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《人与环境》
知识解读及实例分析
一、人口增长与生态足迹
1、生态足迹：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。
生态足迹图解
|建设用地|
|碳足迹|
|林地|
|草地|
|渔业用地|
建设用地表示人类基础设施所占用的土地面积。
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。
表示支持水产品生产所需的水域面积。
表示生产林木产品所需的林地面积。
表示生产畜牧产品所需的草地面积。
表示种植农产品所需的农田面积。
|耕地|
（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。与步行相比，开车出行会增大生态足迹。与食用蔬菜相比，吃牛肉也会增大生态足迹。
（3）生态足迹大大超过了生态承载力，出现了生态赤字现象，人类正在耗尽全球的自然资源存量，加剧了环境恶化，全球发展问题严峻。
二、关注全球性生态环境问题
（一）全球性环境问题的特点
1、一些环境污染具有跨国、跨地区的流动性
2、当代出现的一些环境问题，如气候变暖、臭氧层空洞等，其影响的范围是全球性，它们产生的后果也是全球性的
3、当代许多环境问题涉及高空、海洋甚至外层空间，其影响的空间尺度已远超农业社会和工业化初期出现的一般环境问题，具有大尺度、全球性的特点。
（二）关注全球性生态环境问题
1、全球气候变化
4、水资源短缺
2、臭氧层破坏
5、土地荒漠化
3、生物多样性丧失
6、环境污染
（三）全球性环境问题的成因、危害及防治措施
成因机制 危害 防治措施
全球气候变化 煤、石油和天然气的大量燃烧→大气中 增加→温室效应→全球气候变暖 全球气候变暖; 海平面上升;对人和其他许多生物的生存构成威胁 减少化石燃料的燃烧;开发新能源;大量植树造林
酸雨 煤、石油和天然气的燃烧→硫和氮的氧化物+大气中的水汽→硫酸和硝酸→酸雨 水体酸化,影响动物的生长发育,伤害植物的叶和芽,腐蚀建筑物和金属材料 减少化石燃料的燃烧;使用脱硫煤;开发新能源;植树造林
成因机制 危害 防治措施
臭氧层破坏 雾化剂、除臭剂和制冷剂使用氟利昂→臭氧层变薄→南极上空出现臭氧层空洞 导致人患皮肤癌、白内障等疾病;植物的光合作用受到抑制,农作物减产 减少氮氧化物和氟氯烃等物质的排放
水体污染 生活污水、工业废水进入水体,海洋运输时石油泄漏和倾倒污染物等 水体富营养化,若出现在海洋中称为赤潮;若出现在湖泊等淡水流域称为水华 减少生活污水、工业废水等污染物进入水体
土地荒漠化 植被（如草原、森林等）遭到破坏是主要原因 沙尘暴遮天蔽日,破坏力极强 合理利用和保护现有植被;大量营造防护林;部分地区退耕还林、还草
（三）全球性环境问题的成因、危害及防治措施
例析1、生态足迹是指在现有的技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。下列有关说法错误的是（ ）
A.建立生态农业的目的就是扩大人类的生态足迹和加大对资源的利用
B.生态足迹的值越大，人类对生态和环境的影响越大
C.提高能量利用率、调整能量流动关系等可有效减小生态足迹
D.生态足迹是判断某一国家或地区目前的可持续发展状态的重要指标
A
例析2.下图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
例析3.《联合国气候变化框架公约》的主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2 ℃以内，并为把升温幅度控制在1.5 ℃之内而努力。20世纪下半叶实现温室气体净零排放，才能降低气候变化给地球带来的生态风险以及给人类带来的生存危机。下列相关叙述正确的是（ ）
A.大力植树造林既可以改善生态环境，也可以从根本上解决温室效应问题
B.温室效应是生物圈碳循环的平衡状态被破坏导致的，这是个全球性问题
C.岛国受温室效应的影响相对较大，因为岛国的CO2排放量更大
D.为了尽快降低温室效应对气候的影响，应立即实现CO2的净零排放
B
点评：减少开发化石燃料才能从根本上解决温室效应；温室效应会导致海平面上升对岛国影响相对较大；由于要考虑到生产和生活的现状，实现CO2的净零排放是一个逐步实现的过程。
例析4.如图表示某河流随着生活污水的流入，其溶氧量(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值的增加是因为水体的稀
　释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
D
点评：a地的有机物浓度较高,随着有机物的分解,到了b地有机物浓度较低;生活污水的排放会导致无机物(N、P)的浓度增加;在A、B两地间随着无机物的增加,植物的数量逐渐增加,使得DO值不断增加;随着大量无机物(N、P)进入湖泊,会使湖水中藻类等浮游植物大量繁殖。
（四）生物多样性及其保护
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
决定
本质
形成
根本原因
最直观、最基本的表现
宏观表现
1、定义：生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。包含基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，三者关系如下图。
2、生物多样性的价值
（1）直接价值---对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值；
（2）间接价值---调节生态系统的功能；
（3）潜在价值—人类目前还不太清楚的价值。
直到近几十年来，人类才认识到生物多样性的间接价值明显大于他的直接价值。
3、生物多样性丧失的原因
（1） 威胁野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等。（主要原因）
（2）环境污染也会造成生物多样性的丧失；农业和林业品种的单一化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。外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失。
（2）易地保护--把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
（1）就地保护--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，这是对生物多样性最有效的保护。
4、生物多样性及其保护措施
适时有计划
地捕捞成鱼
环境容纳量
【K值】
最快增长处
【K/2值】
T-1
合理利用就
是最好的保护
例析1、为防止大熊猫栖息地碎片化，我国将川、陕、甘三省的野生大熊猫主要栖息地有机整合，形成一片基本相互连接起来的国家公园。2021年7月7日，生态环境部将大熊猫受威胁程度等级由“濒危”降为“易危”。下列说法错误的是（ ）
A.大熊猫在多个保护区的不同分布表明了其水平结构的差异
B.大熊猫国家公园的设立是对其进行保护的最有效措施
C.科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值
