资源简介

第二单元　生态环境与国家安全
第一节　碳排放与环境安全
【学习目标】
1.能够从全球视角分析气候变暖产生的原因及对国家安全的影响,综合分析通过碳减排国际合作解决全球气候变暖的重要性。 (综合思维)
2.能够搜集世界、全国或区域的环境信息,并利用信息解释全球气候变暖及其成因,从维护国家安全的高度尝试提出解决问题的建议。 (区域认知)
3.结合碳排放交易等实例,能够从国家安全的高度,理解碳减排对于人地协调发展的重要性,增强国际合作意识,建立和谐发展的观念。 (人地协调观)
4.能够有针对性地开展野外环境调查,描述身边存在的碳排放问题,并结合已有资料,对解决全球气候变暖问题提出建议。 (地理实践力)
【自主预习】
一、自然界的碳循环与温室效应
1.碳循环
①　　　　不断地在大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈之间进行转移和交换,构成了自然界的碳循环。
2.碳循环的大致过程
大气中的二氧化碳被植物吸收,通过②　　　　　　形成③　　　　固定在生物体内,有些生物在地壳运动中被掩埋,经过漫长的时间形成④　　　　。生物的⑤　　　　、化石燃料的⑥　　　　及人类活动等,都能使⑦　　　　转化为二氧化碳,重新返回到大气中。
3.温室效应
近地面大气中的⑧　　　　　　　等吸收地面长波辐射,并通过⑨　　　　　　　将热量返还给地面。人们把大气的这种保温作用称为⑩　　　　　　。
二、碳排放对环境的影响
1.全球气候变暖的原因
(1)煤、石油、天然气等　　　　通过燃烧释放热能,并向大气中排放二氧化碳,使得大气中的二氧化碳含量逐年增加。
(2)人类对　　　　、　　　　等的大规模破坏,导致植物对大气中二氧化碳的吸收和贮存减少。
(3)由于　　　　逐渐减少,二氧化碳的吸收、溶解条件受到干扰。
2.全球气候变暖的影响
(1)生态系统遭到　　　　。
(2)全球海平面　　　　。
(3)极端天气频发
受全球气候变暖的影响,高温、干旱、强降水等　　　　,　　　　　　。
(4)威胁人类健康。
三、碳减排中的国际合作
1.原因
碳排放导致的环境问题往往具有　　　　,因此,减少大气中的二氧化碳含量,进行碳减排,解决气候危机,亟需国际社会携手努力、　　　　　。
2.共同但有区别的责任
应对气候变化是全球　　　　　,但各国由于　　　　和　　　　不同,在具体担负的责任上　　　　　。
(1)发达国家有义务在碳减排国际合作中　　　　的责任。
(2)发展中国家人口数量大、贫困人口多,综合国力普遍较弱,未来较长一段时期内都将处于经济社会发展期,碳排放总量增长趋势在短期内　　　　。因此,发展中国家应妥善处理经济发展和碳排放的关系,不能为了发展而牺牲环境,也不能因为碳减排而延续贫困、制约发展。
3.国际合作中的碳交易
为体现　　　　　,《京都议定书》对已经签署协议的发达国家的碳减排额有定量的强制要求,对发展中国家则没有。发达国家为了在规定时间内完成碳减排目标,可以通过　　　　等措施帮助发展中国家实现减排,也可通过购买发展中国家的碳减排额抵消自身的碳减排目标。
4.碳减排中的中国担当
(1)中国的承诺
2015年,我国政府向联合国气候变化框架公约秘书处提交了《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》。
(2)中国的合作
我国积极参与应对气候变化　　　　　　,推进气候变化、清洁能源、生态保护、低碳智慧型城市建设等领域的　　　　,为构建公平合理、合作共赢的全球气候治理体系作出了重大贡献。
(3)中国的行动
为实现碳减排承诺,我国积极推进　　　　,构建低碳经济体系。
(4)中国的成就
我国碳排放强度呈逐年　　　　的趋势。
正确打√,错误打×。
1.自然界的碳循环一直相对稳定,维持动态平衡。 (　　)
2.产生温室效应的温室气体只有二氧化碳一种。 (　　)
3.全球气候变暖导致海平面上升,使得大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的危险。 (　　)
4.发达国家有义务在碳减排国际合作中承担更多的责任。 (　　)
5.中国一直在积极主动发展低碳经济,减少温室气体排放。 (　　)
【合作探究】
　自然界的碳循环与温室效应
情境1　碳是组成生物体的基本元素之一,也是组成煤、石油、天然气的主要元素之一,自然界的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。
任务1　在自然地理环境中,碳主要有哪些存在形式






