被类型。下图为“贡嘎山东坡主要植被类型下土壤有机质沿土壤剖面分布
图”,图中各点所对应纵坐标分别为取样点凋落物层、腐殖质层、淀积层、母质层的取样深
度(亚高山草甸无凋落物层)。完成6~7题。
6.随海拔升高,贡嘎山东坡主要植被类型下土壤腐殖质层有机质含量的变化趋势是( )
A.“单峰”型变化 B.“双峰”型变化
C.先升后降再升 D.先降后升再降
7.次生阔叶林土壤有机质含量低的主要原因是( )
①降水丰富,淋溶作用强 ②气温高,微生物分解快 ③植被单一,凋落物较少 ④发育时
间短,土层较薄
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
(2024·广西南宁模拟)为研究祁连山南坡中段微地形对土壤水分的影响,某研究团队选取
了该区腹地普遍分布的典型坡地(海拔约为2 090~3 120 m)进行试验,其阴阳坡典型植被分
别为青海云杉(东北向)和高山草地(西南向),且阴坡土壤细颗粒占比较阳坡高,有机层及腐
殖质层均较阳坡厚。下图示意试验区两类植被近地表土壤(0~50 cm)的蓄水能力。完成8~
10题。说明:土壤饱和蓄水量为土壤孔隙中水分达到饱和时的蓄水量。
8.关于青海云杉近地表土壤蓄水能力的叙述,正确的是( )
A.土壤饱和蓄水量完全不受坡位影响
B.土壤实际蓄水量受坡位的影响较大
C.随海拔升高,土壤实际蓄水量先减后增
D.在坡顶附近,土壤饱和蓄水量达最大值
9.青海云杉近地表土壤实际蓄水量普遍小于高山草地,主要是因为( )
A.地表的坡度较大,导致地表径流相对较少
B.所在坡向为阳坡,近地表土壤水分易蒸发
C.降水被林冠层截留,到达地表的降水量较少
D.受土壤质地的影响,近地表土壤水分易下渗
10.青海云杉近地表土壤饱和蓄水量普遍大于高山草地,主要是因为( )
A.有机质改善土壤结构,使近地表土壤疏松多孔
B.有机质集中于近地表,利于促进地表径流下渗
C.细颗粒占比较高,有利于抑制近地表土壤水分蒸发
D.土壤易板结,阻挡近地表土壤水分向深处下渗
答案精析
真题体验
1.(1)上层砂土土质疏松,蓄水保水能力弱,蒸发能力强,下层黏土坚实,阻碍地下水向上
补给,在少雨季节土壤水分少;多雨季节上层沙土质地粗,水分易下渗,受黏土阻碍容易滞
水,使土壤水分过多。
(2)培垄增加了耕作层厚度,提高了土壤养分供给能力;培垄和沟底深翻减少了白浆层的不
利影响,利于作物扎根;沟底深翻改变土层“上砂下黏”的不良构型,有效缓解了土壤少雨
季易旱、多雨季易涝的问题,提高了土壤保水保肥能力;沟底有利于冬季积雪,可以改善冬
小麦生长期内的土壤墒情;雨季前冬小麦收获,两垄之间的沟有助于排水,可以减少渍涝危
害。2.(1)差异:山脊土壤表层有机碳密度较大,山谷土壤表层有机碳密度较小。原因:与山谷
相比,山脊受台风影响更大,易使植被倾倒死亡、腐烂,树木更新快,增加土壤中有机碳输
入。
(2)与长白山相比,该地水热条件更好,植被更茂密,热带森林光合作用更强,吸收二氧化
碳更多,把碳大量固定在植物体内。
(3)积极恢复森林,扩大森林面积;加强森林抚育和管理,注重林木的保护性间伐与更新,
提升森林固碳能力等。
预测演练
1.B 2.A 3.B [第1题,制约高海拔地区植被生长的主导因素是热量。随着全球气候变
暖,较高海拔处热量条件改善,逐渐适合灌木生长,B正确。第2题,根据大气受热过程可