D.栖息地的碎片化会阻止大熊猫之间的基因交流从而降低遗传多样性
A
点评：大熊猫在多个保护区的不同分布属于种群的空间特征,而水平结构属于群落的结构特征;建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施,故大熊猫国家公园的设立是对其进行保护的最有效措施;科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值;栖息地的破碎化会形成很多小的大熊猫种群,会减少个体间的交配、繁殖的概率,从而阻止大熊猫之间的基因交流,导致遗传多样性的降低。
例析2、万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲。科技工作者一方面加强对该濒危野生稻的保护，另一方面试图通过杂交、转基因等方式来对现有栽培水稻进行品种改良，提高栽培水稻的抗逆性和产量。下列错误的是（ ）
A.若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，则说明它们属于两个物种
B.保护濒危野生稻的方式有多种，最好的方式是迁地保护
C.通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可增大栽培水稻的基因库
D.通过转基因的方式来改良现有栽培水稻，体现了生物多样性的直接价值
B
点评：保护濒危野生稻的方式有多种，最好的方式是就地保护。
1、生态工程的定义
人类应用生态学和系统学学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
三、生态工程
有效选择生物组分，提高生物多样性程度
2、生态工程遵循的原理
（1）自生原理：自生就是指由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
“无废弃物农业”物质循环再生示意图
保证各个环节物质迁移顺畅
物质或元素的转化率高
减少各个环节废物的产生
（2）循环原理：循环是指生态系统中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，减少各个环节废物的产生。
（3）协调原理：在进行生态工程建设时，要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应等问题。
生物与环境相协调
生物与生物相协调
考虑好环境容纳量
海棠与柏树种植患苹果锈病
橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳
（4）整体原理：每个生态系统都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，这样的复杂系统建设必须以整体观为指导。
经济系统
生产成本
消费效益
自然系统
植物
动物
微生物
非生物因素
社会系统
政策
科学文化
管理
系统的整体功能
大于
各成分功能之和
生态系统是一个有机的整体
社会-经济-自然是一个复合系统
原理 理论基础 意义 实例
生态位原理 不同生物具有各自的生态位 增加物种多样性，使资源得到合理利用 间作、套作
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力和系统的生产力 “三北防护林”建设中的问题
物质循环原理 物质循环 可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响 无废弃物农业
协调原理 生物与环境的协调平衡 生物的种群数量 不超过环境承载力，可避免生态系统的失衡与破坏 过度放牧
整体性原理 整体大于部分之和 保持较高的系统生产力 珊瑚礁中藻类、珊瑚虫形成高效的营养循环
3、生态工程遵循的原理列表比较
四、生态工程建设的实例
实例1、农村综合发展型生态工程
1、问题：实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多地产出，以解决人多地少的矛盾
2、对策：建立农村综合发展型生态工程
3、原理：循环远看理、整体原理
植树、种草
社会、市场
畜牧养殖
矿区废弃地
牧
草
加
工
业
施
加
工程机械措施
就业投入
肉蛋奶
环境
投入
制造表土压实
实例2、矿区废弃地的生态恢复工程
1、问题：矿区生态环境问题
2、修复土地、植被恢复
3、原理：协调原理、整体原理
生态工程遵循的实例
实例 问题 原理 对策 案例
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能较多地产出，以解决人多地少的矛盾 循环、整体 建立农村综合发展型生态工程 以沼气工程为中心的生态工程
湿地生态恢复工程 湿地缩小和破坏 自生、协调、整体 控制污染、退田还湖 厦门筼筜湖的生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境问题 协调、整体 修复土地、 植被恢复 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
例析1.下图为典型生态农业循环生产模式图，下列说法不正确的是（ ）
A.该生态系统中，物质可被循环利用，而不依赖于系统外的供应
B.在该农业生态系统中能量一般储存在有机物中并通过有机物进行传递，实现了
　能量的多级利用，提高了能量的利用率
C.该生态农业主要遵循了循环的生态工程原理
D.通过适当延长光照时间可以增加鸡的产蛋量，这是对生态系统物理信息的应用
A
点评：在生态系统中，物质虽然可被循环利用，但该系统输出的物质较多，因此必须要有不断的物质输入。
例析2.下列关于自生原理说法错误的是（ ）
A.自生是由生态系统的生物组分自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持实现的
B.遵循自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设
C.一般若想提高生态系统的自生能力要尽量提高生物多样性程度
D.只要布设好生态系统的生物成分，生态系统的自生功能就能得以维持
D
例析3.为保护鸟类多样性，某地依据下列示意图将荒草地改建为湿地公园，以作为鸟类的栖息地。拟从“草本植物”“低矮灌木”“高大乔木”中选择适宜树种种植在水岸高地。下列说法错误的是（ ）
A.鸟类在生态系统中一般作为消费者，能够加快生态系统的物质循环
B.为适合不同鸟类筑巢，水岸高地宜选择种植低矮灌木和高大乔木
C.图中由深水区到水岸高地分布着不同的植物类群，这属于群落的水平结构
D.该湿地建成公园后作为旅游景点，这体现了生物多样性的间接价值
D
点评：该湿地建成公园后作为旅游景点，这体现了生物多样性的直接价值。
例析4.蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A.该生态系统中的蚯蚓属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了循环原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
C
点评：农作物、果树等植物是自养型生物，从环境中获取无机物来合成自身体内的有机物。
感谢各位的观看

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