《2025年天星教育试题调研地理第9辑》

模拟实验设计·根据实验目的补全实验
步骤与结论
热考指数★★★★★
原创预测：阅读图文材料，完成下列要求。(14分)
为探究不同土地利用类型对土壤水分下渗能力的影响，某实验小组进行了模拟实验，实验装置如图所示，实验报告如表所示。

命题依据
模拟实验设计题是近三年高考地理的新题型，也是2025年1月八省联考的创新题型，其中水和土的问题一直是模拟实验设计题的重点。本题依托土壤这一地理学科主干内容设题，同时兼顾跨学科考查趋势，实验过程简单，但对学生能力的考查不简单。

(1)补齐表中的实验步骤和实验结论。(6分)
(2)以裸地为例，对上述实验结果作出合理解释。(4分)
(3)若仍利用该实验装置，对比林地、草地、裸地的土壤样品研究土壤抗蚀能力，试提出两种观察方法。(4分)

答案：
解析
(1)本实验的目的是探究不同土地利用类型对土壤水分下渗能力的影响，应先明确实验基本原理，然后对应原理梳理实验过程，最后将其拆分成4步。
本实验的原理：土壤样品会吸收一部分水，然后通过塑料瓶口渗出一部分水进入量杯，量杯中的水越多，对应的塑料瓶中土壤样品的水分下渗量越大，反之则越小。因此实验步骤可以概括为“取土→放土→倒水→观测”。当实验小组获取了体积相同的土壤样品A、B、C后，步骤3应加入等量的蒸馏水。加入蒸馏水后，等待土壤样品吸收、渗出加入的蒸馏水，直到三个量杯中的水位基本稳定，最终读取各量杯的刻度，即步骤4。
【实验原则】在设计实验时注意用控制变量的方法，尽量排除无关变量的干扰，保证实验数据的准确
结合所学知识，可以得出结论：其他条件相同时，林地土壤水分下渗能力最强，草地次之，裸地最弱。
(2)结合所学可知，土质越疏松，土壤水分下渗量越大。可以从裸地和林地、草地的土质疏松程度的差异角度分析。

(3)进入量杯的泥沙越多，说明土壤流失越多，土壤抗蚀能力越弱。可以从量杯内水体颜色、量杯内泥沙体积等方面观察。
答案
(1)步骤3：分别在三个塑料瓶中缓慢、均匀地倒入等量蒸馏水。(2分)
步骤4：静置一段时间，等量杯水位稳定之后，分别读取各量杯刻度。(2分)
实验结论：其他条件相同时，林地土壤水分下渗能力最强，草地次之，裸地最弱。(2分)
(2)裸地缺乏植物根系松土，土壤孔隙度低，水分下渗能力弱；(2分)裸地有机质含量低，土壤结构紧密，水分不易下渗。(2分)
(3)方法一：观察量杯中的水体颜色(混浊度)，越混浊说明对应土壤样品的抗蚀能力越弱。(2分)
方法二：观察量杯底部的土壤沉积情况，量杯底部的泥沙越多，说明对应土壤样品的抗蚀能力越弱。(2分)