任务2　在碳循环过程中,人类的影响主要体现在哪些环节






任务3　说明森林大火是如何影响碳循环的。





情境2　下图是太阳能转化及二氧化碳循环路径示意图,图中甲类能源利用过程中不产生二氧化碳。
任务1　列举两种甲类能源。




任务2　指出近百年来大气中的二氧化碳含量不断上升的主要原因。




任务3　大气中的二氧化碳含量上升会导致气候变暖,说明其原因。





一、图解自然界的碳循环
二、温室效应的产生
大气中的温室气体就像一层厚厚的玻璃,使地球变成了一个大暖房。温室效应使地球保持相对稳定的气温,从而使生命繁衍生息、兴旺发达。温室效应指由人类过多地排放温室气体(如二氧化碳等)而引起的地球表面升温的现象(见下图)。
　　读地理环境中的碳循环图,回答1~2题。
1.与全球气候变暖关系最密切的是(　　)。
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.此图可以说明(　　)。
①绿色植物的光合作用和呼吸作用是碳循环的重要组成部分　②自然环境各要素是相互独立而存在的　③自然环境中的碳循环,往往是跨越圈层界限的　④自然环境中的物质和能量的流动是单向的
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
　碳排放对环境的影响
情境1　小岛国联盟是由数十个小岛屿国家和沿海低地国家为了强化自身话语权而结成的联盟。他们十分关注全球化石能源(煤、石油、天然气等)及木材的年产量报表。针对当前全球的情况,他们对国家未来的命运深感忧虑。
任务1　找出下列地理事实内在联系,判断图中字母代表的含义,补充完整联系图,以说明小岛国忧虑的原因。
①两极冰川融化　②淹没岛屿与沿海低地　③海平面上升　④大气中二氧化碳含量增加





任务2　二氧化碳增多会加剧温室效应,从大气受热过程的角度分析其原因。





情境2　北冰洋是世界上纬度最高的海洋。由于常年气温低,北冰洋常年被海冰覆盖。自20世纪80年代以来,北冰洋海冰面积不断缩小,对自然环境和人类活动产生了很大的影响。下图示意1980—2020年北冰洋海冰面积变化。
任务1　概括1980年以来北冰洋海冰面积的变化趋势。




任务2　说明1980年以来北冰洋海冰面积变化的原因。



任务3　简述北冰洋海冰面积变化对北极航运产生的影响。




海平面变化——培育综合思维、人地协调观
情境　海洋和冰冻圈提供了独特的生物栖息地,并通过全球水、能源和碳交换与气候系统的其他组成部分相互联系,其对人为温室气体排放和持续的全球气候变暖的反馈明显。与沿海地区、低海拔岛屿、极地和高山地区(包括分布着冰川、积雪或多年冻土的所有山区)密切相关的人类社区特别容易受到海平面上升、极端海平面事件和冰冻圈萎缩等海洋和冰冻圈变化的影响,其他远离海岸的人类社区也会受到海洋变化引起的极端天气事件的影响。下图为过去(1986—2005年)和未来极端海平面事件重现期示意图。
任务1　预测未来海洋和冰冻圈的变化。





任务2　分析未来海洋和冰冻圈发生变化对生态系统产生的不利影响。





一、碳排放增多的原因
二、全球气候变暖的影响
1.海平面上升
2.全球气候变暖对生态系统的影响
3.全球气候变暖对水循环过程的影响
4.全球气候变暖对农业的影响
5.全球气候变暖对工业的影响
　　读漫画,回答1~2题。
1.该漫画反映的环境问题将给我国农业生产的布局和结构带来的影响是(　　)。
A.我国冬小麦的种植北界将由目前的长城一线南移
B.农牧交错带将北移
C.土壤有机质的微生物分解将加快,造成肥力下降
D.该问题不会对我国的粮食安全造成影响
2.该漫画反映的环境问题的成因和对策分别是(　　)。
A.向大气中排放的二氧化硫大量增多　加强对煤的除硫处理
B.二氧化碳过量排放和热带雨林遭砍伐　减少砍伐
C.工业化进程加快　减缓工业化进程
D.生物物种增多,对食物的争夺加剧　控制生物多样性
　碳减排中的国际合作
情境1　碳汇交易是指发达国家向发展中国家购买碳排放指标,这是通过市场机制实现森林生态价值补偿的一种有效途径。这种交易是一些国家通过减少排放或者吸收二氧化碳,将多余的碳排放指标转卖给需要的国家,以抵消这些国家的减排任务。除了传统的工业节能减排外,利用森林的储碳功能,通过植树造林、加强森林管理、减少毁林、保护森林等活动,均可起到降低大气中二氧化碳浓度的作用。
任务1　简述碳交易产生的气候背景。




