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第4章 人与环境
第1节 人类活动对生态环境的影响
问题探讨
某同学假期来到几乎没有工矿企业的青海省茶卡盐湖旅游，这里被称为“天空之镜”， 湖水清澈、大气透明。联想到自己生活的大城市时常发生雾霾，他认为，没有人类干扰的自然环境就会很好。次年，他到了几个海滨城市旅游，发现这里经济发达、环境优美。他认识到发展经济与保护环境似乎并不矛盾。
茶卡盐湖
讨论1：人类活动一定会破坏环境吗
不一定
人类活动对生态环境会产生一定的影响，有些人类活动会破坏生态环境，如乱砍滥伐、乱捕滥杀、填湖造地、生物入侵等；有些人类活动会改善生态环境，如封山育林、治理沙漠、管理草原、建立自然保护区等
2011年10月31日，世界人口已达到70亿。未来人口还会剧增。地球人口的持续飞速增长，养活地球人口的环境压力不断增大。
在生物圈中，人口、资源、环境和发展存在紧密而复杂的相互联系。
人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源，并产生大量的废物。如果将人类为了维持自身生存需要的物质等，换算为相应的自然土地和水域面积，就是生态足迹。
一、生态足迹
1、概念
又叫生态占用。是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积
如一个人的粮食消费量可以转换为：
生产这些粮食所需要的耕地面积
一个人所排放的CO2总量可以转换成：
吸收这些CO2所需要的森林、草地或农田的面积
2、内容：
碳足迹
表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需的森林面积。
建设用地
表示人类基础设施所占用的土地面积。
渔业用地
表示支持水产品生产所需的水域面积。
林地
表示生产林木产品所需的林地面积。
草地
表示生产畜牧产品所需的草地面积。
耕地
表示种植农产品所需的农田面积。
3、特点：
（1）生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大
因此，为了减小生态压力，应减小生态足迹的值
（2）生活方式不同，生态足迹的大小可能不同
例如：与步行相比，开车出行会增大生态足迹；
与食用蔬菜相比，吃牛肉会增大生态足迹
据图分析，什么足迹的比例
逐渐增加？请分析其中原因。
碳足迹逐渐增加，
主要原因是人类对化石燃料的使用增加
历史发展告诉我们，一方面，随着经济和社会的发展，人们的生活得到了更好的物质支持，人们的消费水平在不断提高；一方面，全球人口持续飞速增长，近几十年来，养活地球人口的环境压力不断增大。
[典例1]下列有关生态足迹的叙述，错误的是
A．生态足迹是维持人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积
B．不同技术和社会发展状况下，生态足迹的数值不同
C．碳足迹是吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳所需的森林和海洋面积
D．人类采取生活方式不同，所需要生态足迹的大小可能不同
C
思考·讨论
？
人口增长过快带来的环境压力
资料1 18世纪50年代以来的世界人口增长情况，以及未来几十年的预测情况如上图所示。
讨论1.发达国家经济发展快、人口增长慢，是不是人均生态足迹就小呢？
不一定。生态足迹与人的消费水平和生活方式有关。
因为生态足迹的大小取决于人口规模、物质生活水平、技术条件、生态生产力等因素，发达国家虽然人口增长慢，但经济发展快，物质生活水平较高，技术条件高，而这些方面都可能会增大他们的人均生态足迹
资料2 有研究显示，20世纪70年代以来，全球进入生态超载状态。与1961年（数据可采集的第一年）相比，全球生态足迹总量增长了约2倍，而生态承载力”总量只提高了30% (下图）。地球早已进入生态超载的状态。
资料3 1750年，大气中二氧化碳的体积分数只有大约0.028%，而2016年，这一数值已经超过0.04%。导致二氧化碳浓度升高的主要原因是人类对化石燃料的使用、水泥的生产以及土地利用的变化（如毁林）等。二氧化碳浓度升高是导致全球变暖的原因之一。
