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第31讲 人与环境
第11单元 生态系统与环境保护
课标要求 1.关注全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、荒漠化和环境污染等全球性环境问题对生物圈的稳态造成威胁，同时也对人类的生存和可持续发展造成影响
2.概述生物多样性对维持生态系统的稳定性以及人类生存和发展的重要意义，并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议
3.举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益
考点一 人类活动对生态环境的影响
1.人口增长对生态环境的影响
人类的__________________都会消耗地球上的资源，并产生大量的______。
生活和生产活动
废物
2.生态足迹
又叫 ，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____________________的土地及水域的面积。包括建设用地、________、林地、草地、耕地、__________。
生产资源和吸纳废物
碳足迹　
渔业用地
生态占用
(1)生态足迹的概念:
(2)生态足迹的特点:
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。
②生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。
(3)生态足迹的影响因素:
①人口规模；
②生活消费水平；
③技术条件；
④生产力水平；
【教材隐性知识】(选择性必修2P83 “旁栏思考”)食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大的原因是:
①牛处于第二营养级, 蔬菜处于第一营养级, 而能量流动是逐级涕减的，所以食用牛肉消耗的资源多;
②养牛与种植蔬菜相比, 前者释放的CO2多, 所需要的林地面积和水域面积也就越大。
3.人口增长带来的环境压力
①人口增长必定会加大对生存空间、食物及衣物等日常用品的需求，排放的垃圾增多，因此__________总量增大。
②人口增长过快会压缩其他生物的生存空间，使地球提供资源的能力(生态承载力总量)降低，最终使生态足迹总量的增速大于生态承载力总量的增速，出现__________，引发______________________。
生态足迹
生态赤字
全球性生态环境问题
常见状况 对环境的影响
生态盈余
生态赤字
生态生态承载力总量>生态足迹总量
生态生态承载力总量<生态足迹总量
生态系统能够维持正常的结构与功能,可持续发展
生态系统的结构与功能遭到不同程度的破坏,引发全球性生态环境问题
【辨析】生态盈余与生态赤字
如节约用水用电、低碳出行、提倡素食、垃圾分类回收再利用等。
4.可持续发展
(1)减少生态足迹总量
(2)提高生态承载力总量。
如加大农、林、牧、渔等产业的科技投入,提高生产力,提高产量。
【注意】我国人口增长的 “一、三、五”
【素养新命题——突破长句问答】外来物种入侵就是某物种从它的原产地通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程。从生态学角度分析外来物种入侵带来的危害：__________________________________________________________________________________________________________________________。
破坏迁入地生态系统的稳定性或生态平衡；使迁入地生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机。
全球气候变化
水资源短缺
臭氧层破坏
土地荒漠化
生物多样性丧失
环境
污染
全球性生态环境问题
考点二 关注全球性生态环境问题
类型 主要成因
全球气候变化 等温室气体大量排放
水资源短缺 、人均占用量少, 。
臭氧层破坏 等化合物的使用
土地荒漠化 人类活动
环境污染 包括大气污染、水体污染和土壤污染,大气污染会导致 频发
生物多样性丧失 生物生存的 被破坏
1.全球性环境问题的类型及主要成因
CO2
人口多
污染严重
氟氯烃(CFCs)、哈龙
雾霾、酸雨
环境
2.全球性环境问题的特点:
3.全球性环境问题的影响:
对生物圈的 造成严重威胁,并且影响到人类的 。
稳态
类型 成因 危害
无机污染
有机污染
重金属、农药污染
4.水污染的类型污染类型:
水体中富含N、P等矿质元素
异养型生物繁殖,水体缺氧,鱼、虾等水生生物死亡,进而使河水变黑、发臭
水体中富含有机物
重金属、农药进入食物链
较高营养级生物体内的重金属等浓度较高
全球性
生存和发展
藻类大量繁殖、水体浑浊度增加,进一步加剧水质恶化,水体缺氧,水生生物大量死亡
解决水污染最有效的办法就是减少污水排放。
A. 臭氧能吸收紫外线和X射线
B. 臭氧减少会导致人类皮肤癌患者增加
C. 臭氧减少的主要原因是化石燃料的燃烧
D. 避免臭氧层破坏需要全球各国的共同努力
【检测】(2021·浙江6月选考卷) 下列关于大气层中臭氧的叙述，错误的是( )
C
C项: 臭氧减少的主要原因是氟利昂等物质的大量排放。
D项: 物质的循环具有全球性，故避免臭氧层破坏需要全球各国的共同努力
考点三 生物多样性及其保护
遗传多样性
生态系统多样性
易地
间接价值
潜在价值
1. 生物多样性的三个层次
遗传(基因)　
物种
生态系统
生物多样性是数十亿年 的结果
生物进化
2. 生物多样性的价值
生物多样性的价值
直接价值
间接价值
潜在价值
实用意义的价值
非实用意义的价值
食用
药用
工业原料
旅游观赏
科学研究
文学创作
调节生态系统的功能
促进生态系统基因流动和协同进化
目前人们尚不太清楚的价值
注意: 生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
植物进行光合作用，制造有机物、固碳、供氧
森林和草地具有防风固沙、水土保持作用
湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候
3.生物多样性丧失的原因
(5) 的盲目引入也会导致物种的灭绝,使生物多样性丧失。
(1)人类活动对野生物种生存环境的破坏,主要表现为:
(2)掠夺式利用包括 ,这
是物种生存受到威胁的重要原因。
(3) 也会造成生物多样性的丧失。
(4) 会导致遗传多样性的丧失,以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。
使得某些物种的栖息地丧失和碎片化
过度采伐、滥捕乱猎
环境污染
农业和林业品种的单一化
外来物种
4. 保护生物多样性的措施
(1)就地保护
①概念: 在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。
②意义: 这是对生物多样性最有效的保护
(2)易地保护
①概念: 把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
如: 建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心
②意义: 这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会
(5)保护生物多样性，关键是要处理好 的相互关系;
(6)保护生物多样性只是 , 并不意味着 。
“合理利用就是最好的保护”。
人与自然
反对盲目地、掠夺式开发和利用
禁止开发和利用
(3)建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法、宣传教育
