4.2土壤的结构和质地(第1课时)(导学案)
【学习目标】
1.理解土壤形成的自然过程;
2.掌握土壤的主要成分及其功能。
【学习重点】土壤形成;土壤成分
【学习难点】风化机制区分;土壤层次发育
【自主学习】
阅读教材,完成以下问题:
1.什么是物理风化,影响岩石物理风化的因素有哪些?
2.什么是化学风化,
3.风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。土壤可被粗略地分为三层,分别是、、。
4.土壤主要成分及功能
成分
来源/组成
功能
矿物质
有机质
水
空气
生物
【课堂探究】
一、土壤的形成
人类很早就开始种植农作物,这些农作物需要在土壤中生长。那么这些土壤又是怎样形成的?
最初,地球外层的地壳是由岩石组成的,并没有土壤。
土壤的形成过程
岩石风化:风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分变化的现象。
岩石侵蚀:侵蚀是风、水、冰或重力等作用破坏岩石、搬运岩石碎屑物的过程。
土壤的风化——物理风化
岩石遭受物理风化时,会破裂成越来越小的碎屑,每块碎屑保持原有的物质性质。影响岩石物理风化的因素有很多,温度、压力和生物活动是导致岩石发生物理风化的重要因素。
温度的变化——冰能裂石
当岩石缝隙中的水由于温度降低而结成冰时体积增大,会将缝隙胀大。
古人修栈道时,常用火烧岩石,待岩石温度升到很高时,再浇上冷水,岩石会因骤热后突然遇冷而爆裂。
温度的变化——冷热骤变裂石
温度的剧烈变化是一种常见的岩石风化因素。炎热的太阳曝晒会使岩石变得很烫,若气温骤降,可能导致岩石爆裂。
压力
当压在岩石上的覆盖层被去除,岩石承受的压力会大幅降低,会像洋葱那样层层剥落。
生物活动
植物的根会深入岩石的缝隙生长。根的生长会使岩石缝隙进一步加大。
土壤的风化——化学风化
化学风化是岩石在水、氧气、二氧化碳和酸等多种因素作用下,发生化学反应使岩石的成分改变的过程。例如,岩石和水的化学反应导致新矿物的形成,以及可溶性物质的析出。
岩石通过物理风化碎裂成碎屑后表面积增大,碎屑物更易遭受化学风化作用。
从矿物质颗粒到土壤的形成
风化的岩石碎屑慢慢发育成土壤层。
土壤可被粗略地分为三层,分别是表层、淀积层、母质层。
母质层
最靠近基岩的母质层仅包含部分风化的岩石碎屑,这些碎屑是土壤的物质基础。
特点:矿物质丰富,有机质极少。
表层
靠近地表的表层积累了更多来自地表植被的有机质,岩石碎屑被进一步分解为黏土和无机物。
特点:富含有机质(腐殖质),颗粒细小(黏土、无机物)。
淀积层
淀积层位于表层和母质层之间,是在降水作用下,上方土壤中的可溶性矿物质、细小颗粒被溶解、冲刷下来积累形成的。
特点:矿物质和黏土含量高,颜色较深。
土壤的形成过程十分缓慢,直到今天,这个过程仍在不断地继续着形成1cm厚的表土,一般情况下需要100~400年,在极其寒冷的环境中大约需要1000年。
思考与讨论
岩石形成土壤的快慢与哪些因素有关?
二、土壤的成分
土壤在我们周围随处可见。你是否仔细观察过土壤里