内容正文:
第55课时 人与环境
标定位
1.探讨人口增长对环境造成的压力。2.关注全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失和环境污染等全球性生态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。3.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,并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议。4.举例说明根据生态学基本原理、采用系统工程的方法和技术,达到资源多层次和循环利用的目的,使特定区域中的人和自然环境均受益。5.形成“环境保护需要从我做起”的意识。
考点一 人类活动对生态环境的影响
1.人口增长与生态足迹
(1)生态足迹
(2)人口增长带来的环境压力
①人口增长必定会加大对生存空间、食物及衣物等日常用品的需求,排放的垃圾增多,因此生态足迹总量增大。因此,我们可以通过以下措施来减少生态足迹:节水节能、低碳出行、提倡素食、垃圾回收再利用等。
②人口增长过快会压缩其他生物的生存空间,使地球提供资源的能力(生态承载力总量)降低,最终使生态足迹总量的增速大于生态承载力总量的增速,出现生态赤字,引发全球性生态环境问题。因此,可以通过加大科技投入、提高生产力来提高生态承载力总量。
2.关注全球性生态环境问题
【提醒】 水体富营养化分析:(1)根本原因是工业废水、生活污水排放、水体中N、P元素超标;(2)藻类植物、浮游植物、浮游动物大量繁殖,水体下层植物的光照受影响,且这些生物死亡由需氧微生物分解,会消耗水体中大量的溶解氧;(3)水中鱼类等水生动物缺氧死亡,厌氧微生物分解产生有毒物质,形成水华或赤潮。
3.生态环境问题的特点及应对措施
(1)特点:具有全球性。
(2)影响:全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成威胁,并影响到人类的生存和可持续发展。
(3)措施: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。
(4)我国应对措施:我国大力推进生态文明建设,促进人与自然和谐共生。
①建设生态文明,要求每一个公民从我做起,积极投身到生态文明建设中。
②对于节能环保的绿色生活方式,我们不仅要深入理解,身体力行,而且要广为宣传,使之成为全社会的共识。
判断正误
(1)绿色出行、“光盘行动”、节水节能等,都可以缩小生态足迹( √ )
(2)食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹小( × )
提示 牛所处的营养级比蔬菜高,依据能量逐级递减的原理,食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大。
(3)酸雨形成的主要原因是化石燃料燃烧,二氧化硫增多( √ )
(4)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( × )
提示 水体富营养化、藻类植物大量繁殖主要是由水体中N、P元素超标导致的。
(5)人类活动会影响群落演替,导致干旱区和半干旱区土地退化和荒漠化( √ )
考向一 人口增长、生态足迹及全球性生态环境问题
【例1】 (2024·北京高考)1961年到2007年间全球人类的生态足迹如图所示,下列叙述错误的是( )
A.1961年到2007年间人类的生态足迹从未明显下降过
B.2005年人类的生态足迹约为地球生态容量的1.4倍
C.绿色出行、节水节能等生活方式会增加生态足迹
D.人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础
【答案】 C
【解析】 A、由图可知,1961年到2007年间人类的生态足迹一直在上升,从未明显下降过,A正确;
B、由图可知,2005年人类的生态足迹为1.4个地球,约为地球生态容量1.0个地球的1.4倍,B正确;
C、绿色出行、节水节能等生活方式会降低生态足迹,C错误;
D、人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础,这种意识让人们在面对全球性的挑战,如气候变化、资源短缺、环境污染等问题时,共同应对,携手合作,D正确。
故选C。
【例2】 (2024·湖北高考)据报道,2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.3212 hm2下降至0.2958 hm2,5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.4607 hm2下降到0.4498 hm2,5年的下降率为2.37%。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A.长江经济带这5年处于生态盈余的状态
B.长江经济带这5年的环境容纳量维持不变
C.长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低
D.农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力
【答案】 B
【解析】 A、长江经济带这5年,人均生态承载力从0.4607 hm2下降到0.4498 hm2,人均生态足迹由0.3212 hm2下降至0.2958 hm2,人均生态承载力一直大于人均生态足迹,处于生态盈余的状态,A正确。
B、生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力,生态承载力下降,所以这五年的环境容纳量改变,B错误。
C、长江经济带居民绿色环保的生活方式降低吸纳废物所需的土地及水域面积,有利于生态足迹的降低,C正确。
D、农业科技化和耕地质量的提升可提高生产资源的能力,可提高长江经济带的生态承载力,D正确。
故选B。
考点二 生物多样性及其保护
1.生物多样性的概述及价值
【提醒】 (1)遗传多样性是生物多样性的根本原因,它决定了物种多样性;(2)物种多样性是生物多样性最直观、最根本的表现;(3)物种多样性形成了生态系统多样性,生态系统多样性是生物多样性的宏观表现。
2.生物多样性丧失的原因及保护措施
【提醒】 (1)外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的,则会引起本地物种数目锐减,使生物多样性丧失。
(2)保护生物多样性关键是处理好人与自然的相互关系,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。
(3)就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同:就地保护除了保护区域内的物种,还保护相应的生态环境。但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。
判断正误