【检测】(2021·广东卷) 近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的(　　)
A. 基因多样性和物种多样性
B. 种群多样性和物种多样性
C. 物种多样性和生态系统多样性
D. 基因多样性和生态系统多样性
C
题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性，综上所述，C项正确。
【检测】(2021·河北卷) 湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是(　　)
典型湿地 季节性湿地 中度退化湿地 严重退化湿地
湿地特征 常年积水 季节性积水 无积水 完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度 25 17 12 9
注: 生物多样性指数反映生物多样性水平
A. 严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B. 因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C. 湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D. 湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
典型湿地 季节性湿地 中度退化湿地 严重退化湿地
湿地特征 常年积水 季节性积水 无积水 完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度 25 17 12 9
注: 生物多样性指数反映生物多样性水平
D
严重退化的湿地的生物多样性指数最低,而且鸟类丰富度也最低,故食物网结构最简单
鸟类死亡率增加,说明该物种还是存在的，该种群密度下降，不会导致物种数目减少
负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
湿地具有可以蓄水调洪、补充地下水的生态功能，因此湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
考点四 生态工程
生态
效益
消耗
效益
持续
资源化
1.关注生态工程建设
2. 生态工程所遵循的基本原理
(1)自生
①概念: 由生物组分而产生的子组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
a.有效选择生物组分并合理布设, 应尽量提高生物多样性。
b.创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖、以及它们形成互利共存关系的条件。
②措施:
(2)循环
①概念: 指在生态工程中_________________________, 既保证_____________________，也保证______________________
促进系统的物质迁移与转化
各个环节物质迁移顺畅
主要物质或元素的转化率高
通过设计，实现不断循环，使前一个环节产生的 尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。
②措施:
废物
③实例:
无废弃物农业
2. 生态工程所遵循的基本原理
2. 生态工程所遵循的基本原理
(3)协调
①概念:是指在进行生态工程建设时，_____________、___________的协调与适应；
生物与环境
生物与生物
②措施:
③ 意义:
a.考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
b.处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
可避免系统的失衡和破坏
①西北建造杨树防护林成了“灰色长城”。
②过度放牧导致草场退化。
③水体富营养化。
2. 生态工程所遵循的基本原理
(4)整体
①概念: 人类处在一个社会－经济－自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到______________等系统的影响力。
经济和社会
a.遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有 ，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
b.进行生态工程建设时，不仅要考虑 ，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
②措施:
适当的比例
自然生态系统的规律
【检测】常见生态工程实例快速准确判断所遵循的原理
①无废弃物农业——遵循 原理。
②在人工林中增加植被层次——遵循 原理。
③太湖水体富营养化引起大面积水华——违背 原理和 原理。
④前面造林,后面砍树——违背 原理。
⑤草原确定合理载畜量,不能过度放牧——遵循 原理。
⑥单一人工林比天然混合林稳定性低,易爆发虫害——违背 原理。
⑦湿地的破坏,水体的污染———违背 原理。
⑧引种时考虑是否适应环境——遵循 原理。
⑨在进行林业生态工程建设时,既号召农民种树又要考虑农民生活问题——遵循 原理。
循环
自生
自生
协调
整体
协调
自生
自生
协调
整体
3.生态工程的实例
(1)农村综合发展型生态工程
①问题:
人多地少，资源有限
③对策:
建立农村综合发展型生态工程
实现物质的多级循环利用
在资源有限的条件下有较多的产出
取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高
②目标:
④案例:
以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程
3.生态工程的实例
(2)湿地生态恢复工程
①问题:
②对策:
③案例:
人类活动导致湿地缩小和破坏
采用工程和生物措施相结合的方法，在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复
3.生态工程的实例
(3)矿区废弃地的生态恢复工程
①问题:
②对策:
③案例:
a. 土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。
b. 对土地景观造成巨大影响可能产生严重的重金属污染
a. 植被恢复, 以及对植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
b. 首先人工制造表土，然后在人造表土上植树种草。
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
注: 右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图,空白处示气腔
【检测】(2021·辽宁卷) 辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体—河岸带”的生物群落,研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是( )
A.丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B.四种植物都有发达的气腔,利于根系的呼吸,体现出生物对环境的适应
C.不同位置上植物种类的选择，遵循了协调原理
D.生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
A
水平结构
充分利用了环境资源，遵循了协调原理。

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