保护土壤

第一步：明确变量与控制条件。 自变量是有无植被；因变量是流下的水量与其中的泥沙量。土壤的种类与质量、坡度、喷水的高度、水量、喷水速度都必须相同——这是本实验最常被扣分之处。第二步：预期现象。 乙（裸露）流下的水更多、更浑浊，静置后杯底泥沙明显更厚；甲（有草皮）流下的水较少且较清。

第三步：得出结论并解释。 结论：植被能减少水土流失。原因有三：草的枝叶截留雨水、减弱冲击；根系固持土壤；地表疏松使下渗增加、径流减少。第四步：设计延伸实验与量化方法。 若要研究坡度的影响，就保持植被条件相同、只改变坡度；量化时可把浑水过滤后烘干称量泥沙质量，比「看浑浊程度」更客观。注意用词：这是模拟实验，只能定性说明趋势，不能代表真实坡地的流失量。

第一步：制取土壤浸出液。 取待检测土壤与远处对照点的土壤各一份，质量相同，分别加入等量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌后静置，再用漏斗过滤，得到两份澄清的土壤浸出液。必须用蒸馏水，因为自来水本身可能显弱酸或弱碱性，会干扰结果。

第二步：测定 $\mathrm{pH}$。 用玻璃棒蘸取浸出液滴在 $\mathrm{pH}$ 试纸上，与标准比色卡对照读出 $\mathrm{pH}$。注意不能把试纸直接插入液体，否则会污染样液；也不能先用水润湿试纸，否则等于把样液稀释，测得的酸碱性偏弱。

第三步：比较与判断。 若待检测土壤浸出液的 $\mathrm{pH}$ 明显小于对照点，且小于 $7$，说明该土壤呈酸性、可能受到酸性污染。第四步：说明局限与后续。 该方法只能判断酸碱性，无法确定是哪种污染物，更不能检出重金属；要进一步确认需送专业机构做元素分析。若确认污染，可施用熟石灰中和酸性，同时必须从源头治理废水排放。

第一步：求流失的总质量（第 1 问）。 总质量 $=$ 单位面积流失量 $\times$ 面积 $= 2.5\ \text{kg} \times 8.0 \times 10^3 = 2.0 \times 10^4\ \text{kg}$，即 $20$ 吨。第二步：由质量求体积。 由 $\rho = \dfrac{m}{V}$ 得 $V = \dfrac{m}{\rho} = \dfrac{2.0 \times 10^4\ \mathrm{kg}}{1.25 \times 10^3\ \mathrm{kg/m^3}} = 16\ \mathrm{m^3}$。

第三步：由体积与面积求厚度（第 2 问）。 把流失的表土看成一层薄层，$V = S \cdot d$，故 $d = \dfrac{V}{S} = \dfrac{16\ \mathrm{m^3}}{8.0 \times 10^3\ \mathrm{m^2}} = 2.0 \times 10^{-3}\ \text{m} = 0.2\ \text{cm}$。第四步：求流失的有机物（第 3 问）。 有机物质量 $=$ 表土质量 $\times$ 质量分数 $= 2.0 \times 10^4\ \text{kg} \times 4\% = 8.0 \times 10^2\ \text{kg}$，即 $800\ \text{kg}$。

第五步：换算成积累的年数（第 4 问）。 $1\ \text{cm}$ 需 $300$ 年，则 $0.2\ \text{cm}$ 对应 $0.2 \times 300 = 60$ 年。也就是说，一场暴雨冲走了这块坡地约 $60$ 年的积累。第六步：检验单位与合理性。 第二步 $\mathrm{kg} \div \mathrm{kg/m^3} = \mathrm{m^3}$，第三步 $\mathrm{m^3} \div \mathrm{m^2} = \mathrm{m}$，单位推导均正确；反向验算 $0.002\ \text{m} \times 8.0 \times 10^3\ \mathrm{m^2} \times 1.25 \times 10^3\ \mathrm{kg/m^3} = 2.0 \times 10^4\ \text{kg}$，与第一步吻合。答：流失表土 $2.0 \times 10^4\ \text{kg}$；厚约 $0.2\ \text{cm}$；有机物 $800\ \text{kg}$；相当于约 $60$ 年的积累。这个对比正是「破坏易、恢复难」最有力的证据。