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零水分,全干货,用“空间尺度”思维看土壤难题!

 羊羊的地理教室 2023-05-17 发布于浙江

作者 掷笔三叹 | 排版 杳杳

干货满满的”空间尺度系列“第四弹,它来啦!!!

这次我们的主题是土壤试题中的空间尺度。东北只有黑土吗?土壤冻结对土壤是保护还是损害?降水多一定会造成土壤有机质流失吗?这些问题,在这篇文章中都能得到解答。

空间尺度系列前三期指路👉自然带地质构造和构造地貌


 01 

土壤的相关概念

做题之前,我们简单回顾一下和土壤相关的基本概念,如土壤质地、土壤结构、土壤肥力和土壤类型等。

土壤是地球表面能够生长植物的疏松物质,固态物质包括矿物质和有机质,液态物质为土壤水,气态物质为土壤空气

作者制图

  • 土壤结构

土壤中的固体颗粒往往不是分散存在的,它们通常相互聚合形成团聚体,这种团聚体就称为土壤结构。一般而言,湿热环境下的土壤颗粒容易形成团聚体,而冷湿或干热的环境下土壤颗粒较为分散

土壤团聚体(团粒)形成过程简图丨图源网络

土壤质地和土壤结构的关系图丨作者制图


  • 土壤肥力

指土壤能维持植物正常生长的能力,是土壤的各种性质(物理、化学、生物等性质)综合反映。

土壤肥力的高低与土壤中的养分(有机质和矿物质)、水、空气等物质的组合状况密切相关,还要保证土壤有适宜的温度,同时还不能存在对植物有毒害作用的物质

其中,有机质(腐殖质)含量是肥力高低的重要标志。一般来说,草原土>森林土>荒漠土。

  • 土壤类型

高中阶段常见的土壤类型通常是以颜色来划分,有砖红壤、红壤、棕壤、黑土、灰化土、荒漠土等。

常见的土壤类型 作者制表


 02 

土壤类试题对空间尺度的考察

(我们来看点难题)


今天的重头戏来了!相信我,耐心看完,你会有很大收获。

  • 不同空间尺度——东北一定是黑土吗?


从图示来看,本题说的沉积物最集中的分布区是黄土高原,由此判断它是黄土,这个推测过程并不难。

但是不少同学可能会产生疑问,如果是黄土,为什么会出现在东北的小兴安岭的西侧?分布在东北地区的难道不该是黑土吗?考试的时候一犹豫,第1题就容易错选B。

✓ 大尺度:从大空间尺度来看,东北地区的确是典型的黑土分布区;

✓ 小尺度:但上面这题是将尺度缩小至山地的一侧坡面,那就要看局部区域的具体情况——因冬季风的搬运,受山地阻挡,在山地西侧还有黄土分布。



  • 不同空间尺度——西北土壤有机质含量一定低吗?

同一区域在不同尺度下,受到各种因素影响,局部区域的土壤肥力可能存在差异。


上面这题的情境是我国的西北地区,从大的空间尺度来看,我国西北地区多沙质土壤,有机质的确含量低;

但本题考察的是西北某河上游的某地,是很明显的局部区域,这里表层土壤有机质含量较高且稳定,其原因在于受到了人类农业活动等人为因素的影响

很明显,我们不能用大区域一般性的泛化结论,去硬套区内的每一个具体空间。在分析局部地区的情况时,一定要结合图文信息的提示,因地而异地展开分析。



  • 不同空间尺度——土壤冻结,是利于养分保持,还是加速养分流失?

下面两题体现了同一区域在不同空间尺度下,土壤冻结对土壤肥力产生的不同影响:


资料传送门——啥是淋溶作用?

✓ 较大空间尺度

从上面这题我们了解到,从整个东北地区来看,土壤的冻结对土壤肥力起到保持作用,但将研究区域的空间尺度缩小后,这个结论依然成立吗?我们来看下面这题:


✓ 较小空间尺度

如果将尺度缩小,我们发现土壤反复冻结和融化会改变土壤的结构,降低抗侵蚀能力,从而造成土壤肥力的流失,出现和大尺度视角下结论相反的情况。

之所以会出现上述差异,是因为第1题考的仅仅是大尺度下的土壤冻结(只关注“冻”),而第二题关注了小尺度下土壤反复冻结和融化(关注了“冻”和“融”)对土壤微观结构的影响。



  • 小空间尺度——海拔越高,土壤肥力是越差?还是越好?



上面两题中的武夷山、哈巴雪山同属小空间尺度的地理环境,但两者的土壤肥力状况在垂直方向上的分布存在明显差异:

✓ 武夷山较高海拔地区的草甸土较肥沃,原因在于较高海拔地区坡度较缓,且气温和降水条件也还不错;而低海拔地区的紫色土虽然也属于养分条件较好的土壤,但表格中提示“其植被以荒坡灌丛为主”,根据这个信息,说明这里的紫色土能提供的有机质含量不如草甸土

✓ 云南哈巴雪山高海拔地区肥力低,是因为哈巴雪山海拔远高于武夷山(注意对比表格中的海拔数据),高海拔地区气温要低很多,高寒地区的土壤发育较差。



  • 小空间尺度——不同的植被类型对土壤微生物含量有什么影响?


这里4个选项对应的土壤都是小空间尺度,试题要我们比较四地微生物含量的差异,那我们首先要知道,只有环境向土壤提供了充分的有机质,土壤中的微生物才能滋生和繁衍

还记得土壤有机质的来源是什么吗?主要是植被残体,即我们要考虑该地植被类型和覆盖率。这样就把分析链条拉通了:植被覆盖率高、草类多——土壤有机质来源广——利于微生物的繁衍;

✓ 较低海拔地区(高寒草原):降水少,植被覆盖率较低;

✓ 较高海拔地区(高山寒漠):气温低,植被覆盖率低,形成寒漠;

✓ 高寒草甸和高寒灌丛海拔差异不太大,但高寒草甸植被以草本植物为主,所以向土壤提供的有机质多,土壤更加肥沃,微生物含量更高。

看完这篇文章后,你有什么心得体会呢?欢迎到评论区分享,有收获的话,记得点赞和在看哦。


 03 

  做完题再走~

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。秦巴山区土壤有机碳含量随海拔升高呈上升趋势。下图示意秦巴山区不同海拔土壤有机碳含量与气温、降水的相关系数(绝对值越大,相关性越强)。完成下题。



 答案与解析 
(上下滑动查看)

【答案】B
【解析】由图示可知土壤有机碳含量反映了土壤有机质含量的高低。从图中可以看出,海拔>1000m地区,与降水相比,土壤有机碳含量与气温的相关性更强,且呈负相关。冬季气温较低,有机质分解少,有机碳较丰富,①对;海拔>1000m地区,主要因夏季气温较高,植被生长茂盛,但是由于气温与土壤有机碳负相关,微生物分解快,有机质难以积累,较冬季少,②错误;海拔≤1000m地区,主要因冬季气温较低,微生物分解作用弱,有机质分解少,土壤有机碳较夏季丰富;③错误;海拔≤1000m地区,有机碳含量与降水的相关性更强,且呈正相关,夏季降水多,植被生长茂盛,有机碳来源丰富,④对。综前所述A、C、D错误;B正确。故选B。

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