资源简介

(共37张PPT)
第二章 生态安全
第一节 分析人类活动对
生态环境的影响
《寂静的春天》封面
1962年，海洋生物学家卡森(R. Carson)撰写的《寂静的春天》一书出版。书中描述人类可能将面临一个没有鸟、蜜蜂和蝴蝶的寂静的世界，原因是农业上大量使用了DDT(滴滴涕)等杀虫剂。这本书在世界范围内唤起了人们对生态环境问题的关注。
DDT于20世纪40年代开始工业化生产，由于它毒性大，在控制农业害虫、杀灭蚊虫等方面效果显著，因此在全球得到广泛使用。不久，人们发现DDT在杀灭一些害虫的同时，也殃及蜜蜂、蝴蝶等昆虫，还危及鸟、鱼、虾等更多生物的生存和繁殖。从20世纪70年代开始，DDT陆续被许多国家禁用。
学习目标
通过本节学习，你将知道：
什么是生态系统服务？
生态系统的自我调节能力有什么特点？
人类活动会对生态环境造成哪些方面的影响？
基于DDT的兴衰过程，结合前面所学关于生态
系统的知识，思考以下问题。
1.在农田大量喷酒DDT，为什么会危及鸟、鱼、虾等动物的生存和繁殖
2.鸟、蜜蜂和蝴蝶减少或消失，会不会影响生态系统的结构和功能？对人类的生产和生活有什么影响？
DDT等杀虫剂的广泛使用，在杀灭害虫的同时，还对农田、河流、湖泊等生态系统造成严重污染。污染物沿食物链传递并逐渐积累，危及昆虫、鸟、鱼、虾等生物，当然也包括人。
微小的水生生物
剑水蚤
蜻蜓的幼虫
小鱼
大鱼
淡水生态系统中污染物沿食物链传递、积累示意图
一只椋鸟一天可以吃120~180只蝗虫，可以有效控制蝗灾
蝴蝶、蜜蜂等传粉昆虫帮助植物完成传粉受精
食虫鸟类数量减少，害虫因失去天敌的制约会大量繁殖。
蜜蜂等传粉昆虫减少，许多植物，包括许多粮食作物和果树，就不能完成传粉受精。
广泛使用DDT等杀虫剂，会破坏生态系统的结构，削弱生态系统的功能，从而造成严重的生态环境问题。
从生态系统视角看生态环境问题
人类赖以生存的生态环境，其实就是各种类型的生态系统。我们吃的食物、饮用的水、呼吸的空气等都来自生态系统；节假日里，很多人去森林、草原、河边、海滨旅游休闲，倍感轻松愉悦，这些都是生态系统带给人类的惠益。人类从生态系统获得的各种惠益称为生态系统服务，这是人类生存和发展的基础。
生态系统服务功能的实现依赖于生态系统的结构和功能。随着人口的增长和科技的发展，人类活动对生态系统的影响越来越大，有时会严重削弱生态系统服务功能，这是人类面临的多种生态环境问题的实质。在全球范围内大量使用DDT造成严重后果，就是一个鲜明的实例。
探讨生态系统的自我调节能力
生态系统总会受到自然或人为因素的影响，为什么在许多情况下，生态系统能够维持自身结构和功能的相对稳定呢
原因是生态系统具有一定的自我调节能力。
分析·讨论
河流生态系统的自我调节能力
下面是某河流生态系统的变迁，类似的情况在多地都曾出现。
20世纪80年代以前，绿树掩映的一条小河，清澈见底，波光粼。人们在河边淘米、洗衣、漫步，喝河中的水，吃河中的鱼虾。后来，人们在农田大量施用化肥和农药，许多新建的工厂将污水直接排入河流。随着人口增加，排到小河中的生活污水也越来越多。到20世纪90年代，这条小河的水变得黑臭，无法饮用，其中的鱼虾绝迹，附近的居民连窗户都不敢打开了。
从21世纪初开始，当地不断加大污染治理力度。2013年，当地开始实行河长制，持续投入巨大的人力、物力整治污染，严禁将工业废水和生活污水直接排入河流，控制化肥和农药的使用。现在，这条小河又恢复了当年清澈的样子，鱼虾多了起来，河边种植了许多树木花草，建起了步道，生活在那里的人们倍感幸福。
讨论
1. 20世纪80年代以前，也有少量生活污水排入这条小河，为什么小河的水质还能保持良好？
河流在受到轻度污染后，能通过自身的净化作用恢复到接近原来的状态。
2. 河流的水质与排污强度有什么关系？这说明河流的自我调节能力有什么特点？
以前人们只在河边淘米、洗衣，小河自我调节能力能够保持小河的清澈。
后来，河流中有了化肥、农药、工厂污水，以及随着人口增加而增加的大量生活污水，小河的自我调节能力无法维持平衡，水质越来越差。