(1)建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施(2020·山东,10)( × )
提示 建立自然保护区属于就地保护。
(2)红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值(2021·海南,3)( × )
提示 红树林对海岸生态环境的防护作用属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,红树林的观赏性体现了红树林生态系统的直接价值。
(3)某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施,并将沿湖地区改造成湿地公园,该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值(2021·江苏,9)( √ )
(4)湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大(2021·河北,12)( √ )
(5)小相岭山系熊猫栖息地最为破碎,各隔离种群熊猫数量极少。在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,可以提高熊猫的种群数(2021·湖北,14)( × )
提示 在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,可以使熊猫汇集,多个种群集合成为一个,熊猫的种群数下降。
(6)蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值(2021·辽宁,15)( × )
提示 蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值。
(7)对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护(2021·河北,18)( × )
提示 对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于易地保护。
考向二 生物多样性及其保护
【例3】 (2022·湖北高考)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策,对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。下列有关叙述正确的是( )
A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔
B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一
C.长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上,进行生态修复和生物多样性保护
D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护和保种
【答案】 B
【解析】 A、长江鱼类资源稳定恢复的关键在于对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复,并不意味着禁止开发和利用,A错误;
C、长江保护应在进行生态修复和生物多样性保护的基础上,进行地方经济发展,C错误;
D、挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立自然保护区,实行就地保护,D错误。
【例4】 (2024·浙江高考)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】 A、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错误;
B、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正确;
C、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正确;
D 、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正确。
故选A。
考点三 生态工程
1.关注生态工程建设
2.生态工程所遵循的基本原理
【提醒】 (1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
(2)体现物种多,营养关系复杂,提高自我调节能力→自生原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力→协调原理。
(4)涉及自然、经济和社会,如林业生态工程建设→整体原理。
3.生态工程的实例
(1)农村综合发展型生态工程
(2)湿地生态恢复工程
(3)矿区废弃地的生态恢复工程
4.生态工程的发展前景
(1)我国生态工程建设目前存在的问题
①缺乏定量化模型的指导,难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②有些设计缺乏高科技含量,生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持,缺乏理论性指导等。
(2)原因剖析
我国面临的生态危机,已经不单是环境污染问题,而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
(3)解决思路
不但要重视对生态环境的保护,更要注重与经济、社会效益的结合,需要生态工程发挥作用。
(4)发展前景
我国党和政府高度重视生态文明建设,把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标,对生态文明建设提出了一系列新思想、新目标、新要求和新部署,为建设美丽中国提供了指导方针和行动指南。
判断正误
(1)应用无土栽培技术,种植的生态浮床植物可吸收水体营养和富集重金属(2022·江苏,12)( √ )
(2)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化,该生态工程设计突出体现了循环原理(2020·江苏,24)( √ )
(3)为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落,在不同位置上选择不同的植物,遵循了协调原理(2021·辽宁,11)( √ )
(4)某自然保护区为保护灰鹤,保护区内应当禁止人类的生产活动(2021·辽宁,19)( × )
提示 保护灰鹤关键是要处理好人与自然的相互关系,并不意味着禁止开发和利用,禁止人类活动。
(5)对已被破坏的生态环境进行修复、重建也是生态工程建设的主要任务( √ )
珠江三角洲的桑基鱼塘人工生态系统是种桑养蚕与池塘养鱼相结合的农业生产模式,此模式形成了陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑的生产链条。模式图如下,回答以下相关问题:
(1)分析桑基鱼塘所遵循的生态工程原理有哪些?并说明理由?