知,土壤主要靠吸收太阳辐射增温。灌木地上生物量较多,遮挡了太阳辐射,导致地面吸收
的太阳辐射较少,土壤温度更低,A正确。 第3题,随着灌木的扩张,该地区土壤吸收的
太阳辐射较少,白天土壤温度降低;夜间受灌木的保护,地面辐射损失减少,日温差变小,
A错误。灌木扩张,生物活动增加,加速土壤的形成,厚度增加,B正确;灌木的生物量大,
枯枝落叶多于地衣群落,土壤有机质增多,C错误;灌木扩张,物种比地衣种类增加,生物
多样性增多,D错误。]
4.B 5.C [第4题,据图可知,伏牛山低海拔处土壤有机碳含量低,A错误。高海拔处,
虽然生物量较少,但气温较低,微生物分解慢,经过长期积累,土壤有机碳较丰富,B正确。
海拔1 600 m附近土壤有机碳含量最大,主要原因是微生物分解较慢,低海拔处有机碳输入
量最大,C错误。土壤有机碳输出主要通过微生物分解及雨水淋溶等,因此土壤有机碳含量
受降水的影响也较大,D错误。第5题,伏牛山地处秦岭东段,北坡是阴坡,与南坡相比,
光照较弱,蒸发较少,土壤含水量较高,植被更丰富,枯枝落叶更多,土壤有机碳含量更大,
因此主要影响因素是水分,C正确。伏牛山南北坡纬度相差不大,排除A。材料并无坡度的
信息,无法推知坡度对土壤有机碳含量的影响,排除B。南北坡与海洋的距离差别不大,排
除D。]
6.B 7.C [第6题,随着海拔升高植被类型遵循“阔叶林-针阔混交林-针叶林-灌丛-
草甸”的演替规律,而次生林是受人类活动干扰形成的,应位于最底部坡度较缓的山麓地带,
所以随着海拔升高植被是按照图例中自下而上的顺序分布;腐殖质层属于取样的第二层,所
以要读取自地表向下的第二个数据,注意文字材料中“亚高山草甸无凋落物层”的特殊信息,
因此亚高山草甸读取的是第一个数据,从图中读取的数据可以推出有机质含量是先升后降再
升再降的变化趋势,所以为“双峰”型变化,B正确。第7题,根据收支理论可以推断有机
质含量低应是收入少而支出多导致的;次生林属于受到破坏后形成的森林,相对原始森林而
言结构较为简单,植被较为单一,凋落物少,有机质的来源少,③正确;根据上面的分析次
生林位于海拔最低的山麓地带,气温较高,微生物分解较快,②正确;降水随着海拔增高先增多再减少,山麓不属于降水丰富的区域,①错误;山麓地带较为平缓,水热条件优越,土
壤发育时间较长,④错误。C正确。]
8.B 9.C 10.A [第8题,读图可知,不同坡位的青海云杉近地表土壤实际蓄水量差异较
大,因此土壤实际蓄水量受坡位的影响较大,B正确;青海云杉近地表土壤饱和蓄水量受坡
位影响较小,A错误;随海拔升高,青海云杉近地表土壤实际蓄水量变化较为复杂,C错误;
在坡顶附近,青海云杉近地表土壤实际蓄水量达最大值,在坡中,土壤饱和蓄水量达最大值,
D错误。第9题,地表坡度越大,地表径流越容易流失(地表径流越多),土壤水分含量越少,
A错误;青海云杉地处东北向,以阴坡为主,B错误;针叶林垂直结构更复杂,林冠层可截
留降水,到达地表的降水量较少,C正确;青海云杉所处坡向的土壤细颗粒占比高,只考虑
土壤质地的影响,近地表土壤水分不易下渗,D错误。第10题,土壤饱和蓄水量为土壤孔
隙中水分达到饱和时的蓄水量,因此土壤饱和蓄水量主要受土壤孔隙大小的影响。青海云杉
地处阴坡,有机层及腐殖质层均较阳坡厚,有机质含量丰富,可以改善土壤结构,使近地表
土壤疏松多孔,故选A。]