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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。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。讨论1：人类活动一定会破坏环境吗？讨论2：怎样才能既发展经济，又不破坏坏境？不是，人类活动可能破坏环境，如乱砍滥伐、乱捕滥杀、填湖造地等；也可能改善环境，如封山育林、治理沙漠、管理草原、建立自然保护区等。边发展，边保护，边治理，走可持续发展道路。问题探讨生态足迹 （生态占用）（1）概念：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）生存所需的生产资料和吸纳废物的土地和水域面积。②排放的CO2总量可转换成吸收这些CO2所需要的森林、草地或农田的面积。（2）换算（以一个人为例）：①粮食消费量可转换为生产粮食所需要的耕地面积；生态足迹 （生态占用）为什么食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大？能量是逐级递减的，营养级越高，在能量流动过程中消耗的能量就越多，产生的CO2就越多，所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积就越大。生态足迹 （生态占用）人口增长过快带来的环境压力P84【资料1】18世纪50年代以来世界人口增长情况，以及未来几十年的预测情况如下图。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。1.我国的人口现状：①人口基数大；②目前已进入了低生育水平国家行列③依然是世界第一人口大国，未来城市化和人口老龄化还将加速。处理好人口增长和资源、环境的关系尤为重要。2.措施：人口增长过快带来的环境压力P84【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（生态承载力代表了地球提供资源的能力）总量只提高了30%（下图）。地球早已进入生态超载的状态。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，引起全球性生态问题。【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。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。从整体上思考人口、资源、环境和发展之间的关系，走可持续发展之路。【资料4】2010年，我国人均生态足迹约为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两倍多。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。概念辨析生态足迹是从人类的角度出发，对生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积进行量化。生态承载力则是从自然的角度出发，对地球能为人类提供的资源规模进行量化。生态足迹和生态承载力一般采用标准化单位“全球公顷”来计量。常见状况对环境的影响生态盈余生态承载力总量>生态足迹总量生态系统能够维持正常的结构与功能，可持续发展生态赤字生态承载力总量<生态足迹总量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概念辨析 污染类型污染情况成因危害大气污染酸雨大量化石燃料燃烧，大气中SO2等过多危害动植物生命活动，腐蚀金属材料与建筑物等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，危害人体健康水体污染无机污染水中富含N、P等无机物水体富营养化，表现为赤潮或水华，水体缺氧，生物大量死亡，加重污染有机污染水中富含有机物土壤污染重金属、农药污染重金属、农药等进入食物链通过生物富集，高营养级生物体内浓度高，危害人体健康常见环境污染的类型、成因及危害二
思考 讨论 全球性生态环境问题与个人生活P87
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。
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。
讨论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？
讨论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？
1.我们既要关注人口增长过快带来的环境压力，也要注意人口停止增长或负增长带来的问题，请在左右两栏之间画上适当的连线。练习与应用P88一、概念检测人口增长过快人口停止增长或负增长劳动力不足资源短缺人口老龄化交通拥挤环境恶化2.我国南极科学考察队员发现，南极地区的部分海冰正在逐年融化，使企鹅的栖息地越来越少，导致这一现象的原因是 （）A.水土流失 B.温室效应 C.大气污染 D.海洋污染3.近年来，我国绿色发展的理念日益深入人心，建设美丽中国的行动不断升级提速，带来更多蓝天白云、绿水青山。下列举措不利于改善环境的是（）A.进行垃圾分类B.大力植树造林C.工厂废气经净化处理后排放D.沿海兴建化工厂，污水直接排入海洋BD第4章人与环境第2节生物多样性及其保护1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊（qiónglián）目昆虫，后被命名为中华蛩蠊，它填补了我国蛩蠊目昆虫的空白，目前被列入国家一级保护动物名录。适合生存的生境十分有限、生活周期相对较长、数量稀少。如果不进行保护，中华蛩蠊很有可能走向灭绝。讨论1：中华蛩蠊看不上似乎毫不起眼，为什么要对它进行保护呢？讨论2：如果人类不进行保护，像中华蛩蠊这样的稀有物种就会灭绝吗？每个物种都有其独特性，都有其价值。问题探讨遗传多样性(基因多样性)生态系统多样性物种多样性决定本质形成是生物多样性最直观、最基本的表现是生物多样性的宏观表现分子水平：DNA的多样性细胞水平：染色体的多样性个体水平：表型的多样性基因突变染色体变异基因重组生物多样性的概述分析生物多样性的价值思考.讨论【资料1】在我国，红树林原来广布于福建、广东、广西、海南沿海的潮间带，既是海岸的天然防护林，又是潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的处所。由于人类的围海造地和人工养殖以及建筑、薪柴之需，红树林的面积日益缩小。问题1：红树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？(1)将直接影响沿海陆地的生态环境。(2)会使潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍；(3)还会影响周围的生态环境，从而影响更多的生物。问题2：栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说，有哪些利用价值？