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(共27张PPT)
第4章　人与环境
第1节　人类活动对生态环境的影响
学 习 目 标
1.通过分析人口增长对生态环境的影响,确立人与自然和谐共生的观念。
2.举例说出当前人类面临的主要全球性生态环境问题,关注环境问题与个人生活习惯等方面的关系。
主题一 人口增长与生态足迹
主题二 关注全球性生态问题
目录索引
主题一 人口增长与生态足迹
基础知识 落实
1.生态足迹
(1)概念: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__________和__________的土地及__________的面积。
(2)举例(一个人的生态足迹):一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的__________面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的__________________的面积。
(3)特点:
①生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越__________,对生态和环境的影响就越__________。
②生活方式不同,生态足迹的大小__________。
生态占用
生产资源
吸纳废物
水域
耕地
森林、草地或农田
多
大
可能不同
(4)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二氧化碳等所需的森林面积。
(5)我国人均生态足迹低于世界主要发达国家,但由于我国人口基数大,我国的生态足迹总量位居世界首位。
2.人口增长对生态环境的影响
(1)世界人口情况:18世纪中叶以来,世界人口持续增长,20世纪中叶开始出现了迅猛增长。目前世界人口已达80亿人,并且世界人口还将在未来一段时期内继续增长。
(2)对生态环境的影响:人类对自然资源的利用能力提高,资源消耗速度加快,地球早已进入__________状态。人类对自然资源的不合理利用造成了严重的环境问题。
生态超载
结论要语辨一辨
(1)一个国家生态足迹的大小可反映本国人民的生活方式。(　　)
(2)碳足迹指的是吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳所需的海洋和森林的面积。(　　)
(3)人口增长过快,不但消耗大量自然资源,还加剧了对环境的污染,增加了治理的成本和难度。(　　)
√
×
√
情境探究 提升
生态足迹可以被形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。结合图示回答下列问题。
(1)生态足迹中的耕地和草地分别表示什么
提示 耕地表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等农产品所需的农田面积。草地表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。
(2)与步行相比,开车出行为什么会增大生态足迹
(3)与食用蔬菜相比,食用牛肉为什么产生的生态足迹要更大
(4)生态足迹大小与人类对生态和环境的影响有什么关系
提示 与步行相比,开车出行增加的部分既包括汽车对道路、停车场的直接占用面积,也包括吸收尾气所需要的林地面积等。
提示 能量在流经各营养级时是逐级递减的,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,所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积就越大。
提示 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越大。
方法归纳 拓展
1.影响生态足迹大小的因素
(1)人口规模:某一人口单位规模越大,消耗的资源和产生的废物就越多,生态足迹就越大。
(2)物质生活水平:一般物质生活水平越高,消耗的资源和产生的废物就越多,生态足迹就越大。
(3)技术条件:人类可以通过提高技术条件提高资源利用率,进而减小生态足迹,也有可能因科学技术条件提高造成开发资源增多,从而导致生态足迹增大。
2.生态盈余和生态赤字
项目 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
对点应用 突破
1.(2023湖北卷)2020年9月,我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现“碳中和”的庄严承诺。某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响,常年处于CO2过饱和状态。经治理后,该湖泊生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量,实现了碳的零排放。下列叙述错误的是(　　)
A.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
B.水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放
C.湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧
D.在湖泊生态修复过程中,适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定
B
解析 低碳生活和绿色农业的实施可以减少CO2的排放,从而减小生态足迹,A项正确。水生消费者(如浮游动物和鱼类)通过摄食生产者(如浮游植物和藻类)吸收有机碳,并将一部分有机碳转化为自身的物质,但是其呼吸作用、遗体残骸的分解过程中仍然存在碳的排放,B项错误。全球气候变暖会使湖泊中微生物繁殖加快,从而使沉积物中有机碳的分解加剧,C项正确。水生植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其固定为有机碳,并在生长过程中积累有机碳,D项正确。