3. 这个事例对你理解发展经济与保护生态环境的关系有什么启示？
生态系统的自我调节能力是有一定限度的，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏，生态系统服务功能就会退化。
在生态系统中，随着环境的不断变化，各种生物的数量也在不断地变化着，但是在一般情况下，生态系统中各种生物的数量及其所占的比例是相对稳定的。这说明，生态系统具有自我调节能力，可以在受到一定程度的外界影响后逐步恢复原有的结构与功能。例如，河流在受到轻度污染后，能通过自身的净化作用恢复到接近原来的状态；当森林中的一小片区域发生火灾，或由于人类采伐林木等活动遭到轻微破坏，如果干扰因素消除，这些区域还会逐步恢复为森林；在草场上适度放牧，草场会由于牧草的不断生长而基本维持原状。
小资料
化肥有氮肥、磷肥、钾肥等，它们含有大量的无机盐。河流中的水绵、黑藻等水生生物能够吸收无机盐。
生态系统的自我调节能力是有一定限度的，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏，生态系统服务功能就会退化。例如，如果草场上放养的牲畜太多，就会严重破坏草场植被，造成土地沙化，人们就很难继续在草场上放牧了。
分析人类活动影响生态环境的事例
如下图所示的是人类活动影响生态环境的一些事例。请运用关于生态系统服务和生态系统自我调节能力的知识，结合这些事例，思考和讨论相关问题。
暴发水华的湖泊
有些地区因大气污染出现酸雨，致使一些树木枯死。有的湖泊由于化肥和生活污水的污染，蓝细菌和藻类大量滋生，形成水华。酸雨和水华会给生态系统和人体健康造成什么影响
水体酸化
土壤酸化
呼吸系统疾病
水体富营养化
破坏水体生态
降低生物多样性
污染饮用水与食物链
森林受损
······
查获走私濒危动植物及其制品的执法现场
象牙猎杀
破坏食物链
降低生物多样性
捕鲸船
······
由于不法分子的非法捕猎，藏羚的数量曾锐减，它一度濒危。你听说过哪些类型的非法捕猎活动？这些活动会给生态系统的结构和功能带来什么影响？
捕食野味
改变生态系统功能
引发连锁反应
······
被砍伐的天然林
食物链变得单一脆弱
降低生物多样性
从全球范围看，大量的天然林被砍伐，有的还被人工林或茶园、果园等种植园替代。从不同生态系统的结构、功能和自我调节能力来看，这样的变化对生态环境有什么影响？
调节气候能力降低
蓄水能力下降
······
净化能力下降
自我调节能力减弱
抗病虫害能力降低
被开垦为耕地的湿地
湿地面积减少
降低生物多样性，生态系统退化
有些地区的河湖湿地或沿海滩涂被大量开发，用于扩展农业、工业和城市用地。这种转变会给生态环境带来什么影响？近年来，我国大力开展退田还湖还湿，为什么要这样做？
调节气候能力降低
水质恶化
······
洪涝灾害加重
退田还湖还湿有助于恢复生态平衡、增强防洪能力、改善水质和气候，推动人与自然和谐共生。
鼎湖山自然保护区
鼎湖山自然保护区是我国建立的第一个自然保护区。你的家乡或周边地区有哪些自然保护区？它们的主要保护对象是什么？
珍稀濒危野生动植物及其生存环境和繁衍条件
典型生态系统
自然遗迹与地质地貌
重要水源地
典型气候区或自然环境
麋鹿
我国成功进行了朱鹮、麋鹿、普氏野马等珍稀濒危野生动物的人工繁育与野外放归。这样做有什么意义？
有效拯救濒危物种，修复生态系统，保护生物多样性
同时推动科研进步和生态文明建设
光伏和风力发电
我国正大力建设光伏发电、风力发电等清洁能源项目你所在的地区有哪些清洁能源基地或项目？个人和家庭在利用清洁能源方面能够做些什么？
绿色出行
节水节电
使用低能耗产品
积极参与植树等公益活动
······
“三北”防护林
我国植树造林取得的重要成就还有哪些？它们在提高森林生态系统服务功能方面有哪些显著效果？
我国通过大规模植树造林工程，有效改善了水土流失、沙尘暴、生态退化等环境问题，显著提升了森林的水源涵养、防风固沙、生物多样性等生态系统服务功能。
探究环境污染对生物的影响