讨论2.根据上述资料，分析全球发展将面临的问题。
人口增长过快，全球生态足迹总量的增长远远高于生态承载力的增长，生态赤字增加，地球进入严重的生态超载状态；
人口的增长以及人类活动会对生态环境造成严重的压力，这将带来全球性生态环境问题，资料3显示的全球变暖就是其中之一。
讨论3.研究表明，目前生态承载力比1961年增长约30%的主要原因是农业的发展。那么，未来可采取哪些措施提高生态承载力？
保护耕地；通过发展科技来提高农业生产效率，降低农业生产成本；开发新能源；提高能源利用效率；发展循环经济；建立资源节约型的生产和消费体系等等
资料4 2010年，我国人均生态足迹为2.2全球公顷，约为世界人均值的85%，却是我国人均生态承载力的2倍多。而且，我国许多自然资源的人均占有量均低于全球人均水平，如人均耕地面积仅为全球人均值的1/3；人均淡水占有量只有全球人均值的1/4，等等。
讨论4. 由于我国人口基数大，我国的生态足迹总量位居世界首位。这给我国的发展带来巨大挑战。请与同学讨论我们应该怎样做。
整体思考人口、资源、环境和发展的关系，走可持续发展道路
如控制人口增长，加大资源与环境保护的力度，增大有吸收CO2 能力的土地面积，提高生态承载力
人口增长与生态环境的关系分析
二、人口增长
1、人口增长与环境的关系
（1）人口的持续增长，给生态环境带来越来越大的压力
（2）人类活动超出了生态承载力，是环境问题产生的根本原因
（3）人类应控制人口规模，合理利用和开发资源；
改进工艺设备，减少排放，治理污染；优化产业结构，坚持可持续发展
（1）人口基数大;目前已进入了低生育水平国家行列;
(2)依然是人口大国，未来城市化和人口老龄化还加速。
处理好人口增长和资源、环境的关系尤为重要。
2、我国的人口现状：
[典例2]　(不定项)下列属于人口增长对生态环境造成的负面影响的是
A．大量使用私家车等交通工具，造成石油等化石燃料供应紧张
B．大量占用耕地建设住宅，造成耕地面积锐减
C．大量种植优质杂交水稻，减少成本，增加产量
D．大量破坏植被导致耕地退化，农作物产量不高不稳
ABD
[典例3]　下面是反映人与环境关系的三种模式图，下列有关叙述错误的是
A．环境容纳量是指生态系统对人口的承载能力
B．环境容纳量可随着生产的发展而变化
C．人类可以局部地改造环境，从而使人口数量超越环境容纳量
D．生物圈的稳态是人类生存的前提和人类改造自然的基础
C
C
[典例4]下列关于人口增长对生态环境的影响的叙述，错误的是
A．人的生存需要粮食，人口增加需要人们开垦更多的农田，因此又会使人口继续增加
B．人的生存除需要粮食等各种农产品以外，还有多种物质和精神需求，因此会给生态环境造成更大压力
C．随着社会的发展和进步，人口增长对环境的压力将会自然减少
D．我国在发展中遇到的许多困难和问题与人口众多有直接关系
三、关注全球性生态环境问题
资料1:据报道,气候变化可能演变成全球公害;未来气候变化将成为全球性灾难,如英国将会像西伯利亚那样寒冷,美国等主要粮食生产国将因遭遇严重干旱而出现粮食大幅减产。又如,我国科学家也曾预言:未来大气的增温值将是20世纪的2～10倍;我国华北等地仍将保持继续变干旱的趋势;气候变暖严重影响全球的自然生态系统,农业可能是对气候变化最为敏感和脆弱的部门之一。
1、全球气候变化
①形成原因:
②危害:
③防治措施:
煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高。
全球变暖、冰川融化、海平面上升；
干旱范围扩大
减少二氧化碳的排放：
开发新能源，减少化石燃料的燃烧；
促进二氧化碳的吸收和固定：
植树种草，提高森林覆盖率。
2、水资源短缺：
①形成原因:
②危害:
③防治措施:
①人口剧增，需求大；
②绿地、湿地面积减少，涵水、蓄水功能降低；
③淡水资源受到污染　
生物的生存受到影响
①退耕还林、还草、还湖；
②加强管理，减少、杜绝污水排放