提示 ①桑基鱼塘有效选择了桑树、蚕、鱼、甘蔗等生物组分,众多的生物通过食物链关系互相依存,可提高系统的生产力,这遵循了生态工程的自生原理。
②桑基鱼塘将植物残渣、动物粪便等废弃物充分利用,蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过分解者的分解作用,释放矿质离子或无机盐,被植物循环利用。实现了物质的循环利用和能量的多级利用,减少了环境污染,这体现了生态工程的循环原理。
③桑基鱼塘中,选择的甘蔗、桑树适应当地气候环境,并且投放鱼苗的数量考虑了环境容纳量,这遵循了生态工程的协调原理。
④通过饲养家畜、池塘养鱼、桑叶养蚕,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,这遵循了生态工程的整体原理。
(2)如何优化桑基鱼塘循环模式,实现资源的多层次、循环利用?
提示 可以在该生态系统中增加水稻、猪等生物种类,增加食物链和食物网的复杂程度,实现资源的多层次、循环利用。
(3)当桑叶价格高,卖桑叶比卖鱼更划算时,你会给当地农民提出什么建议?理由是什么?
提示 将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼。生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理,还需要关注经济学原理(经济和社会的实际状况)。
考向三 生态工程原理及实例
【例5】 (2024·甘肃高考)沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是( )
A.采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C.在未经人工种植的“草方格”内,植物定植、群落形成过程属于初生演替
D.实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
【答案】 C
【解析】 A、采用“草方格”技术进行流沙固定,创造有益于生物组分生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,A正确;
B、在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,B正确;
C、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,而次生演替指原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,“草方格”内保留有原有沙生植物种子,故该群落形成过程属于次生演替,C错误;
D、“草方格”固沙技术能防止沙子流动,有利于植被恢复,促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现,D正确。
故选C。
【例6】 (2024·吉林高考)弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性。下列叙述错误的是( )
A.沙棘可作为西北干旱地区的修复树种
B.在矿区废弃地选择种植沙棘,未遵循生态工程的协调原理
C.二者共生改良土壤条件,可为其他树种的生长创造良好环境
D.研究弗兰克氏菌的遗传多样性有利于沙棘在生态修复中的应用
【答案】 B
【解析】 A、结合题干,弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性,故沙棘可作为西北干旱地区的修复树种,A正确;
B、在矿区废弃地选择种植沙棘,因地制宜,种植适合该地区生长的物种,遵循生态工程的协调原理,B错误;
C、弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,进行高效的共生固氮,二者共生改良土壤条件,可为其他树种的生长创造良好环境,C正确;
D、弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,利于固氮和增强植物的抗逆性,研究弗兰克氏菌的遗传多样性有利于沙棘在生态修复中的应用,D正确。
故选B。
1.(选择性必修2 P82)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。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。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。
2.(选择性必修2 P85)全球性生态环境问题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。
3.(选择性必修2 P90)生物多样性的内容是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。
4.(2023·海南,19节选)海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的直接价值。
5.(2022·河北,22节选)丹顶鹤的食性特征、种群数量及动态等领域尚有很多未知的生态学问题,可供科研工作者研究。丹顶鹤的这种价值属于直接价值。
6.(2023·湖北,19节选)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)(回答一点即可)。
7.(选择性必修2 P99节选)自生是指由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
8.(选择性必修2 P101节选)处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
9.(2020·全国Ⅱ,38节选)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用(答出三点即可)。
10.(2020·全国Ⅱ,38节选)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属。
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