第4章 生态环境的保护（速记口诀+期中知识清单）高二生物下学期沪科版

第4章 生态环境的保护 速记口诀 一、生态足迹与人口压力 核心概念： "足迹测耗纳废量，赤盈看载比短长； 人增加剧环压紧，粮水能污四危墙。" 模块速记： 成分：人类活动（生产消费） 营养方式：单向消耗型（类比异养） 核心功能：衡量资源需求与生态承载力关系 典型代表：碳排放超标（温室效应）、水域污染（水华） 易错警示：✘生态足迹≠实际土地面积 ✔包含水域与虚拟资源 二、全球环境问题矩阵 问题类型 成因简记 危害要点 防治口诀 温室效应 燃矿排CO₂水泥扬 海升灾频物种亡 减排植林新能倡 酸雨 硫氮化物雨pH<5.6 叶腐水酸土败伤 脱硫净气林护疆 臭氧层破坏 氟氯烷烃制冷剂狂 肤癌减产紫外强 禁氟研替护天窗 水域污染 氮磷入河藻暴长 水华耗氧毒潜藏 控排清污循环网 荒漠化 垦牧过载林退场 土蚀沙暴物种丧 还林固沙护草场 生物多样性↓ 栖毁滥捕外来侵 链断网简稳难当 就地迁地双保防 易错警示： ✘生多保护=只护物种 ✔三层次护（基因/种/生态系） ✘间接价值<直接 ✔生态服务价更高（如固碳>药材） 三、生物多样性三重奏 1. 遗传多样性 "基因突变重组藏，北美旅鸽绝种殇； DNA丰则物种强，濒危皆因基因亡。" 2. 物种多样性 "动植微菌万花筒，食链交织网恢弘； 节点多则抗扰强，稳如泰山御灾洪。" 3. 生态系统多样性 "森林湿地珊瑚礁，循环信息各显招； 生境异则功能全，天人和谐共富饶。" 价值速记表： 价值类型 典型例子 速记口诀 直接价值 药食工美科研游 "衣食住行用娱研" 间接价值 固碳调水净气田 "生态服务价无边" 潜在价值 未明基因抗病源 "未来宝藏待挖潜" 四、可持续发展实践录 1. 循环经济三原则 "减量输入源头控，复用品延寿命功； 再生资源废变宝，三层循环产社融。" 2. 生态工程实例 桑基鱼塘："塘基种桑蚕沙喂鱼，泥肥桑田循环奇" 农村综合体："阳棚蔬果阴棚菌，沼液喂猪渣养根； 集雨照明碳氧衡，零废高产绿满村" 3. 和谐共生四举措 "退耕还林渔休养，珊瑚海草修复忙； 当季混种禁化药，人天共命护穹苍。" 高频考点易错集 生态赤字误判 ✘人口少=必盈余 ✔需算人均耗量与承载力比 生物多样性保护 ✘迁地>就地 ✔原生地护为首要（如大熊猫放归） 循环经济本质 ✘单纯回收即循环 ✔需减量+复用+再生三管齐下 酸雨成因 ✘CO₂主因 ✔硫氮化物雨pH<5.6 终极口诀： "足迹赤字警钟鸣，生多三护稳基廷； 环问六虎各有策，循环人天共清明。" 一、人口增长影响生态系统 人类每天的生活生产活动都会消耗地球上的资源， 而且还会产生大量的废物，如果把这些为了维持自身生存所需要的物质换算成对应的自然土地还是水域面积就是生态足迹 生态足迹：生态占用，指现有的技术条件下，维持某一人口单位（一个人，一个城市，一个国家等）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。 生态足迹与生态承载力的关系（全球来看是生态赤字，因为人口增长过快会导致一系列问题） 生态承载力总量 大于 生态足迹总量时，表现为生态盈余 生态承载力总量 小于 生态足迹总量时，表现为生态赤字 1．人口增长加剧环境压力 人口：指一定地理区域内人类的数量 “人口爆炸”：科学家把这种人口大幅增加、自然增长率快速上升的现象。人口增长导致陆地资源有限；水资源全球性短缺；环境污染。 2．全球性环境问题影响生物圈稳定 全球环境问题危害：全球性环境问题对生物圈的稳态造成了威胁，也已影响到了人类的生存和可持续发展。水、土地、食物、能源都面临短缺问题，同时环境污染日趋严重，超过了生物圈自我调节的能力，给人类自身的生存和正常生活带来危害，也对地球上其他生物的生存造成威胁。 措施：人类应正视现实，合理利用资源，控制人口增长速度，与自然环境更友好地相处，走可持续发展的道路。 