资料2:臭氧减少危及地球上所有生物20世纪80年代初,南极洲上空的臭氧层巨大“空洞”的发现,震动了科学界。科学家们于1985年证实,这个“空洞”每年9、10月份出现一次,并预测它还有扩大的趋势。人类活动排入大气中的一些物质(比如冰箱和空调制冷的氟利昂等)进入平流层与那里的臭氧发生化学反应,就会导致臭氧的损耗。
①形成原因:
②危害:
③防治措施:
3、臭氧层破坏：
氟氯烃、哈龙等化合物的使用
臭氧层变薄意味着到达地面的太阳紫外线增强，会对人和其他生物的生存造成极大危害
减少使用和排放氟氯烃(CFCs)、哈龙等物质
4、土地荒漠化
①形成原因:
②危害:
③防治措施:
人类活动使植被的破坏（草原开垦，过度放牧）
干旱区、半干旱区等地区的土地退化（土地荒漠化），甚至完全荒漠化，气候恶化，沙尘暴肆虐
保护草地、植树造林
在世界范围内，生物物种正以前所未有的速度消失。而其中有一些物种已灭绝。到了1681年，渡渡鸟(Dodo)，便在地球上消失了。从1600～1800年间，地球上的鸟类和兽类物种灭绝25种；从1800～1950年地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。曾经生活在地球上的冰岛大海雀、北美旅鸽、南非斑驴、澳洲袋狼、直隶猕猴、高鼻羚羊、台湾云豹、中国犀牛、南极狼等物种已不复存在。白鱀豚、苏门答腊虎、北部白犀牛、奥里诺科鳄鱼、小嘴狐猴等动物也濒临灭绝。
5、生物多样性丧失：
①形成原因:
②危害:
③防治措施:
生物的生存环境被破坏
生物多样性急剧下降
就地保护、易地保护
世界上最后一头雄性北方白犀牛苏丹离世
6、环境污染：
④防治措施:
大气污染、水体污染、土壤污染
导致雾霾、酸雨、水体富营养化等频发
排放到大气、水体和土壤中的污染物过多
减少污染物排放，对污染物进行无害化处理
①分类:
②形成原因:
③危害:
环境污染的成因及危害
污染类型 污染情况 成因 危害
大气污染 温室效应 大量化石燃料燃烧， 使大气CO2过多 气温升高、海平面上升
酸雨 大量化石燃料燃烧， 大气中SO2等过多 水体酸化，危害植物生长
雾霾 大量化石燃料燃烧， 大气中细颗粒物增多 呼吸道疾病增多，危害人体健康
臭氧层 空洞 氟氯烃等化合物使用 使大气中臭氧含量下降，地表紫外线增强
水体污染 无机污染 水中富含N、P等无机营养 浮游藻类繁殖，
水体缺氧，生物大量死亡
有机污染 水中富含有机物 异养生物繁殖使河水变黑发臭
土壤污染 重金属 农药污染 重金属、农药通过植物进入食物链 通过生物富集，高营养级生物体内浓度高
思考·讨论
？
全球性生态问题与个人生活
1. 上述环境问题怎样影响我们的生活？我们个人的行为习惯与环境问题的形成有怎样的关系呢？
环境问题与每个人的行为习惯息息相关，例如，节约用水要从点滴做起，绿色出行可减少温室气体的排放等
2. 绿色出行、多吃植物性食物、少吃肉类等，都可以缩小生态足迹。还有哪些可以缩小生态足迹、减少环境污染的生活方式？
不浪费食物，节约用水、用电，注重资源的循环利用，减少不必要的消费等等
7. 全球性生态环境问题的危害及应对措施
全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。我们应正确处理环境保护与经济发展的关系，践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念
8.可持续发展——人类最终的选择
(1)概念：
在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要。就是指经济、社会和生态协调发展
(2)我国态度：
我国政府倡导生态文明建设，将“全面协调可持续发展”作为基本国策
(3)措施：
建设生态文明，从我做起，身体力行，节能环保，广为宣传
采用“素食、低碳”的生活方式，减小个人的生态足迹，提高生态承载力
问题探讨
某同学假期来到几乎没有工矿企业的青海省茶卡盐湖旅游，这里被称为“天空之镜”， 湖水清澈、大气透明。联想到自己生活的大城市时常发生雾霾，他认为，没有人类干扰的自然环境就会很好。次年，他到了几个海滨城市旅游，发现这里经济发达、环境优美。他认识到发展经济与保护环境似乎并不矛盾。
茶卡盐湖