下面我们以酸雨为例，通过实验来探究环境污染究竟是如何影响生物生存的。
实验·探究
酸雨对生物的影响
春雨潇潇，滋润万物。然而有些雨水却能腐蚀建筑物和户外雕塑，使植物枯萎，甚至能伤害人的皮肤和黏膜。为什么呢？因为这样的雨水具有较强的酸性。雨水是否具有较强的酸性，可以用酸碱度(pH)来衡量。任何水溶液都有一定的pH，常温下pH的范围是0~14。pH等于7的溶液呈中性，pH小于7的溶液呈酸性。正常雨水的pH不小于5.6，pH小于5.6的雨水则是酸雨。酸雨主要是由人类活动向大气中排放大量的二氧化硫、氮氧化物等造成的。在我国，有些地区存在酸雨污染，酸雨污染的范围和程度已引起人们的密切关注。
酸雨形成示意图
酸雨真的对生物有不利的影响吗？在实验室条件下，怎样模拟探究酸雨对生物的影响呢？根据下面的提示，你能设计一个探究方案吗？有了方案，再尝试完成它。
提示
①可以按照老师介绍的配制方法，用食醋和清水配制供实验用的模拟酸雨。
②可以测定酸雨条件下种子的发芽率或检测酸雨条件下幼苗的生长状况，以此判断酸雨是否对植物有影响。
③可以探究酸雨对小动物(如小鱼、蚯蚓等)生长和生活的影响。
在探究酸雨对小动物的影响实验中，要注意爱护小动物，尽可能避免对它们造成伤害。实验结束后，要将小动物放回它们原来生活的环境中。
讨论
1. 模拟的酸雨与真实的酸雨有什么差别？
酸雨和模拟酸雨的成分不同。
pH小于5.6的雨水是酸雨，它主要是由人类活动向大气中排放大量的二氧化硫、氮氧化物等造成的。其成分主要是水、硫酸和硝酸；
模拟酸雨的成分是水和醋酸。
2. 真实的酸雨是否比模拟的酸雨对生物的危害更加严重？为什么？
真实酸雨的危害通常比模拟酸雨更严重。
实验只能模拟酸性环境，主要考察酸的直接影响，而真实的酸雨含有多种酸性物质，不仅酸性更强，还可能含有有害金属离子和污染物。
真实酸雨影响的不仅是种子发芽，还会损害植物叶片、根系，改变土壤成分，甚至影响水体酸碱度。
实验模拟酸雨的浓度和接触时间有限，现实环境中酸雨作用是长期、广泛且综合的。
3. 酸雨只是危害生物个体的生存吗？它对生态系统的结构和功能有没有影响？
酸雨不仅危害生物个体，也会影响整个生态系统的结构和功能。
破坏植物群落结构
土壤酸化
水体酸化
食物链破坏
生态功能下降
4. 查阅资料，了解我国在防治酸雨方面采取的对策和取得的成效。
主要对策：
控制二氧化硫和氮氧化物排放
发展清洁能源
调整产业结构
开展生态修复工程
区域酸雨监测与防控
取得成效：
全国酸雨区面积明显缩小，酸雨强度普遍减轻。
二氧化硫排放量持续下降，大部分重点酸雨城市已基本实现酸雨达标。
部分酸化湖泊和土壤正在逐步恢复。
通过分析人类活动影响生态环境的事例，探究酸雨对生物的影响，以及了解我国防治酸雨的对策和成效，我们可以看出，人类活动可能会破坏生态系统，造成生态环境问题；我国正在努力开展多种行动来保护和修复生态系统，增强生态系统服务功能，改善生态环境。美丽中国的建设方兴未艾!
1.人类活动对生态环境的影响是多方面的。判断下列相关叙述是否正确。
(1) 生态环境问题的实质是人类活动破坏了生态系统的结构和功能，严重削弱了生态系统服务功能。 ( )
(2) 生态系统具有自我调节能力，在遭到人类活动破坏后都能够自动恢复原有的结构和功能。 ( )
(3) 对于某些被破坏的生态系统，人类可以通过积极的行动来修复。
( )
√
×
√
2.近年来，我国生态旅游业发展迅猛。生态旅游是一种尽量减少对生态环境的不利影响，将生态环境保护和公众教育，同促进地方经济、社会发展有机结合的旅游活动。人们到森林公园、湿地公园等地开展生态旅游，既能增进身心健康，又能更好地感悟和践行人与自然和谐共生的理念。请回答下列问题。
(1)上述资料对你理解生态系统服务功能有什么启示？
(2)如果你跟家人一起去森林公园或湿地公园开展生态旅游，怎样做才能尽量减少对生态系统的干扰？
1. 生态系统服务
2. 生态系统的自我调节能力
3. 分析人类活动影响生态环境的事例
4. 探究酸雨对生物的影响
阅读教材 P108~109 科学·技术·社会

展开更多......

收起↑