4.2 生物多样性及其保护（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019）

第2节　生物多样性及其保护 [课标要求]1.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，尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议。　2.搜集生物多样性保护的实例，讨论当地生态系统是否已经出现严重的生物多样性下降的趋势以及其对人类的影响。 知识点1　生物多样性及其价值 1.生物多样性 (1)概念：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。 (2)内涵 ①遗传多样性(基因多样性)：指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。 ②__物种__多样性：指生物种类的丰富程度。 ③__生态系统__多样性：指地球上的__生境__、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的__组成、结构、功能__等随着时间变化而变化的多样性。 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。包括： ①为人类提供了赖以生存的__食物__。 ②提供了多种有治疗功效的__药物__。 ③提供了众多工农业生产__原料__。 (2)间接价值：主要体现在__调节生态系统的功能__等方面。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。包括： ①植物能进行光合作用，具有制造有机物、固碳、__供氧__等功能。 ②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__、调节气候等。 ③促进生态系统中的__基因流动__和__协同进化__。 (3)__潜在__价值：目前人们尚不太清楚的价值。 3．生物多样性的意义 生物多样性对于维持生态系统的__稳定性__具有重要的意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的__基础__。 知识点2　生物多样性丧失的原因 1.主要原因 人类活动的范围和影响强度不断增大，许多生态系统遭到了__干扰和破坏__。 2．威胁野生物种生存的人类活动 (1)对野生物种__生存环境__的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和__碎片化__。例如，将森林砍伐或开垦为耕地，交通和水利设施的修建等。 (2)掠夺式利用：掠夺式利用包括过度__采伐__、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。 (3)环境污染：环境污染会导致生物多样性的丧失。 (4)农业和林业品种的单一化：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。 (5)外来物种的盲目引入：外来物种的盲目引入会导致物种的__灭绝__，使生物多样性丧失。 知识点3　保护生物多样性的措施 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。__鼎湖山自然保护区__是我国建立的第一个自然保护区。 2．易地保护 把保护对象从__原地迁出__，在异地进行专门保护。例如，建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等，这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。 3．利用生物技术保护 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；利用__人工授精__、组织培养、胚胎移植等生物技术保护珍稀、濒危物种。 4．加强立法、执法和宣传教育 保护生物多样性还要加强__立法__、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。 1．基础判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)生物多样性是由生物圈内所有的动物、植物和微生物构成的。(×) (2)保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用。(√) (3)把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护是对生物多样性最有效的保护。(×) (4)把沼泽地改造成人造林是增加生物多样性的重要手段。(×) (5)盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的间接价值。(×) (6)栖息地破碎化造成小种群，有利于维持生物多样性。(×) 2．连一连 3．教材习题改编小练(教材P96“概念检测”改编) 下列与生物多样性相关的叙述正确的是(　　) A．对极危物种长江江豚最有效的保护是利用生物技术对基因进行保护 B．为保护自然保护区内的珍稀鸟类，应鼓励人们进入保护区给鸟类喂食、建巢 C．对于珍稀濒危的物种应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、水族箱、自然保护区等进行保护 答案　C 解析　对长江江豚最有效的保护是建立长江江豚自然保护区，A项错误；为保护自然保护区内鸟类，不应让人们进入保护区给鸟类喂食、建巢，干扰鸟类自然生境，B项错误；易地保护是指把保护对象从原地迁出，建立植物园、动物园及濒危动植物繁育中心等，建立自然保护区属于就地保护，D项错误。 