讨论2：怎样才能既发展经济，又不破坏环境
协调好生态环境和经济发展的关系，发展经济不能与保护环境对立起来，要把保护环境放在首要位置，使经济、社会和生态协调发展
思维训练
？
辨别“偷换概念”
几年前，某地建起一家金属冶炼厂，此后，工厂周边的水稻产量明显下降。农民认为冶炼厂排放的废气导致了农作物减产。环境工作者的研究表明，冶炼厂周围的大气透明度明显下降。
冶炼厂方面认为，水稻产量下降的责任不在他们，因为他们排放的废气是经过处理的，检验报告显示，这些废气不会毒害人体，更没有证据表明他们排放的废气对水稻有毒害作用。
尝试运用已有的知识和思维技能，反驳冶炼厂方面的观点。
使农作物减产不一定要“毒害”农作物，影响农作物的生长条件也可引起农作物减产；不毒害“人体”的废气不一定也不危害水稻。
[典例5]　下列有关环境保护的说法，错误的是
A．含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化
B．各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因
C．劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害
D．废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染
B
[典例6]　(不定项)“赤潮”被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，是海洋生态系统中的一种异常现象。随着环境污染的日益加剧，我国海域发生赤潮的次数也呈逐年上升趋势，下列关于“赤潮”的表述错误的是
A．赤潮发生时水体多变为红色，进而会导致鱼、虾、贝类 的死亡
B．生活中减少含磷洗涤剂的使用可以降低赤潮发生的概率
C．赤潮发生时水中的溶解氧增多
D．化肥的使用、生活污水的排放不会引起赤潮
CD
[典例7]下列有关环境污染和破坏的叙述，正确的是
①造成温室效应的主要原因是煤、石油、天然气的大量燃烧　
②造成臭氧层空洞的主要原因是人们大量使用氟氯烃制冷剂　
③酸雨形成的主要原因是森林大量破坏　
④水体富营养化、藻类大量繁殖，主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩
A．①②③④B．①②④C．①②D．②③④
C
[典例8]长时间持续性、高强度雾霾天气严重威胁着人们的日常生活和健康。下列有关叙述正确的是
A．只要佩戴防雾霾口罩即可预防各种疾病
B．从生态系统的稳定性分析，雾霾的形成说明生态系统的自我调节能力丧失
C．雾霾是社会制度和经济制度的产物，与气象因素无关，不可能实现彻底治理
D．雾霾是工业生产和人类生活所造成的环境污染
D
§4—1《人类活动对生态环境的影响》练习
1．下列不属于人口增长引发的环境问题的是
A．无节制使用水造成的水资源紧张
B．外来物种的入侵导致本地物种的濒危和灭绝
C．过度开垦等造成的水土流失、土壤沙化
D．乱排工业废气造成的空气污染
2．每年的7月11日被定为“世界人口日”，人口问题越来越受到国际社会的重视。下列有关人口增长的叙述，正确的是
A．人类可以改造地球，人口可以不断增长
B．人口剧增会导致环境污染和自然资源的严重破坏
C．如果年龄结构属于稳定型，人口密度一定不变
D．为了使人类与社会和谐发展，要控制人口成为负增长
3．要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是
A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源
B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产
C．发展生态农业，实现物质和能量的多级利用
D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