任务2　归纳碳汇交易对买卖双方产生的积极意义。







任务3　简述碳交易应对气候变化的积极意义。








情境2　工业减排是实现我国“2030年碳达峰、2060年碳中和”战略目标的主要环节,强化国土空间规划和管控土地用途,发挥森林、草地、农田等生态系统的固碳效应也很重要。我国现有森林面积占国土面积22.96%,其中33%为幼龄林,有研究指出:我国森林等生态系统未来的固碳潜力巨大。
任务1　列举实现“2030年碳达峰、2060年碳中和”战略目标的工业减排措施。







任务2　说明我国森林等生态系统未来固碳潜力巨大的原因。






任务3　作为中学生,如何实践“低碳生活”







一、应对全球气候变暖的对策
二、应对全球气候变暖的国内和国际合作措施
1.国内措施
措施 目的 内容
减缓 措施 减缓全球气候变暖的速度 包括减少人为温室气体排放和增加温室气体吸收两个方面,以有效控制大气中的温室气体含量
适应 措施 趋利避害 通过改变人类社会自身,减少全球气候变暖导致的不利影响,或利用全球气候变暖带来的发展机遇
2.国际合作措施
(1)各国都要基于“共同但有区别的责任”原则,采取共同但有区别的减排行动,特别是对全球气候变暖负主要责任的发达国家要率先碳减排。
(2)发展中国家是全球气候变暖的主要受害者,但缺少应对全球气候变暖的资金和技术,需要通过国际合作获得资金和技术的支持。发达国家向发展中国家提供资金、技术转让和能力建设支持是发展中国家实现碳减排与适应气候变化的基本保证。
(3)各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作,建立国际共同应对机制。
三、中国碳减排的行动措施
1.积极推进绿色发展,构建低碳经济体系。
2.通过科技创新和体制机制创新以及严格的环保巡查制度,转变经济结构,淘汰落后产能。
3.调整能源结构,推广风能、太阳能、核能等非化石能源生产,鼓励绿色消费,倡导绿色出行。
4.对碳排放交易市场试点经验加以推广,启动全国统一的碳排放权交易体系。
5.开征环境保护税。
　　碳排放权交易即在政府对二氧化碳排放进行总量限制的情况下,把排放权作为一种商品,从而形成了二氧化碳排放权的交易。在遏制全球气候变暖的世界浪潮中,世界上有许多国家大力发展生物柴油,以减少二氧化碳的排放。据此回答1~2题。
1.碳排放权交易的出现能使(　　)。
①环境质量逐渐恶化　②环境质量逐渐好转　③生产工艺环保的企业获得更大的收益　④排污量大的企业获得更大的收益
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.下列生活方式不符合低碳生活理念的是(　　)。
A.家庭尽量使用太阳能热水器
B.少用传真、打印机,多用电子邮件
C.短时间不用电脑时,启用电脑睡眠模式
D.开燃油车去买菜
【随堂检测】
　　读地表碳循环示意图,回答1~2题。
1.人类影响大气中CO2含量的主要环节是(　　)。
A.① B.②
C.③ D.④
2.为延缓和减轻CO2浓度增加而导致的气候变化与危害,各国政府应(　　)。
A.改变能源结构,提高天然气的使用比例
B.遵守国际公约,控制和削减CO2排放量
C.采用固碳技术,增加新能源污染税费
D.扩大耕地面积,培育新的农作物品种
　　大气中二氧化碳含量增多导致气候变暖成为全球关注的热点问题。读地球热量平衡示意图,回答3~4题。
3.大气中二氧化碳含量增多,导致大气对地面保温作用增强。图中数码所示环节与大气保温作用直接相关的有(　　)。
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
4.全球气候变暖会对粮食生产产生较大影响,其主要原因是(　　)。
A.作物的生长发育受到影响