1．(教材P90“正文拓展”)生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。虎有东北虎、华南虎等多种类型，这属于哪一层次的生物多样性？鹿、羚羊等多种动物又属于哪一层次的生物多样性？ 提示　东北虎、华南虎等多种虎的类型属于遗传(基因)多样性。鹿、羚羊等多种动物属于物种多样性。 2．(教材P94“正文拓展”)对于濒危物种来说，就地保护是否一定是最有效的保护措施？为什么？ 提示　不一定。若其生存地未被破坏，则应就地保护；若其生存地遭到破坏，则应进行易地保护。 探究点1　生物多样性的层次与价值 1．中国女科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾体现了野生生物的什么价值？判断依据是什么？ 提示　直接价值。在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾这种疾病，说明野生植物对人类有直接的药用价值，属于生物多样性的直接价值。 2．下图中图1表示生物多样性的三个不同层次，图2中甲、乙、丙是关于地雀的进化、发展过程示意图。 【注】此图中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配。 (1)图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表生物多样性的哪个层面？ Ⅰ反映了同一物种中的差异，应为“遗传(基因)多样性”；Ⅱ反映了不同物种间的差异，应为“物种多样性”；Ⅲ反映了生物与非生物环境间的关系，应为“生态系统多样性”。 (2)图2中哪些地雀间差异能体现基因多样性？哪些地雀间差异能体现物种多样性？请说明判断依据。 由A与B可以交配产生可育后代推知，二者未产生“生殖隔离”，应属同一物种，其差异应为“基因多样性”；由C与A、B间“不能互相交配”推知，C与A、B间已产生生殖隔离，故C为新物种，则C与A、B间的差异反映的是“物种多样性”。 (3)在“蒲公英→麻雀→蛇”这条食物链中： ①蒲公英可以作为工业原料，蛇可以作为制药原料。以上可说明生物多样性具有何种价值？ 直接价值。 ②在上述食物链中，麻雀数目的增多，导致蛇的数目也增多，但蛇增多后，麻雀数目受到抑制。这反映了什么调节机制？同时也说明生物多样性具有何种价值？ 负反馈调节机制。间接价值。 1．生物多样性的成因 (1)从分子水平上看 DNA(基因)多样性(根本原因)蛋白质多样性(直接原因)―→生物性状多样性 (2)从进化角度看，物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向的自然选择在进化过程中共同作用的结果。 2．生物多样性三个层次之间的内在关系 3．巧判生物多样性的三个层次 (1)同种生物(无生殖隔离)不同个体(或种群)间存在遗传(基因)多样性。 (2)不同生物(具有生殖隔离)即不同物种间存在物种多样性。 (3)不同生态系统(生物群落＋非生物环境)间存在生态系统多样性。 由此可见，生物多样性并不仅仅局限于“生物”范畴。 【例1】 (2023·河北)(不定项)二十大报告指出，要提升生态系统多样性、稳定性、持续性。塞罕坝分布着大面积针叶纯林。现计划引入多种阔叶树种，把部分纯林改造成异龄复层混交林，增强防风固沙、水土保持和固碳等生态功能。下列叙述正确的是(　　) A．改造后的森林生物多样性的直接价值明显大于间接价值 B．营造复层混交林可以提高该群落利用环境资源的能力 C．纯林改造为混交林可增加此生态系统的遗传多样性 D．人为改造森林应遵循森林群落的自然演替规律 B答案　D 解析　改造后的森林增强了防风固沙、水土保持和固碳等生态功能，这属于生物多样性的间接价值，生物多样性的间接价值明显大于直接价值，A项错误；与纯林相比，营造复层混交林增加了植被类型，丰富了生物多样性，可以提高该群落利用环境资源的能力，B项正确；纯林植被单一，改造为混交林后，植被类型增加，生态系统的物种多样性增强，C项错误；人为改造森林应以森林生态学理论为指导，遵循森林群落的自然演替规律，D项正确。 【例2】 下列关于生物多样性的叙述，错误的是(　　) A．生态系统多样性是物种多样性的保证 B．各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值 C．大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施 D．生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面，具有重要的生态价值 答案　C 解析　大量引进国外物种，可能会由于缺乏其天敌而造成外来物种入侵，对本地生物多样性造成威胁，C项错误。 探究点2　生物多样性丧失的原因及保护 请阅读下列两幅情景图并分析思考相关问题： 情景1　如图所示，我国在兴建举世瞩目的青藏铁路过程中，在一些路基下特意修建了许多涵洞，并规定火车行驶中一律不鸣笛。 情景2　我国在兴建葛洲坝水利枢纽工程时，考虑到拦江筑坝会破坏中华鲟的生殖洄游，有可能使它们“断子绝孙”，为此专门设立了长江中华鲟繁殖研究所。 (1)青藏铁路路基下修建涵洞，并且规定火车行驶中一律不鸣笛的目的是什么？ 修建涵洞并规定火车不鸣笛是为了尽量不干扰藏羚羊、雄鹰等野生动物的正常生活，防止铁路的阻隔及火车行驶噪声等对这些野生生物的生存产生负面影响。 (2)著名的科普作家蕾切尔·卡森夫人在1962年出版的《寂静的春天》一书中说道“我们要与其他生命共享我们的地球”，这启示我们应如何对待其他生命？ “地球村”是人类与其他生物和谐共处的共同家园，其他生物同人类一样，都有生存权利和存在的价值，值得人类尊重和保护，我们必须学会与其他生物和整个自然界保持和谐与平衡关系。要知道，这种关系一旦破裂，人类依赖的食物网即会分崩离析，其他生物无法生存下去，人类自身的生存势必会受到严重威胁。因此，我们要学会，也必须学会与其他生命共享我们的地球。 (3)设立长江中华鲟繁殖研究所属于对中华鲟的哪类保护措施？这是否是保护生物多样性的最有效措施？ 设立中华鲟繁殖研究所应属“易地保护”。事实上，对野生生物最有效的保护不是易地保护，而是就地保护，即建立自然保护区。 就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境；而当物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。 【例3】 (2024·6月浙江)生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列叙述错误的是(　　) A．在城市动物园饲养濒危动物属于生物多样性的就地保护 B．在培育转基因生物时需考虑对生物多样性的影响 C．酸雨、全球变暖等生态环境问题会威胁生物多样性 D．通过立法、宣传教育，让人们树立起保护生物多样性的意识 答案　A 解析　在城市动物园饲养濒危动物属于生物多样性的易地保护，而就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等，A项错误； 在培育转基因生物时，如果转基因生物释放到环境中，可能会对生态系统中的其他生物造成影响，从而影响生物多样性，所以需考虑对生物多样性的影响，B项正确； 酸雨会导致水体酸化，危害水生生物的生存；全球变暖会改变生态系统的结构和功能，破坏生物的栖息地，这些生态环境问题都会威胁生物多样性，C项正确； 通过立法可以从法律层面规范和约束人们的行为，加强对生物多样性的保护；宣传教育可以提高人们的环保意识，让人们树立起保护生物多样性的意识，共同参与到保护行动中来，D项正确。 【例4】 (2024·湖北)2021年3月，习近平总书记在考察武夷山国家公园时指出，建立以国家公园为主体的自然保护地体系，目的就是按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念，保持自然生态系统的原真性和完整性，保护生物多样性。根据以上精神，结合生物学知识，下列叙述错误的是(　　) A．在国家公园中引入外来物种，有可能导致生物多样性下降 B．建立动物园和植物园，能够更好地对濒危动植物进行就地保护 C．规范人类活动、修复受损生境，有利于自然生态系统的发育和稳定 D．在破碎化生境之间建立生态廊道，是恢复自然生态系统完整性的重要措施 答案　B 解析　在国家公园中引入外来物种，可能造成物种入侵，从而导致生物多样性下降，A项正确；建立动物园和植物园属于异地保护，就地保护的主要形式是建立自然保护区，B项错误；规范人类活动，加强教育和法制管理，提高公民的环境保护意识，修复受损生境，有利于自然生态系统的发育和稳定，保持自然生态系统的原真性和完整性，C项正确；生态廊道指适应生物迁移或栖息的通道，可将保护区之间或与之隔离的其他生境相连，在破碎化生境之间建立生态廊道，是恢复自然生态系统完整性的重要措施，D项正确。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.生物多样性是指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。 2．生物多样性丧失的原因主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等。 3．生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。 4．保护生物多样性，关键是要处理好人与自然的相互关系。 5．保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。 1．(2022·6月浙江)保护生物多样性是人类关注的问题。下列不属于生物多样性的是(　　) A．物种多样性 B．遗传多样性 C．行为多样性 D．生态系统多样性 答案　C 解析　生物多样性的内涵有：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，C项错误。 2．(2022·广东)2022年4月，习近平总书记在海南省考察时指出，热带雨林国家公园是国宝，是水库、粮库、钱库，更是碳库，要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看，海南热带雨林的直接价值体现在(　　) A．具有保持水土、涵养水源和净化水质功能，被誉为“绿色水库” B．是海南省主要河流发源地，可提供灌溉水源，保障农业丰产丰收 C．形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源 D．通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库 答案　C 解析　保持水土、涵养水源和净化水质功能是生态系统调节方面的作用，属于间接价值，A不符合题意；是海南省主要河流发源地，能提供灌溉水，保障农业丰收主要是热带雨林生态调节的体现，属于间接价值，B不符合题意；形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源，属于旅游观赏价值，是直接价值的体现，C符合题意；通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库，是其在碳循环等环境调节方面的作用，属于间接价值，D不符合题意。 