2.20世纪70年代以来,全球进入生态超载状态。与1961年相比,全球生态足迹总量明显增长,而生态承载力总量只提高了30%。下列叙述错误的是
(　　)
1961年以来,全球生态足迹总量和生态承载力总量变化曲线图
A.生态承载力代表了地球提供资源的能力
B.1961年到1967年,生态盈余呈现逐年下降趋势
C.发达国家经济发展快,人口增长速度慢,人均生态足迹小
D.若全球生态赤字持续扩大,未来可能会造成生态系统崩溃等严重后果
C
解析 虽然发达国家经济发展快,人口增长速度慢,但其物质生活水平高,消费能力强,所以其人均生态足迹不一定小。
主题二 关注全球性生态问题
基础知识 落实
稳态
生存和可持续发展
我国大力推进______________,促进人与自然和谐共生,采取一系列措施,使整体生态环境得到了明显改善。
生态文明建设
结论要语辨一辨
(1)酸雨形成的主要原因是森林被大量破坏。(　　)
(2)水体富营养化、藻类植物大量繁殖,主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩。(　　)
(3)禁止对自然资源的开发和利用是可持续发展的必然要求。(　　)
×
×
×
情境探究 提升
资料1:臭氧减少危及地球上的所有生物。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氯烃等)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。
资料2:水体富营养化是指在人类活动的影响下,大量含有氮、磷的物质进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,从而引起的藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体溶解氧量下降、水质恶化、鱼类及其他生物大量死亡的一种现象。
(1)为什么臭氧层被称为“地球的保护伞”
(2)解决水污染最有效的办法是什么 此外,受到污染的水源还要集中到处理厂进行净化,常用的方法有哪些
(3)水体富营养化引起的水质恶化属于哪种反馈调节
(4)除了臭氧减少和水体富营养化,气候变暖也是全球性生态环境问题。气候变暖严重影响全球的自然生态系统,想一想,生产生活中有哪些因素可能导致气候变暖
提示 臭氧能吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、X射线和γ射线,保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害。
提示 减少污水排放;物理沉降(过滤)、化学反应分解。
提示 正反馈调节。
提示 煤、石油、天然气的大量燃烧,产生大量CO2;大量砍伐森林等。
方法归纳 拓展
环境污染的来源及危害
对点应用 突破
3.海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球性生态环境问题。海洋酸化会影响大多数海洋生物的生存和繁殖,最终可能导致海洋生态系统发生不可逆转的变化。下列叙述正确的是(　　)
A.海洋中的鱼、藻类和微生物共同构成了生物群落
B.海洋酸化主要是由化石燃料大量燃烧导致CO2过量排放造成的
C.长期海洋酸化会导致海洋生物的种群密度减小,进而使生产者利用分解者的能量减少
D.控制当地的海洋酸化可以任意引进大量外来物种,提高物种多样性和生态系统稳定性
B
解析 海洋中的鱼、藻类和微生物等所有生物共同构成了生物群落,A项错误。海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球性生态环境问题,故海洋酸化主要是由化石燃料大量燃烧导致CO2过量排放造成的,B项正确。生态系统的能量沿食物链单向流动,生产者不能利用分解者的能量,C项错误。任意引进大量外来物种,有可能引发生态危机,不能达到提高物种多样性和生态系统稳定性的目的,D项错误。
4.“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,赤潮频发对海洋生态系统的破坏力也在加大。下列关于“赤潮”的表述,错误的是(　　)
A.赤潮发生时水体多为红色,会导致鱼、虾、贝类的死亡
B.日常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含量降低
D.化肥的使用、生活污水的排放不会引起赤潮
D
解析 化肥和生活污水含大量氮和磷,大量使用化肥和排放生活污水会引起赤潮。
课堂小结第1节　人类活动对生态环境的影响
A组 必备知识基础练
1.下列对生态足迹的理解,错误的是(　　)
A.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态和环境的影响越大
B.生态足迹是人类对地球生态系统需求的一种衡量指标,反映了区域人口对自然资源的利用状况
C.通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力比较可定量判断某一地区可持续发展的状态
D.植树造林、建立“无废弃物生态农业”可以扩大人类生态足迹和加大对资源的利用
2.科学家统计了1961年至2014年间全球生态足迹总量和生态承载力总量的变化情况,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多
B.图中“生态盈余”或“生态赤字”表示全球生态承载力和生态足迹的差额
C.生态赤字越来越大的原因是1961年至2014年全球生态承载力总量增加的速度小于生态足迹总量增加的速度
D.光盘行动、自驾旅游、桑基鱼塘均可减小生态足迹
3.(2025山东德州阶段练习)日本福岛核电站启动核污染水排海,给海洋生物带来灭顶之灾。下列叙述错误的是(　　)