【资料2】大面积种植水稻、玉米或小麦等，给人类带来了粮食的丰收，但是，栽培品种大多抗病性差。这些作物的祖先:野生的水稻、玉米或小麦，在基因组成上与栽培品种有着一定的差别。（1）科学研究的价值（2）通过转基因从而获得具有这些优良性状的栽培品种。每个物种都有其独特的基因库，是经历了漫长的生物进化留存下来的，具有重要的价值，任何一个物种的灭绝，都意味着一个基因库的消失，是生物多样性的巨大损失。【资料3】家蝇不但扰人，而且会传播疾病，因此很不受人们欢迎。但是家蝇是某些动物的食物，是食物链上的重要一员；它还可以为植物传粉；人工饲养的家蝇幼虫可以作为动物的饲料。人们还模仿蝇眼制成了蝇眼照相机；模仿家蝇的平衡棒制成的振动陀螺仪，可用于高速飞行的火箭和飞机。讨论3：为什么说任何一个灭绝的物种都会带走它独特的基因，是令我们永远遗憾的呢？讨论4：以上三个资料说明生物多样性具有哪些价值？直接价值（潮间带的鱼类、甲壳类、贝类以及水稻、玉米、小麦等可供食用，家蝇可以为植物传粉、作为动物饲料，并对科学研究具有重要价值等）间接价值（红树林对海岸的防护作用）潜在价值（红树林、野生稻等生物很可能还有目前人类尚不太清楚的重要功能）。资料1：红树林的价值资料2：栽培作物野生种的价值资料3：家蝇的价值1.直接价值：是对人类有食用、药用、作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究、文学艺术创作的非实用意义的价值。实用意义的价值食用药用工业原料非实用意义的价值旅游观赏科学研究文学艺术绝大多数来自动植物、微生物的代谢产物。为人类提供了众多生产原料。基本来源于种植农作物和养殖畜禽及海产品。在生态旅游、科学研究、艺术创作等方面具有重要价值。生物多样性的价值植物能进行光合作用，制造有机物、固碳、供氧等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2.间接价值（1）主要体现在调节生态系统的功能等方面。生物多样性的价值2.间接价值（2）在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。注意：生物多样性的间接价值明显大于直接价值。彗星兰和长喙天蛾老虎和斑马生物多样性的价值3.潜在价值：目前人们尚不清楚的价值。不起眼的野草（过去）用于治疗疟疾（现在）黄花蒿潜在价值≠没有价值对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在价值。生物多样性的价值（1）植物净化空气__________（2）人工湿地涵养水源_________（3）农田能够提供粮食_________（4）模拟鸟类外形研制飞机_________（5）触景生情诗兴大发_________（6）一种不知名的昆虫_________（7）人参中提取人参苷_________（8）一种不知名的野草_________（9）画家旅游时即兴泼墨_________（10）“飞流直下三千尺，疑是银河落九”________（11）猎豹的追赶使羚羊的奔跑能力增强________知识巩固：写出以下例子对应的生物多样性价值。间接价值直接价值潜在价值直接价值直接价值直接价值直接价值直接价值间接价值间接价值潜在价值一、概念检测1.长江江豚仅分布于我国长江中下游地区，已是极危物种。下列保护长江江豚的措施，最为有效的是 ( )A. 建立长江江豚繁育中心B. 建立长江江豚自然保护区C. 加强立法、执法和宣传教育D. 利用生物技术对长江江豚的基因进行保护练习与应用（P96）B一、概念检测2.保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。下列说法正确的是( )A.鼓励人们进入保护区，给鸟类喂食、建巢B.将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护C.对于珍稀濒危的物种，应该禁止一切形式的猎采和买卖D.易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护区等进行保护C一、概念检测3.将左右两侧的词句，按照对应关系画线连接起来。每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能芦苇是一种重要的造纸原料潜在价值间接价值直接价值海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示，研制出木工用的锯蝉蜕是一种动物性药物某种不知名昆虫第4章 人与环境第3节 生态工程在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要建设项目公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。讨论1：农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？弃耕的农田在自然状态下演替为森林需要经过数十年甚至更长的时间，而利用生态工程原理进行人工造林，可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。问题探讨讨论3：公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？生态工程的建设要顺应自然，即合乎自然规律。自然的地貌和植被，是自然选择生物与环境相适应的结果，充分利用原有的地貌和植被有利于该公园的可持续发展，并且会减少人力和物力的投入。讨论2：为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？建设北京奥林匹克森林公园是涉及生态学、工程学、系统学、经济学等多学科的原理和方法的系统工程，要综合考虑诸多方面的因素，而且建设成本较高，在开工前做好整体设计可以保证工程建设的合理性与可实施性，也可以有效控制建设成本和后续维护成本，避免不必要的浪费，提高生态效益。问题探讨二、生态工程所遵循的基本原理生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。生态工程所遵循的基本原理自组织是指一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序到有序，由低有序到高有序的发展过程，就是自组织。②需要创造有益于生物组分生长、发育、繁殖，及形成互利共存关系的条件。实例：湿地修复生态工程1.自生原理（3）实施措施和意义移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质降低水体污染有利于生态系统的自生增加水体溶氧量改善水生生物生存环境太阳能水生态修复系统以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。1.自生原理（3）实施措施和意义循环原理实例：无废弃物农业古代施肥旁栏思考题（P100）有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因，我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一，你认同这一观点吗？认同。