B.旱涝灾害减少
C.某些物种灭绝
D.土壤肥力下降
　　碳排放与人类活动密切相关,人口规模和结构变化将会带来能源消费和碳排放的变化。读浙江省部分地市2020年人口和碳排放全省占比图,回答5~6题。
5.下列地市中人均碳排放最低的是(　　)。
A.杭州市 B.嘉兴市
C.舟山市 D.丽水市
6.舟山市碳排放在全省占比较高的原因可能是(　　)。
A.重工业比重较高
B.新兴工业发达
C.渔业发达
D.旅游业发达
参考答案
自主预习·悟新知
课前预习
①碳元素　②光合作用　③有机碳　④化石燃料　⑤呼吸作用　⑥燃烧　⑦有机碳　⑧二氧化碳和水汽　⑨大气逆辐射　⑩温室效应　化石燃料　森林　草原
地表水域　破坏　上升　极端天气频发　气象灾害加剧　全球性　合作应对　共同的责任　历史责任　现实能力　应有所区别　承担更多
难以逆转　公平性原则　技术援助　全球治理
国际合作　绿色发展　下降
预习检测
1.×　2.×　3.√　 4.√　5.√
合作探究·提素养
主题1　自然界的碳循环与温室效应
主题探究
情境1　任务1　在岩石圈中,碳主要以碳酸盐的形式存在,在大气圈中以二氧化碳、一氧化碳的形式存在,在水圈中以多种形式存在,在生物圈中主要以有机物的形式存在。
任务2　人类的影响主要体现在消耗大量的矿物燃料,使更多固态的碳转化为大气中气态的二氧化碳或一氧化碳。通过植树造林或毁林开荒等影响植物光合作用固定气态碳的过程。
任务3　植被燃烧排放大量二氧化碳,大气圈碳增长;火灾使植被覆盖率下降,导致吸收二氧化碳的量减少,生物圈碳减少;土壤中的有机碳随大火变成一氧化碳并排放,大气圈碳增长;大火烧死微生物,降低了微生物分解有机碳的能力,水圈和岩石圈碳减少;森林火灾,会使区域或全球生态系统发生改变,破坏碳循环。
情境2　任务1　水能、风能、波浪能、太阳能。(任意两类即可)
任务2　植被减少,矿物燃料燃烧。
任务3　二氧化碳能够吸收地面(长波)辐射,使大气获得更多热量。
对点训练
1.D　【解析】人类燃烧化石燃料,如石油、煤炭等会产生大量二氧化碳;植物被大量砍伐,植物吸收二氧化碳减少。因此图中与气候变暖密切相关的是②④。
2.A　【解析】绿色植物的光合作用和呼吸作用是碳循环的重要组成部分,①正确;自然环境各要素不是相互独立而存在的,是相互影响、相互制约的,②错误;自然环境中的碳循环,往往是跨越圈层界限的,③正确;自然环境中的物质和能量的流动不是单向的,是多向的,④错误。
主题2　碳排放对环境的影响
主题探究
情境1　任务1　A——④,B——①,C——③,D——②。
任务2　大气中二氧化碳含量增多,对地面长波辐射的吸收能力增强,大气增温幅度大,大气辐射增加,大气逆辐射增强,大气对地面的保温作用增强,温室效应增强。
情境2　任务1　总体上北冰洋海冰面积呈缩小趋势;北冰洋海冰面积波动性较大,20世纪90年代后北冰洋海冰面积缩小幅度较大。
任务2　总体上受全球气候变暖影响,气温呈升高趋势;全球气温升高波动性大;20世纪90年代以来全球升温幅度增大等。
任务3　通航里程变长;航运时间延长;航运范围扩大等。
素养培育
情境　任务1　全球持续增温,海洋表面酸化加剧;全球平均海平面高度呈加速上升趋势;冰冻圈大面积萎缩,冰川、冰盖质量损失,积雪减少;北极海冰范围和厚度减小,多年冻土融化。
任务2　海平面上升,海水入侵强度加大,导致海岸带生物栖息地收缩,相关物种迁移,生物多样性减少,生态系统功能丧失;有害藻华在沿海地区出现的频率增加、范围扩大;一些适应寒冷或依赖冰雪的物种数量减少,灭绝风险增大;冻土解冻,释放大量有机碳,可能会使大气中温室气体的浓度显著增加,进一步加剧海平面上升和冰冻圈萎缩。
对点训练