A.核污水可能会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响
B.海洋生态系统中的物质和能量都是沿着食物链和食物网循环流动的
C.由于生物富集现象,放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,积累在食物链顶端
D.日本的核污染水排海会影响全球的所有国家,体现了物质循环具有全球性
4.(2025浙江开学考试)通过比较生态足迹与生态承载力的大小,可定量判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划。下列叙述正确的是(　　)
A.碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积
B.食用植物比食用同等质量的植食性动物产生的生态足迹更大
C.改善饮食结构、减少肉食摄取比例可以缩短食物链,从而减小生态足迹
D.当生态足迹总量小于生态承载力总量时,就会出现生态赤字
5.随着全球生态足迹总量和生态承载力总量的差额进一步增大,生态赤字愈发严重。下列相关描述错误的是(　　)
A.碳足迹是生态足迹的一部分,主要来源于化石燃料燃烧排放的二氧化碳
B.海水和其中的绿色植物均会吸收二氧化碳,全球的海洋面积属于碳足迹
C.在维持同一人口单位生存的情况下,生活方式不同,生态足迹大小也不同
D.科技与生产力水平的发展能不断提高生态承载力,有利于减小生态赤字
6.(2025黑龙江阶段练习)碳达峰是指一个国家或地区的CO2排放量在某一时间点达到历史最高值,然后开始逐步下降的过程。碳中和是指通过减少温室气体排放和增加碳吸收,实现温室气体净排放为零的状态。碳达峰是实现碳中和的重要前提和阶段性目标。如图表示黑龙江省大兴安岭地区某县碳吸收和排放量在最近10年中的变化(横坐标表示年份相对值,纵坐标为碳吸收和排放量,单位为万吨)。下列分析正确的是(　　)
碳吸收、排放量变化
A.碳元素在当地以CO2的形式完成碳循环
B.当地在第3年即实现碳中和,此后一直处于负排放
C.当地的碳排放中燃料燃烧可能是最主要来源
D.当地第3年后生态足迹一定处于逐年减小状态
7.全球人口的持续增长,对环境的压力越来越大,我国是一个人口大国,处理好人口增长和资源环境的关系更为重要。回答下列问题。
(1)人口激增为我国带来了很多严重的环境问题,如　　　　　　　、　　　　　　　、
　　　　　　　。
(2)我国用世界上7%的土地养活了世界上22%的人口,开创了一个奇迹。如果需要养活更多的人口,应当多食　　　　(填“动物性食物”或“植物性食物”),原因是　 　。
若将(草食)动物性食物与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶3,则可供养的人口数量是原来的　　　倍(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后两位)。
(3)随着生活水平的提高和医疗条件的改善,我国人均寿命不断增长,因此只有通过控制人口　　　　才能有效控制人口增长过快的情况。
B组 能力素养提升练
8.(2025河北保定阶段练习)地球上的自然资源、人类的生存空间都是有限的,世界人口的急剧增长、经济的迅速发展,给人类的生存和发展带来了一系列压力,并引发了诸多全球性生态环境问题。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.生活方式不同导致生态足迹的大小可能不同
B.臭氧层破坏是导致雾霾、酸雨频发的主要原因
C.雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力
D.由于石油污染,海洋中的鱼类大量死亡,鱼腐烂后进一步加重了污染并导致更多鱼类死亡,这属于正反馈调节
9.为研究五台山生态旅游的可持续发展,研究人员对其进行了生态评估,结果如图所示。下列叙述不合理的是(　　)
A.生态足迹越大可表示游客所需的资源越多,对生态和环境的影响越大
B.五台山风景名胜区的生态足迹大于生态承载力,不利于可持续发展
C.碳足迹的生态赤字较大,可提倡游客驾驶私家车出游以减少碳排放
D.可通过发展绿色能源、建设生态农业和保护森林等措施来降低生态足迹
10.水体富营养化是全球性的水环境问题。图甲表示某河流生态系统净化生活污水的过程;图乙是该河流受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后几种成分的变化示意图。请据图回答问题。
图甲
图乙
(1)该河流生态系统的能量来源是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,过程④物质的传递形式为　　　　　。
(2)食物链是一种单向的营养关系,若该生态系统存在如下食物链:藻类等植物→小鱼甲→大鱼乙,如果藻类等植物固定的总能量是A,生活污水中给予该生态系统的能量是B,则传递给大鱼乙的能量最多为　　　　　　　。
(3)图乙的AB段,溶解氧大量减少的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　, BC段藻类大量繁殖的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)该河流生态系统能很快清除污染,说明该生态系统具有较强的　　　　　。
参考答案
1.D　生态足迹是人类对地球生态系统需求的一种衡量指标,反映了区域人口对自然资源的利用状况。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。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力比较可定量判断某一地区可持续发展的状态,A、B、C三项正确。植树造林、建立“无废弃物生态农业”可以缩小人类生态足迹和减少对资源的利用,D项错误。