4．《吕氏春秋》中说：“竭泽而渔，岂不获得？而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而明年无兽。”这些对自然要“取之以时，取之有度”的思想有十分重要的现实意义。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是
A．草原上放养的牲畜过多，会使部分个体饿死，但牲畜的环境容纳量不变
B．“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2，可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃
C．对于自然资源，我们应反对掠夺式开发利用，而不是禁止开发利用
D．只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确的选择
5．(不定项)如图表示某河流随着生活污水的流入，其溶解氧量(DO)、生物耗氧量(BOD)、无机物(富含N、P)的浓度变化情况。下列有关叙述中，正确的是
A．a地有机物浓度低于b地
B．生活污水对无机物(N、P)的浓度变化无影响
C．在a、b两地间，DO值的增加是因为无机物的增加使植物数量增加的结果
D．湖水中藻类等浮游植物将大量繁殖
6．(不定项)湖泊爆发水华后，对水生生态系统的主要危害之一是会降低水体中的溶解氧，从而导致水体中鱼虾等生物死亡，使物种趋向单一。某生物兴趣小组，对爆发蓝细菌水华的湖水作出研究，各取500 mL湖水在30 ℃下培养，分别给予4 klx光照(接近湖面晴天日照强度)和1 klx 光照(接近湖面阴雨天日照强度)，光暗时间比12 h∶12 h，培养5天后结果如表。下列说法正确的是
组别 加入物质 光照强度/klx 培养前溶解氧/(mg·L－1) 培养5天后溶解氧/(mg·L－1)
1 去离子湖水 4 7.1 6.8
2 去离子湖水 1 6.9 6.8
3 未处理湖水 4 4.9 3.6
4 未处理湖水 1 4.8 0.9
A.湖水中多种矿质离子增加，是引起水华现象的原因之一
B．阴雨天气温低，蓝细菌呼吸弱，水华对水生生物的影响小
C．水华会导致湖水的透光性降低，影响沉水植物的生长
D．阴雨天蓝细菌光合作用产生并溶解在水中的氧气，少于其消耗的氧气
7．(不定项)如图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列分析正确的是
A．ab段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗
B．ab段伴随含碳有机物被大量分解，NH4(＋)等无机盐离子逐渐增加
C．bc段细菌减少的原因是溶解氧减少
D．bc段有机物分解形成无机物有利于藻类大量繁殖
8．实施西部大开发，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草，治理水土流失，防治沙漠化等。试回答下列问题：
(1)从生态因素分析，改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素主要是
(2)“退耕还林、还草”的生态学原理是提高生态系统的______________________；保护环境、保持生态平衡的关键是保护
植被
水
自我调节能力
(4)荒漠化加速了西部生物多样性的进一步丧失，这是因为
生态系统遭到破坏，自我调节能力减弱
(3)21世纪初，北京等地频繁出现“沙尘暴”和“泥雨”，其主要原因是黄土高原和内蒙古地区的森林等植被遭到破坏。这说明森林等植被在________________ 等方面起着非常重要的作用。
(5)西部耕地要做好除草、治虫等工作，从能量流动的角度看，除草、治虫的目的是___________________。治虫措施中大量喷施化学杀虫剂会污染和破坏环境，控制使用化学杀虫剂的方法：一是用________________ 替代化学杀虫剂，二是用基因工程的手段将抗虫基因植入农作物中，培育新的抗虫作物品种。
防风固沙、保持水土　
使能量尽可能流向对人类有益的部分　
生物杀虫剂
聚沙成洲，
奋发超越

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