历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为了不毛之地，而中华文明在“天人合一”、“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”、“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长；我国古代先民还依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。02旁栏思考题（P101）从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，应该注意什么？我国西北部地区缺雨干旱，土壤贫瘠，应该选择适合当地自然环境的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜的数量不能超过草地的承载力。（1）概念：系统建设以整体观为指导，进行生态工程建设时，不仅考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。4.整体原理例如：进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑农民的生活问题。归纳总结：判断方法——核心词(背)自生原理：提高生物多样性，创造有益于生物形成互利共存关系的条件。循环原理：物质循环、无废弃物。协调原理：生物与生物之间、生物与环境之间协调；考虑环境容纳量。整体原理：强调“自然(生态)-经济-社会”结合；强调整体大于部分之和。生态工程所遵循的基本原理①沼气池——遵循了原理；②在人工林增加植被层次——遵循了原理；③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了原理；④前面造林，后面砍树——违背了原理；⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循原理；⑥湿地的破坏，水体的污染——违背了原理；⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了原理；⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循原理；⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了原理和原理。循环自生循环整体协调自生自生协调自生协调巩固练习：写出下列例子主要涉及到的生态工程原理讨论1：尝试画出桑基鱼塘中的食物链。桑树→蚕甘蔗→人甘蔗→猪→人浮游植物→鱼浮游植物→浮游动物→鱼桑叶鱼塘甘蔗糖渣糖蚕蚕蛹丝桑树塘泥塘泥蚕排泄物鱼塘鱼塘思考·讨论分析生态工程案例中的原理和应用（P102）讨论2：桑基鱼塘应用了生态工程的哪些原理？①“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”主要遵循了原理；②“所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡，例如桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润气候”主要遵循了原理；③“在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地与水面的配比”主要遵循了原理；④“四大家鱼混养模式，通过合理布设，让各种鱼类都有生存的机会和空间”主要遵循了原理。循环协调整体自生讨论3：当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用做桑树肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？还需要关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。1.生态工程遵循整体、协调、循环、自生等基本原理。判断下列相关表述是否正确。（1）依据生态工程的循环原理，应该对垃圾进行焚烧处理。（ ）（2）园林既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益，体现了生态工程的整体原理。（ ）一、概念检测×√练习与应用（P103）2.建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用了土壤、人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。下列叙述，不合理的是（）A.合理搭配植物以提高系统的生物多样性B.尽量使用本地物种以减少外来物种入侵C.为提高能量传递效率增大引入湿地的污水总量D.选择合适的人工介质以利于好养微生物的分解作用C第二课时生态工程的实例和发展前景一、生态工程的实例1. 农村综合发展型生态工程
运用的生态工程基本原理
沼渣
厩粪
秸秆
种植业
青贮、氨化处理，食用菌培养基
饲料
屠宰厂
副产品
沼渣
沼液
加工
养殖业
谷物
鱼/螺池
沼气池
①有效选择畜、禽、鱼等多种生物组成并合理布设，运用了________原理。
②作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物，运用了________原理
③利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题，运用了_______原理
自生
循环
整体
厦门筼筜（yúndāng）湖生态恢复工程污水排放水质恶化鱼虾绝迹散发臭味减少重金属有毒物排放清挖淤泥、沿湖修建整治沿湖及周边企业引潮入湖、西水东调增加溶氧量、增强自净力改善水质、美化景观循环协调自生厦门筼筜湖生态恢复厦门筼筜湖运用的生态工程基本原理2.湿地生态恢复工程①废水等污染物的处理，运用了________原理。②根据原湿地中物种的分布情况引入动植物，运用了________原理。③建立缓冲带，减少人类的干扰、依靠其自然演替等机制恢复其生态功能，运用了_________原理。1. 生态工程建设需要因地制宜、多措并举。判断下列相关表述是否正确。
（1）农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的循环利用。（ ）
（2）农村综合发展型生态工程的原理是一样 的，各地均可按相同的模式建设。（ ）
（3）在湿地生态恢复工程中，建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰。（ ）
（4）在某矿区废弃地进行公园化建设时，需要考虑植被与土壤之间的协调。 （ ）
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练习与应用（P109）
一、概念检测
2.2017年，我国农业部启动了农业绿色发展行动，其中要求提高农作物秸秆的利用率。下列对农作物秸秆处理不当的是（ ）A.过腹还田B.青贮、氨化处理C.田间焚烧，留灰做底肥D.利用作物秸杆培养蚯蚓C一、概念检测

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