2.D　人类消耗的资源越多,能够提供资源或吸纳废物的、具有生物生产力的地域空间就越大,即生态足迹越大,A项正确。一个地区的生态承载力总量大于生态足迹总量时,出现生态盈余,一个地区的生态承载力总量小于生态足迹总量时,出现生态赤字,B项正确。1961年至2014年全球生态承载力总量增加的速度小于生态足迹总量增加的速度,因此生态赤字越来越大,C项正确。自驾旅游会增大生态足迹,D项错误。
3.B　核污水中的放射性物质可能引起生物基因突变,且放射性物质最终会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,积累在食物链顶端,因此,可能会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响,A项正确。海洋生态系统中的物质循环、能量流动是沿着食物链和食物网进行的,其中能量流动是单向的,不能循环,B项错误。在生态系统中,有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着营养级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集,放射性物质最终会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,积累在食物链顶端,C项正确。日本的核污染水排海会影响全球的所有国家,体现了生态系统的物质循环具有全球性,D项正确。
4.C　碳足迹指扣除海洋对碳的吸收量后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积,A项错误。食用植物比食用同等质量的植食性动物产生的生态足迹更小,B项错误。改善饮食结构、减少肉食摄取比例可以缩短食物链,从而减小生态足迹,C项正确。当生态足迹总量大于生态承载力总量时会出现生态赤字,当生态足迹总量小于生态承载力总量时,会出现生态盈余,D项错误。
5.B　生态足迹,又叫生态占用,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面积,碳足迹是生态足迹的一部分,主要来源于化石燃料燃烧排放的二氧化碳,A项正确。海水和其中的绿色植物均会吸收二氧化碳,全球的海洋面积属于生态足迹,B项错误。在维持同一人口单位生存的情况下,生活方式不同,消耗的资源不同,生态足迹大小也不同,C项正确。科技与生产力水平的发展能不断提高生态承载力,改变生活方式,有利于减小生态赤字,D项正确。
6.C　碳循环具有全球性,仅在当地不能完成碳循环,A项错误。碳中和是指当地碳吸收量和碳排放量基本相等,净排放量为0的状态,第3年当地实现碳达峰,B项错误。由题图可知,当地碳排放量整体在10万吨到45万吨之间浮动,生物呼吸碳排放量小于或等于10万吨,说明燃料燃烧可能是该地碳排放的最主要来源,C项正确。题图只显示了碳排放量在第3年逐渐降低,并没有显示吸纳废物的土地及水域面积等信息,故无法得出第3年后生态足迹的变化,D项错误。
7.答案 (1)生物多样性丧失　土地荒漠化　水资源短缺
(2)植物性食物　能量在流动过程中逐级递减,缩短食物链可减少中间环节能量的损失　1.69
(3)出生率
解析 可设定人所需能量为100单位,膳食结构调整前,所需生产者提供的能量为50÷(10%)2+50÷10%=5 500(单位)。膳食结构调整后,所需生产者提供的能量为25÷10%÷10%+75÷10%=3 250(单位),即可养活人口变为原来的5 500/3 250≈1.69(倍)。
8.B　人的生活方式不同,生存所需的资源不同,生态足迹的大小可能不同,A项正确。大气污染会导致雾霾、酸雨频发,酸雨的形成是空气中二氧化硫等过多导致的,雾霾的形成与PM2.5有关,臭氧层破坏会导致照射到地面的紫外线辐射增强,B项错误。雾霾现象可自行退去,说明生态系统具有一定的自我调节能力,但该调节能力是有一定限度的,C项正确。正反馈是指受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的方向改变,由于污染而死亡的鱼腐烂后会加重污染并导致更多鱼类死亡,这属于正反馈调节,D项正确。
9.C　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越大,A项合理。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,五台山风景名胜区生态承载力小于生态足迹,不利于可持续发展,B项合理。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,碳足迹生态赤字较大,可能是景区以燃油汽车交通为主造成的,游客驾驶私家车出游会增加碳排放,C项不合理。合理规划旅游活动,提倡错峰出游,分散人类活动对环境的压力,有利于改善生态旅游环境,可通过发展绿色能源、建设生态农业和保护森林等措施来降低生态足迹,D项合理。
10.答案 (1)藻类等植物的光合作用和生活污水中的有机物　含碳有机物
(2)4%A(A/25)
(3)需氧型细菌大量繁殖,其进行有氧呼吸分解有机物大量消耗溶解氧　有机物分解后形成的无机盐离子有利于藻类大量繁殖
(4)恢复力稳定性
解析 (1)由图甲可知,该河流生态系统的能量来源于藻类等植物的光合作用和生活污水中的有机物。过程④是含碳有机物沿着食物链从生产者传递给消费者。
(2)该系统的食物链为:藻类等植物→小鱼甲→大鱼乙,其中藻类是生产者,处于第一营养级。生产者固定的能量为A,传递效率按20%计算,大鱼乙获得的能量最多为A×20%×20%=4%A。
(3)需氧型细菌大量繁殖,其进行有氧呼吸分解有机物大量消耗溶解氧,导致图乙中AB段溶解氧含量降低;有机物分解后形成的N等无机盐离子有利于藻类大量繁殖,导致BC段藻类大量繁殖。
(4)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性,该河流生态系统能很快清除污染,说明生态系统具有恢复力稳定性。

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