3．(2022·辽宁)采用样线法(以一定的速度沿样线前进，同时记录样线两侧一定距离内鸟类的种类及数量)对某地城市公园中鸟类多样性进行调查，结果见下表。下列分析不合理的是(　　) 城市公园类型 植物园 森林公园 湿地公园 山体公园 物种数量 41 52 63 38 A.植物园为鸟类提供易地保护的生存空间，一定程度上增加了鸟类物种多样性 B．森林公园群落结构复杂，能够满足多种鸟类对栖息地的要求，鸟类种类较多 C．湿地公园为鸟类提供丰富的食物及相对隐蔽的栖息场所，鸟类种类最多 D．山体公园由于生境碎片化及人类活动频繁的干扰，鸟类物种数量最少 答案　A 解析　植物园为鸟类提供了食物和栖息空间，其中的鸟类不是易地保护迁来的，A项错误；森林公园植物种类多样，群落结构复杂，能够满足多种鸟类对栖息地的要求，鸟类种类较多，B项正确；湿地公园芦苇、水草繁茂，有机质丰富，为鸟157类提供了理想的食物和隐蔽的栖息场所，鸟类种类最多，C项正确；山体公园由于生境碎片化及人类活动频繁的干扰鸟类物种数量最少，D项正确。 4．(2023·湖北节选)雪豹分布在青藏高原及其周边国家和地区，是山地地区生物多样性的旗舰物种。随着社会发展，雪豹生存面临着越来越多的威胁因素，如栖息地丧失、食物减少、气候变化以及人为捕猎等。1972年雪豹被世界自然保护联盟列为濒危动物。气候变化可使山地物种栖息地丧失和生境破碎化程度加剧。模型模拟预测结果显示，影响雪豹潜在适宜生境分布的主要环境因子包括：两种气候变量(年平均气温和最冷月最低温度)，两种地形变量(海拔和坡度)和一种水文变量(距离最近河流的距离)。回答下列问题： (1)如果气候变化持续加剧，雪豹种群可能会面临________的风险，原因是____________________________________________________。 (2)习近平总书记在二十大报告中提出了“实施生物多样性保护重大工程”。保护生物多样性的意义是_____________________________________________ ___________(回答1点即可)。根据上述材料，你认为对雪豹物种进行保护的有效措施有________和________等。 解析 (1)气候变化持续加剧，会影响雪豹栖息地内植被生长，食物减少，进而导致栖息地丧失和生境破碎化程度加剧，雪豹种群数量减少，面临灭绝的风险。(2)生物多样性有直接价值、间接价值和潜在价值，生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的基础。可以通过建立自然保护区，改善雪豹的栖息环境，建立雪豹繁育中心等对雪豹物种进行保护。 答案 (1)灭绝　气候变化持续加剧，会影响雪豹栖息地内植被生长，食物减少，进而导致栖息地丧失和生境破碎化程度加剧，雪豹种群数量减少 (2)保护生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，或保护生物多样性可以为人类的生存和发展提供物质条件。　建立自然保护区　建立雪豹繁育中心 5．(2022·海南)海南热带雨林国家公园拥有我国连片面积最大的热带雨林，包括霸王岭、鹦哥岭、五指山等片区。回答下列问题。 (1)海南热带雨林具有固碳功能，能够吸收并固定________，有助于减缓全球气候变暖。 (2)海南热带雨林国家公园物种丰富、景色优美，具有极高的科学研究和旅游观赏价值，这体现了生物多样性的________价值。为了保护海南热带雨林的生物资源，特别是保护濒危物种的基因资源，除建立精子库外，还可建立___________ _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (3)海南热带雨林国家公园中，森林生态系统生物多样性具有较高的间接价值，该价值主要体现为调节生态系统的功能，如固碳供氧、___________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________(再答出2点即可)。 (4)生活在霸王岭片区的中国特有长臂猿——海南长臂猿，已被世界自然保护联盟列为极度濒危物种。研究发现，海南长臂猿栖息地的丧失和碎片化导致其种群数量减少，这是因为__________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________。针对栖息地的丧失，应采取的具体保护措施有_______________________________________，以增加海南长臂猿的栖息地面积；针对栖息地的碎片化，应建立________，使海南长臂猿碎片化的栖息地连成片。 解析 (1)海南热带雨林具有固碳功能，能够吸收并固定CO2，有助于减缓全球气候变暖。(2)科学研究和旅游观赏价值属于生物多样性的直接价值。为了保护海南热带雨林的生物资源，特别是保护濒危物种的基因资源，除建立精子库外，还可以建立种子库、基因库等。(3)生物多样性具有的间接价值表现在涵养水源、防风固沙、水土保持、固碳供氧、调节气候等。(4)海南长臂猿栖息地的丧失和碎片化导致种群的生存环境恶劣，食物和栖息空间减少，种群间的基因交流减少，近亲繁殖的机会增加，患隐性遗传病的概率增加，死亡率升高。 答案 (1)CO2　(2)直接　种子库、基因库、利用生物技术对濒危物种进行保护　(3)防风固沙、水土保持　(4)种群的生存环境变的恶劣，食物和栖息空间减少，种群间的基因交流减少，近亲繁殖的机会增加，患隐性遗传病的概率增加，死亡率升高　建立自然保护区　生态廊道 学科网（北京）股份有限公司 $$