总结：全球性生态环境问题及其防治措施 项目 危害 防治措施 温室效应（形成原因：煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产，导致大气中CO2的含量增多） 导致全球变暖（海平面上升，整个海岸线和海岸线的生态系统发生改变，随之飓风、台风等自然灾害发生频率增加；改变物种分布格局，有些生物向高纬度或较高的海拔迁移，一些病虫害向极地方向扩散；有些生态位很窄、迁移能力又差的物种则极易灭绝） 减少化石燃料的燃烧；开发新能源；大量植树造林 酸雨（形成原因：煤、石油 和天然气等燃烧所产生的二氧化硫、氮氧化合物等物质与大气中的水结合而形成pH小于5.6的酸性产物，随着雨雪或其他形式的降水降落下来，便形成了酸雨（水体酸化，下雨一定要打伞，容易秃头）） 污染空气，会对植物叶片表面组织产生破坏，从而使大片森林、草原 或农作物受损；会使水体酸化，影响水生生物，还会使土壤酸化，影响植物的生长；渗入地下水，动物或人饮用后，会影响健康 减少化石燃料的燃烧；使用脱硫煤；开发新能源；植树造林 臭氧层破坏（形成原因：人类广泛使用含有氯氟烷烃化学物质的制冷剂、发泡剂、清洗剂等造成臭氧层的严重破坏，甚至在南极出现臭氧层空洞 到达地球上的太阳紫外线增强，从而造成对生物的伤害，影响生物圈的稳态 （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的排放 水域污染（形成原因：农业中使用的化肥，没有被农作物吸收的部分流入河流，汇入大海，造成污染） 额外的物质作为营养会引起藻类等生产者的过度生长，影响食物网平衡，并引起水域污染（p52广角镜：水体富营养化是指水中氮、磷等营养盐含量过多而引起的水质污染现象，实质是营养盐物质的输入和输出失衡。在富营养化水体，经常会出现蓝细菌（旧称蓝藻）大量繁殖，在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫，称为水华。） 减少生活污水、工业废水和污染物进入水体 土地荒漠化（形成原因：大量使用化肥、农药，引起优良耕地退化；毁林开荒、围湖造田等扩大耕地面积，对自然的生态系统造成破坏，加剧了水土流失、气候失衡等） 除了农业，住宅、交通、休闲设施和工业等也需要大量土地。这些土地上很难再重现原来的自然生态系统，因此动植物随之减少，一些特有物种甚至灭绝，生态系统的稳定性下降。土壤也容易因侵蚀而退化，甚至荒漠化 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 生物多样性锐减（原因：生存环境的改变和破坏，掠夺式的开发和利用;外来物种入侵（都会导致物种灭绝）（平均每天都会有一个物种在消失，自然情况的1000倍之多）） 物种灭绝后不能再生，导致人类可利用资源减少;使环境变得不适宜人类居住 就地保护和迁地保护 二、生物多样性关系到生态系统稳定及人类生存和发展 1．生物多样性维持生态系统的稳定性 生物多样性：生物圈内所有的微生物、植物、动物等和它们的基因，以及它们与环境共同组成的各种各样的生态系统。 生物多样性分类：遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性 遗传多样性：：地球上生物所携带的各种遗传信息的总和以及生物种内基因的变化。（DNA分子多样性决定蛋白质多样性，蛋白质多样性导致细胞形态和结构多样性，最终会出现性状多样性） 物种多样性：地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。 （物种多样性又会构成）生态系统多样性：地球上生态系统组成、功能及各种生态过程的多样性 分类 物种内基因（经过基因突变增加）多样性 基因型（经过基因重组和染色体变异增加）多样性 功能 遗传多样性是构成物种多样性的基础。遗传多样性越丰富，物种就越有可能长期生存、进化和发展，并为新物种的形成打下基础。许多物种走向灭绝也与遗传多样性的丧失有关，比如北美旅鸽的灭绝是人类猎杀和该物种自身遗传多样性丧失共同导致的结果。 生境、生物群落和生态系统的多样化；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 联系 生态过程是生态系统中维持生命的物质循环、能量流动和信息传递过程。生态系统中的生境、生物群落及物质循环、能量流动和信息传递过程存在差异，形成了生态系统多样性。 遗传多样性越高，物种多样性越丰富，形成的食物链和食物网的节点越多，物质循环和能量流动的路径更多，形成的生态系统越复杂，则能够更好地抵抗干扰，生态系统则更稳定。 2．生物多样性对人类生存和发展意义重大 生物多样性的价值：直接价值、间接价值和潜在价值。 直接价值 间接价值（主要调节生态系统的功能等方面） 潜在价值 举例 人类提供食品、药物、工业原料、燃料等直接作为生产资料使用的这部分价值，还包括人类享受的那部分价值。美学创作、生态旅游、科研价值、文学创作等 光合作用固定 CO2、合成有机物，微生物分解死亡的有机体；森林、草原、湿地保持水土、调节气候、防风固沙等与生态系统功能有关的这些价值。 目前人们尚不清楚的价值。 大小 生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。 3．保护生物多样性是全人类的重要使命 生物多样性保护的根本目标：保护、维持并发展现有的生物多样性，合理持续地开发、利用生物资源，保护生物种群持续生存和繁衍所依赖的生态环境，达到人与自然和谐统一。 生物多样性保护措施：保护栖息地和保护物种两种措施 生物多样性 保护栖息地 划定保护区域（自然保护地） 意义：保护荒野地、保存物种和遗传多样性，维持环境服务、保持特殊自然和文化特征，还提供科学研究、教育、旅游和娱乐机会。 保护物种 就地保护 措施：在物种分布原生地采取禁猎、禁入、恢复植被等保护管理措施，是大部分物种保护采取的措施。 迁地保护 措施：①在物种的非原生栖息地通过建立野生动物园、植物园、水族馆、种子库、基因库等不同形式的保存或恢复该物种的措施（目的是为有灭绝风险的物种提供一个暂时生存的空间，待其恢复到具备自然生存能力的时候，再重新回到生态系统中）； ②在某物种历史分布区域进行重新引入，让其在该区域重新具备自然生存能力，并形成能自我繁殖的野生种群。 生物技术保护 建立种子库 用于保存各种植物的种子，重点是作为食品的农作物种子，防止人类在面临大规模的灾害时永远丧失这些基因而没有能种植的作物，相当于种子的“诺亚方舟”。 三、保护环境实现人类与自然的和谐相处 1．多层次和循环利用资源 人工生态系统：利用生态学、系统学和工程学的原理来管理农业。桑基鱼塘将养蚕和养鱼结合起来，形成结构复杂、集种植和养殖为一体的人工生态系统。 人类按系统工程的原理和方法，调整人工生态系统或者生产活动中组成成分的空间位置、时间顺序、数量比例，从而得到结构优化、功能高效、生产力高的生态系统方案。这种方案的设计和实施，达到多层次和循环利用资源的目的。 举例：桑基鱼塘，人工生态系统 农村综合发展型生态工程： 意义：循环和多层次利用资源，使农业生态系统中模块组合系统化功能得以强化，资源优化配置，并提高物质和能量梯级利用的效率。同时，实现绿色、高产、优质、高效的农业生产，既节省和保护耕地，又保障农产品质量安全。 利用阳棚种植瓜果蔬菜，利用阴棚培育食用菌，两者屋顶可以集雨供浇灌和生活用水，种植的产品是我们的食物，阳棚植物生长过程中吸收CO2释放O2，植物茎叶等可以归到沼气池，生产的沼气可以供照明、做饭，沼液可以用来喂猪，沼渣又可以成为食用菌的培养基，猪的排泄物和菌渣又是阳棚里瓜果蔬菜的养料……形成了太阳能、水、碳物质在“瓜果菜+菌+畜+沼+厕+灶”的循环和多层次利用，使农业生态系统中模块组合系统化功能得以强化，资源优化配置，并提高物质和能量梯级利用的效率。同时，实现绿色、高产、优质、高效的农业生产，既节省和保护耕地，又保障农产品质量安全。 多层次和循环利用资源的应用在工业方面 循环经济理念：减少进入生产和消费流程的物质，预防废弃物的产生而不是产生后治理；其次，尽可能多次以及多种方式地使用物品，防止物品过早成为垃圾；然后，尽可能多地再生利用资源，减少对垃圾填埋场和焚烧场的压力，从经济的角度也节约了成本。这些模式是从可持续生产的角度出发，对生产单位内部、生产活动各环节和社会整体三个层面的循环进行整合，是经济、环境和社会三方协调发展的模式。 意义：可持续生产的角度出发，对生产单位内部、生产活动各环节和社会整体三个层面的循环进行整合，是经济、环境和社会三方协调发展的模式。 2．人与环境和谐发展 人与环境和谐发展措施农业方面举例：位于上海青浦的某生态农场内种植作物以露天种植为主，并只种当季蔬菜，混合种植，不使用化学农药、化学肥料、除草剂与化学激素。 人与环境的和谐发展在生产和生活的方面举例：我国实行了退耕还林、严格禁渔、制止在海岸带建造人工设施、海草床修复、人工珊瑚修复等一系列自然修复措施和工程。 3．可持续发展是人类共同目标 面对人口增长、粮食安全、环境和气候等问题，人类共同提出了可持续发展的目标。可持续发展是一种既满足当代人的需求，又不对子孙后代满足其需求的能力构成危害的发展。联合国提出的可持续发展目标呼吁所有国家，不论该国是贫穷、富裕还是中等收入，都应行动起来，在促进经济繁荣的同时保护环境、保护地球。 保护地球生态环境、不仅是各国政府、企业等管理和生产部门的责任，也是我们每个人的责任。从了解自然规律到每个人自觉减少对资源的消耗，更加高效地多层次和循环利用资源，采用环境友好的生活和生产方式，参与环境保护实践，共同努力实现人与环境和谐相处和共同发展。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$