1.C　【解析】读漫画可知,该漫画反映的环境问题是全球气候变暖,全球气候变暖会使局部气温升高,因此我国冬小麦的安全种植北界将由目前的长城一线向更高纬度的北方推移;全球气候变暖导致我国农牧交错带地区蒸发加剧,土壤水分减少,草场退化,因此农牧交错带将向水分条件更好的南侧推移;全球气候变暖提高土壤温度,使土壤有机质的微生物分解加快,造成肥力下降;全球气候变暖会加剧中低纬地区的蒸发,造成粮食减产,因此会对我国乃至全球的粮食安全产生重大影响。
2.B　【解析】全球气候变暖主要与人类大量使用化石燃料导致二氧化碳过量排放,以及热带雨林遭大面积砍伐,使植被吸收的二氧化碳减少有关,相应对策为开发新能源和减少森林的砍伐;向大气中排放的二氧化硫大量增多,是酸雨产生的原因;减缓工业化进程不利于经济发展;生物多样性呈减少趋势。
主题3　碳减排中的国际合作
主题探究
情境1　任务1　全球气候变暖。
任务2　(卖方)发展中国家:获得经济收益;植树造林,改善生态环境。(买方)发达国家:扩大生产规模;降低工业减排成本;促进工业减排。
任务3　促进应对气候变化相关法律制度、措施的制定和完善;促进技术革新,提高能源利用率,加强经济手段控制碳排放;降低生产成本,获得经济效益;减少二氧化碳等温室气体的排放;减少污染物的排放。
情境2　任务1　加强现有常规能源利用技术研究,提高常规能源利用效率;增加风能、太阳能等新型、清洁能源开发利用力度,提高新型、清洁能源供应比例,调整工业能源消费结构;积极研制固碳技术和设备,增加工业生产中固碳技术和设备投入;调整工业结构,逐步降低、限制高能耗工业比例。
任务2　我国现有森林约1/3为幼龄林,随着森林生长,其固碳能力逐渐增强;随着退耕还林、还草,保障基本农田等政策的落实,未来森林、草地、农田等生态系统的占地面积将进一步扩大。
任务3　节约能源资源;践行绿色消费;选择低碳出行;垃圾分类投放;呵护自然生态;等等。
对点训练
1.B　【解析】根据材料信息可知,碳排放权交易是为减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制,能使环境质量好转,①错误,②正确;生产工艺环保的企业通过碳排放权交易可以获得额外收益,而排污量大的企业要购买生产工艺环保企业的碳排放权,资金投入增加,③正确,④错误。
2.D　【解析】开燃油车去买菜,增加了能源消耗,不符合低碳生活理念。
随堂检测·精评价
即时训练
1.D　【解析】读图可知,①为动植物呼吸作用放出CO2;②为植物吸收CO2进行光合作用;③为动植物的遗体和排出物产生CO2;④为人类燃烧化石燃料排放CO2。人类影响大气中CO2含量的主要环节是燃烧化石燃料,排放CO2。
2.B　【解析】天然气属于化石燃料,使用天然气会排放CO2,故不能一味地提高天然气的使用比例,应发展新能源,改善能源结构;全球气候变暖不是一个国家的问题,所有国家都应遵守国际公约,控制和削减CO2排放量;延缓和减轻CO2浓度增加而导致的气候变化与危害的根本措施是节能减排,研发新技术,降低新能源的污染税费不能从根本上解决问题;D项与全球气候变暖关系不大。
3.A　【解析】大气中二氧化碳含量增加,会导致大气吸收的地面辐射(①)增多,进而导致大气逆辐射(③)增强,使大气的保温作用增强。
4.A　【解析】全球气候变暖会导致气温升高,作物的生长发育受到影响,从而影响粮食产量。
5.D　【解析】读图可知,四城市常住人口全省占比和碳排放全省占比分别是杭州市19%和16%,嘉兴市7%和10%,舟山市2%和11%,丽水市4%和2%。故上述城市中人均碳排放最低的是丽水市。
6.A　【解析】舟山市产业结构中,重工业比重高,使用的化石能源较多,碳排放量大;新兴工业、渔业、旅游业产生的碳排放都较低。故舟山市碳排放在全省占比较高的原因可能是其重工业比重较高。

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