《2025年能力培养与测试八年级地理上册人教版》

黄河流域水土流失模拟实验
黄河流域的水土流失问题历史久远,现状严峻。在长期的自然与人文因素的综合作用下,流域内大量肥沃表土流失,土壤肥力下降,致使植被生长受到限制。黄河下游大量泥沙淤积使河床不断抬高,形成“地上河”。同时,水库库容因泥沙淤积而缩减,调蓄洪水的能力大幅降低,洪水风险日益加剧。农业生产也深受其害,贫瘠的土壤导致农作物产量大幅下滑,品质也大不如从前,农民收入减少。在同等降水强度和坡度条件下,深入探究植被覆盖率与水土流失量之间的关系至关重要,这能为后续治理水土流失提供科学依据,助力生态修复。
可以参照以下流程,开展本主题的跨学科学习。
```mermaid
graph LR
A[模拟实验,准备材料,搭建装置] --＞ B[模拟降雨,观察植被覆盖率与水土流失量的关系]
B --＞ C[数据分析,探究植被覆盖率与水土流失量的关系]
C --＞ D[根据实验结论和文件检索等,提出防治水土流失的建议]
```

任务一：模拟实验,准备材料,搭建装置
(1) 材料准备：长方形塑料盒(或水瓶)、土壤样本、可调节出水量的喷壶、容器、木块或砖块、量杯、天平等。
(2) 装置搭建：将同一植被不同覆盖率的土壤样本均匀铺在长方形塑料盒内(或水瓶内),保持5—10cm厚度,既能体现植被根系固土作用,又方便观察测量水土流失情况。把长方形塑料盒(或水瓶)放在水平桌面上,将一端(瓶底)垫高,模拟成常见的15°—20°坡面地形。具体装置需要学生自己设计并搭建。
任务二：模拟降雨,观察植被覆盖率与水土流失量的关系
(1) 模拟实验前,要进行充分调试,测试喷壶按压频率与力度,每秒按压2—3次模拟中等强度降雨。
(2) 进行模拟实验时,对同一植被不同覆盖率的土壤样本依次进行模拟降雨,每次降雨时间设定为2min,按照同一植被覆盖率由高到低的顺序进行,观察对比同一植被不同覆盖率的水土流失情况,将观察结果填写在表1中,并在下图中绘制烧杯中水土流失情况。
|样本|同一植被覆盖率|雨水完全渗透时间/min|泥沙开始流失时间/min|泥沙流失程度描述(轻微/中度/严重)|
|1|高| | | |
|2|中等| | | |
|3|低/无| | | |
(3) 通过动手操作实验,对比观察实验现象,你能得出什么结论呢？

任务三：数据分析,探究植被覆盖率与水土流失量的关系
模拟降雨结束后,用量杯测量收集到的水土混合物并记录。通过沉淀或过滤分离出泥沙,用天平称量泥沙重量,记录同一植被不同覆盖率土壤样本的水土流失量,填写表2。
|样本|同一植被覆盖率|水土混合物总量/g|水土混合物中的水量/L|水土混合物中的泥沙含量/g|
|1|高| | | |
|2|中等| | | |
|3|低/无| | | |
(1) 观察实验数据,你得到什么结论？
(2) 你能推断出哪个样本中水土流失量最大吗？尝试绘制水土流失与植被覆盖率关系的示意图。
任务四：根据实验结论和文件检索等,提出防治水土流失的建议
(1) 根据实验结论,以小组为单位,讨论防治水土流失的建议。
(2) 查阅相关资料,完善黄河流域防治水土流失的建议。

答案： 任务二（3）降雨、坡度相同条件下，同一植被覆盖率越高，雨水完全渗透需要的时间越长，泥沙开始流失时间越晚，流失程度越轻。
任务三（1）同一植被覆盖率与水土流失量呈负相关，覆盖率越高，水土混合物总量、泥沙含量越低，截留雨水与固土效果越好。
（2）样本3。绘图略。
任务四（1）加强植被保护与恢复，植树造林、退耕还林，监管人类活动等。（合理即可）
（2）在生态修复方面，封育重点区域，恢复植被；工程措施方面，以小流域为单元综合治理，打坝淤地等；监督管理方面，利用遥感常态化监管；农业领域方面，推广保护性耕作，发展滴灌、喷灌等节水农业技术。此外，完善水土保持法规，加大科研投入，提高监测水平，全方位守护黄河流域生态。（合理即可）