Mục lục bài họcĐang ở d04-b2
← AP Environmental Science
0/36 bài đã học xong
Chương 4 · Unit 4 — Earth Systems and Resources · Bài 2/4 của chương · bài 14/36 của AP Environmental Science

Soil Formation and Soil Horizons

Sự hình thành đất và các tầng đất
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Soil is made, slowly

Soil forms where parent rock is broken down and mixed with organic matter. Five factors control the result — climate, organisms, topography, parent material and time. Physical weathering (freeze-thaw, abrasion) breaks rock into smaller pieces without changing its chemistry; chemical weathering (acid rain, hydrolysis, oxidation) changes the minerals themselves. Warm and wet climates weather rock fastest, which is why tropical soils are deep but often nutrient-poor: the same rain that makes soil also leaches nutrients out of it.

Reading a soil profile

  • O horizon — surface litter, leaves and partly decomposed organic matter.
  • A horizon — topsoil, humus mixed with mineral particles. Most roots and soil organisms live here; this is the layer that erosion removes first.
  • E horizon — the zone of eluviation, pale because clay, iron and aluminium have been washed out of it.
  • B horizon — subsoil, the zone of illuviation where material leached from above accumulates.
  • C horizon — weathered fragments of the parent material.
  • R — unweathered bedrock.

Soil forms at roughly $1$ cm per $200$ to $1000$ years, so on a human timescale topsoil is a non-renewable resource.

Giải thích tiếng Việt

Đất được tạo ra, và tạo rất chậm

Đất hình thành khi đá mẹ bị phá vỡ và trộn với chất hữu cơ. Năm yếu tố quyết định kết quả: khí hậu, sinh vật, địa hình, đá mẹ và thời gian. Phong hoá vật lý (đóng băng – tan băng, mài mòn) chỉ làm đá vỡ nhỏ mà không đổi thành phần hoá học; phong hoá hoá học (mưa axit, thuỷ phân, oxi hoá) làm đổi chính khoáng vật. Khí hậu nóng ẩm phong hoá nhanh nhất — đó là lý do đất nhiệt đới rất dày nhưng thường nghèo dinh dưỡng: chính lượng mưa tạo ra đất cũng rửa trôi dinh dưỡng đi khỏi đất.

Đọc một phẫu diện đất

  • Tầng O — thảm mục trên mặt, lá và chất hữu cơ chưa phân huỷ hết.
  • Tầng A — đất mặt, mùn trộn với hạt khoáng. Phần lớn rễ và sinh vật đất sống ở đây; đây cũng là tầng xói mòn lấy đi đầu tiên.
  • Tầng E — tầng rửa trôi, bạc màu vì sét, sắt và nhôm đã bị nước cuốn đi.
  • Tầng B — tầng dưới, tầng tích tụ, nơi vật chất bị rửa từ trên xuống đọng lại.
  • Tầng C — mẫu chất, đá mẹ đã vỡ vụn nhưng chưa thành đất.
  • R — đá gốc chưa phong hoá.

Đất hình thành khoảng $1$ cm mỗi $200$ đến $1000$ năm, nên xét theo đời người, đất mặt là tài nguyên không tái tạo.

O — thảm mục, lá rụng chưa phân huỷ hết A — đất mặt: mùn trộn khoáng, rễ và sinh vật tập trung ở đây E — tầng rửa trôi, bạc màu vì bị lấy đi B — tầng tích tụ: sét, sắt, nhôm từ trên rơi xuống và đọng lại C — mẫu chất, đá mẹ đã vỡ vụn R — đá gốc nguyên khối nước thấm và mang vật chất xuống Mất tầng O và A là mất gần như toàn bộ độ phì — đó là cái xói mòn lấy đi trước.
Hai tầng nói lên chuyện gì đã xảy ra với nước. Tầng E bạc màu là bằng chứng nước đã đi qua và mang đi; tầng B đậm và giàu sét là chỗ nước bỏ lại. Vì thế thấy tầng E dày trong phẫu diện là biết ngay vùng đó mưa nhiều, thấm mạnh và dinh dưỡng dễ thất thoát. Ngược lại, ở vùng khô tầng E gần như không có. Đề AP thường đưa một hình phẫu diện rồi hỏi suy luận về khí hậu, chứ ít khi chỉ hỏi tên tầng.
Ví dụ — mất bao lâu để bù lượng đất bị xói

Một thửa ruộng mất đất mặt với tốc độ $12$ tấn mỗi hecta mỗi năm. Khối lượng riêng của đất mặt là $1{,}2$ g/cm$^3$. Đất ở vùng này hình thành với tốc độ $1$ cm mỗi $400$ năm. Tính bề dày đất mất mỗi năm và cho biết tốc độ mất gấp bao nhiêu lần tốc độ tạo.

Giải.

Bước 1 — đổi khối lượng ra thể tích. $12$ tấn $=1{,}2\times10^{7}$ g. Với $\rho=1{,}2$ g/cm$^3$:

$$V=\frac{1{,}2\times10^{7}}{1{,}2}=1\times10^{7}\ \text{cm}^3$$

Bước 2 — chia cho diện tích. $1$ ha $=10^{4}$ m$^2 = 10^{8}$ cm$^2$. Bề dày mất mỗi năm:

$$d=\frac{1\times10^{7}}{1\times10^{8}}=0{,}1\ \text{cm/năm}$$

Bước 3 — so với tốc độ tạo đất. Tốc độ tạo là $1$ cm trong $400$ năm, tức $0{,}0025$ cm/năm.

$$\frac{0{,}1}{0{,}0025}=40$$

Đất đang mất nhanh gấp 40 lần tốc độ được tạo ra. Cách diễn đạt này mạnh hơn nhiều so với việc chỉ nói "xói mòn nghiêm trọng", và đó chính là kiểu câu chốt mà rubric FRQ cho điểm.

Bẫy hay mất điểm — Bẫy quen thuộc là đảo ngược E và B: nhiều bài viết tầng E là nơi tích tụ. Cách chặn bằng chữ: E là Eluviation — Exit, vật chất đi ra, nên tầng bạc màu; B là nơi vật chất bị Bỏ lại, nên tầng đậm màu, nhiều sét. Bẫy thứ hai là gọi đất mặt là tài nguyên tái tạo vì "cây vẫn mọc lại"; đất mặt mất $200$–$1000$ năm cho mỗi centimet nên trong khung thời gian một đời người nó không tái tạo.
Phải nhớ — Năm yếu tố tạo đất: khí hậu, sinh vật, địa hình, đá mẹ, thời gian. Thứ tự tầng từ trên xuống là O, A, E, B, C, R. E mất chất, B nhận chất. Đất mặt là tài nguyên không tái tạo theo thang thời gian người.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 4 — Earth Systems and Resources gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →