4.1人类活动对生态环境的影响课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第4章 人与环境 第1节 人类活动对生态环境的影响 针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。 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。联想到自己生活的大城市时常发生雾霾，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。 1.人类活动对于生态环境有什么影响？ 2.怎样才能既发展经济，又不破坏环境？ ？ 1.探讨人口增长会对环境造成压力。 2.关注全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、荒漠化和环境污染等全球性环境问题对生物圈的稳态造成威胁，同时也对人类的生存和可持续发展造成影响。 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。（生命观念） 2.通过分析全球性生态环境问题，关注人口、资源与环境的关系，确立环境保护意识。（社会责任） 一、人口增长与生态足迹 资料: 生态足迹是从人类的角度出发，对人类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，它代表了在既定技术条件和消费水平下，特定人口对环境的影响规模和持续生存对环境提出的要求。 生态承载力则是从自然的角度出发，对地球能够为人类提供的资源规模进行量化，换言之，生态承载力指的是地球能为人类提供的生物生产性土地水域面积的总和。 为了使不同区域、不同类型的土地利用具有可比性，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。对于某个区域而言，不仅要关注生态足迹和生态承载力的大小及变化情况，还要关注两者之间的差值。当生态足迹大于生态承载力时，出现生态赤字；当生态足迹小于生态承载力时，则出现生态盈余。 1.生态足迹主要包括哪几个方面？ 思考： 针对生态足迹相关内容提出问题，体现了科学探究的核心素养。 生态足迹主要由耕地足迹、草地足迹、林地足迹、渔业用地足迹和碳足迹组成。 碳足迹。人类对化石燃料的使用增加等。 20世纪70年代，全球出现生态赤字（从盈余到赤字)，并且赤字规模有扩大的趋势。可能的原因有:随着人口的增长和经济的发展，自然资源的消耗量增加等。 2.在整个研究期内，什么足迹的比例逐渐增加？请分析其中的原因。 3. 在整个研究期内，生态赤字（盈余）的发展变化趋势和可能的原因是什么？ 生态足迹示意图 1.生态足迹的内容： （1）生态足迹的值越大，代表人类所需资源越多，对生态和环境的影响就越大。 为减小生态压力，应减少生态足迹的值。 （2）生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。 生活方式 生产资源 吸纳废物（碳足迹） 步行 开车 占用 吃蔬菜 吃牛肉 养牛需要 建设用地 吸收尾气需要森林面积 养牛比种菜排放更多CO2 草地 < < 3.生态足迹的特点： 2.生态足迹的概念：生态足迹，又叫生态占用，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）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。 4.生态足迹与生态系统的关系： 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。 5.生态足迹的应用意义： 通过人类对自然生态服务的需求与自然所能提高的生态服务进行比较，即可以定量的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和建议。 思考·讨论 人口增长过快带来的环境压力 资料1 18世纪50年代以来的世界人口增长情况，以及未来几十年的预测情况如下图所示： 发达国家、发展中国家和世界总人口的人口动态（1750-2100年） 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”总量只提高了30% (下图），地球早已进入生态超载的状态。 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 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，这一数值已经超过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。 资料4 2007年，我国人均生态足迹为2.2全球公顷，低于全球同期平均水平。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, 等等。 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？为什么？ 不一定。因为生态足迹的大小取决于人口规模、物质生活水平、技术条件、生态生产力等因素，发达国家虽然人口增长慢，但经济发展快，物质生活水平较高，技术条件高，而这些方面都可能会增大他们的人均生态足迹。 2. 根据上述资料，分析全球发展将面临什么问题？ 生态足迹大大超过了生态承载力，出现了生态赤字现象，人类正在耗尽全球的自然资源存量，加剧了环境恶化，全球发展问题严峻。 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？ 进一步促进农业的发展，促进林业的发展，保护野生动植物，推广生态农业等。 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？ 控制人口增长，加大资源与环境保护的力度，增大有吸收CO2能力的土地面积，提高生态承载力。 分析我国人口特点和生态位的关系并提出问题，体现了科学探究的核心素养。 人口增长与生态环境的关系分析 （1) 从图中可看出，人口增多，生态足迹增大，给生态环境带来压力，人类活动超出了生态承载力，是环境问题产生的根本原因。 （2) 生态承载力是有限的，因此人类应控制人口规模，合理利用和开发资源；改进工艺设备，减少排放，治理污染；优化产业结构，坚持可持续发展。 【例1】 根据材料，回答下列问题。 材料一 人均生态足迹是指平均维持一个人生存所需要的资源和净化生产过程中产生的CO2的土地和水域面积。在具体计算中，各种资源和能源消费项目被折算为耕地、草场、林地、化石能源、土地和水域等面积。如耕地足迹是指用来生产农产品所要求的土地面积······而碳足迹是指扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收生产、生活中排放的CO2所需要的森林面积。人均生态足迹的值越高，人类对生态的影响就越大。 材料二 生态赤字／盈余等于一定地区的生态承载力和生态足迹的差额，若该差额小于零，称为生态赤字，若该差额大于零，称为生态盈余。 材料三 下图为“某国人均生态足迹组成部分的生态赤字／盈余” 分析资料并提出问题，体现了科学探究的核心素养。 （1）结合材料，说明人均生态足迹是由 （支系统）组成的。 草地足迹、林地足迹、渔业用地足迹和碳足迹 人均生态足迹主要由耕地足迹、 （2）说明该国人均生态赤字（盈余）的发展变化总趋势，并分析原因。 从20世纪70年代中期开始，该国开始出现生态赤字（从盈余到赤字），并且赤字规模有扩大的趋势。原因是：人口增长，人均资源拥有量减少；经济发展，自然资源的消耗量增加。 （3）据图指出该国增长最快的生态足迹组成部分，并从资源开发与利用角度提出降低该种组分增长速度的措施。 碳足迹。推广节能新技术、新工艺，提高资源利用率；优化能源结构，减少化石燃料的使用，开发新能源；主动减少碳排放，倡导低碳经济；加强国际合作；植树造林，提高植被覆盖率。 【例2】下列有关生态足迹的叙述,正确的是（ ） A.生态足迹是指维持全人类生存所需的生产吸的土地和水域面积 B.多食牛肉、少吃野菜,有利于减少生态足迹中草地面积的占用 C.生态足迹值越大,对生态和环境的影响越大 D.经济发达国家的人均生态足迹值远小于不发达国家的人均生态足迹值 生态足迹除包括维持全人类生存所需的生产资源的土地和水域面积外,还包括吸纳废物的土地和水域面积,A错误;与食用野草相比,食牛肉会影增大生态足迹值,B错误;生态足迹值越大,代表人类需要的资源越多，对生态和环境的影响越大，C正确；经济越发达的国家,人们的消费水平越高,如开车出行增加了对道路、停车场的直接占用面积,同时增加了吸收尾气所需要的林地面积等,由此推测其人均生态足迹值应高于不发达国家的人均生态足迹值,D错误。 C 二、关注全球性生态环境问题 1.环境问题具有全球性的原因 （1）一些环境污染具有跨国、跨地区的流动性。 （2）当代出现的一些环境问题，如气候变暖、臭氧层空洞等，其影响的范围是全球性，它们产生的后果也是全球性的。 （3）当代许多环境问题涉及高空、海洋甚至外层空间，其影响的空间尺度已远超农业社会和工业化初期出现的一般环境问题，具有大尺度、全球性的特点。 2.全球性生态环境问题： 3.全球气候变化： 煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高，使温室效应加剧，全球变暖，导致南极冰盖融化，地球海平面上升，进而对人类和许多生物的生存产生威胁。 主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。 4.水资源短缺： 淡水约占地球水资源的3%, 但是其中可被人类直接利用的不到1/3。人口剧增以及人类的活动加剧了水资源短缺的危机。 5.臭氧层破坏： 由于人类对氟氯烃（CFCs) 、哈龙等化合物的使用，大气中臭氧的含量持续下降，在南北极附近，甚至出现了“臭氧层空洞”。臭氧层变薄意味着到达地面的太阳紫外线增强，会对人和其他生物的生存造成极大危害。 6.土地荒漠化： 人类活动会导致干旱区、半干旱区等地区的土地退化，甚至完全荒漠化。目前，除了南极洲，其他各洲均存在土地荒漠化。 7.生物多样性丧失： 生物多样性在急剧下降。目前平均每天有一个物种消失，物种灭绝的速率是自然灭绝速度的1000倍！ 8.环境污染： 最为常见的环境污染是大气污染、水体污染和土壤污染。大气污染会导致雾霾、酸雨频发。 思考·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？ 影响生活：（1）全球气候变暖，海平面上升，大气中CO2浓度升高，使温室效应加剧，旱涝灾害可能增加；（2）水资源短缺，将对经济发展和粮食生产造成影响。从而使人类的生存受到威胁；（3）臭氧层的破坏，使紫外线照射增强，皮肤癌和白内障的患病率升高；（4）土地荒漠化导致耕地减少，气候恶化，沙尘暴肆虐；（5）生物多样性丧失，会使人类可利用资源减少，人类生存环境恶化；（6）环境污染、自然灾害频繁发生，影响人类生存。 与环境关系：我们个人的不良行为习惯会影响环境，导致上述环境问题的产生，环境恶化又会影响我们的生活。 2. 绿色出行、“光盘行动”、节水节能等，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）少用或不用一次性塑料袋、一次性碗筷、一次性牙刷、一次性拖鞋等；旧衣服送人重新利用，旧衣服改造成其他用品； （2）垃圾进行分类，可回收垃圾重新利用，不随手乱扔垃圾； （3）多喝白开水，少喝饮料等都可以缩小生态足迹，减少环境污染。 通过观察和分析并提如何缩小生态足迹的问题，体现了科学探究的核心素养。 1.可回收物主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。 3.厨余垃圾(上海称湿垃圾)包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。 2.有害垃圾含有对人体健康有害的重金属、有毒的物质或者对环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物。 4.其他垃圾(上海称干垃圾)包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、纸巾等难以回收的废弃物及尘土、食品袋(盒)。 垃圾分类小常识 小补充 9.全球性生态环境问题的危害及应对措施 (1)全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。 (2)我们应正确处理环境保护与经济发展的关系，践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念。 10.可持续发展理念 （1) 概念：在“不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要”，它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。 （2) 实施的措施 ①保护生物多样性。 ②保护环境和资源。 ③建立起人口、环境、科技和资源消耗之间的协调与平衡。 思考： 为什么说“绿水青山就是金山银山”？ 绿水青山就是良好的生态环境，保持良好的生态环境，协调好经济发展与生态环境的关系；促进经济、社会和生态的协调发展，才能实现可持续发展。 结合本节所学知识提出问题，体现了科学探究的核心素养。 【例3】(2023·浙江6月选考)自从践行生态文明建设以来,“酸雨”在我国发生的频率及强度都有明显下降。下列措施中,对减少“酸雨”发生效果最明显的是（ ） A.大力推广风能、光能等绿色能源替代化石燃料 B.通过技术升级使化石燃料的燃烧率提高 C.将化石燃料燃烧产生的废气集中排放 D.将用煤量大的企业搬离城市中心 大力推广风能、光能等绿色能源替代化石燃料,进而能起到减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等排放的目的,能起到缓解“酸雨”产生的作用,效果明显,A正确;通过技术升级使化石燃料进行脱硫处理能起到缓解“酸雨”的作用,但提高燃烧率的效果不明显,B错误;将化石燃料燃烧产生的废气集中排放并不能起到减少引起“酸雨”的气体排放量,因而对减少“酸雨”发生效果不明显,C错误;“酸雨”的产生具有全球性,因而将用煤量大的企业搬离城市中心依然无法减少煤的使用,因而不能起到相应的减少“酸雨”的效果,D错误。 A 生态足迹 人类活动对生态环境的影响 人口增长与生态足迹 关注全球性生态环境问题 概念 内容 特点 人口增长对环境的影响 影响因素 全球气候变化 全球气候变化 水资源短缺 臭氧层破坏 土地荒漠化 生物多样性丧失 环境污染 1.下列关于生态足迹的说法，错误的是( ) A.生态足迹是一种衡量对生态环境破坏程度的定性方法 B.生态足迹的值越高，代表人类对生态的影响就越大 C.生态足迹的大小可能受生活方式的影响 D.与食用蔬菜相比，吃猪肉会增大生态足迹 A 生态足迹是一种可操作的定量方法,而不是定性方法,可以定量地分析人类活动对环境的影响程度,A错误；生态足迹的值越高,代表人类所需要的资源越多,说明人类对生态的影响就越大,B正确;生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,C正确;能量沿食物链传递过程中逐渐减少食物链“蔬菜→人“和“蔬菜→猪→人“中,人获取等量的能量,第2条食物链消耗的蔬菜更多,所以生态足迹会增大,D正确。 2.（2024·甘肃适应性测试）碳中和是可持续发展的重要保障，近年来，人们采用生态足迹定量判断一个国家或地区的可持续发展状况。下列叙述错误的是 ( ) A.初级消费者的生态足迹比次级消费者生态足迹大 B.我国实现碳中和目标一定程度上受限于人口基数 C.一个地区的生态足迹越大，可持续发展能力越弱 D.清洁能源的使用减少了碳排放，降低了生态足迹 A 由于能量在食物链传递过程中逐级递减，所以初级消费者的生态足迹比次级消费者生态足迹小，A错误；“碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡，我国实现碳中和目标一定程度上受限于人口基数，B正确；一个地区的生态足迹越大，说明维持某一人口单位生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积越大，对于资源的利用越多，可持续发展能力越弱，C正确；清洁能源的使用减少了碳排放，减少了吸纳废物的土地及水域的面积，降低了生态足迹，D正确。 3.下列有关全球性生态环境问题的叙述正确的是( ) A.臭氧减少会导致到达地球表面的紫外线辐射强度减小 B.酸雨能同时伤害水生生物和陆地生物 C.水体污染是不可避免的,需要“先污染,后治理” D.人类对现在认为是毫无用处的物种可以不予保护 B 臭氧能吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、λ射线和射线臭氧减少会导致到达地球表面的紫外线辐射强度增加从而导致人类皮肤癌患者数量增加，A错误；酸雨不仅能杀死水生生物、破坏水体生态平衡而且还能伤害陆地植物、农作物和各种树木，B正确；水体染是可以避免的我们应该釆取合理的措施避免岀现水体污染，C错误；一种现在认为是毫无用处的物种将来很可能会出人意料地成为极有利用价值的生物因此保持野生生物的多枰性,可以为人类提供广泛的选择余地以应付未来世界的变化，D错误。 4.为了解决粮食生产和环境保护问题,实现农业可持续发展,当前科学、有效的途径是 ( ) ①合理开发海洋,寻找新的粮食资源 ②控制人口增长,协调人与自然和谐发展 ③增加化肥和农药的使用,提高作物产量 ④开荒辟地,围湖造田,扩大粮食种植面积 ⑤利用现代生物技术,培育具有较高光合效率的作物品种 A.①②③ B.①②⑤ C.①③④ D.③④⑤ B 合理开发海洋，寻找新的粮食资源，有利于实现农业可持续发展，①正确；控制人口增长，协调人与自然和谐发展，有利于解决粮食问题，可持续发展，②正确；利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种，有利于实现农业可持续发展，⑤正确。B项正确。 $$