内容正文:
第一章 自然环境与人类社会
第一节 自然环境的服务功能
[课标要求] 结合实例,说明自然环境的服务功能及其与人类活动的关系。
素养解读
1.通过实例,说明自然环境服务功能的类型与价值,培养区域认知能力。
2.结合实例,说明人类如何合理利用自然环境的
服务功能,培养人地协调观。
知识点一 自然环境服务功能的类型
1.自然环境服务功能的概念
人类从自然环境中获得的各种益处。
2.自然环境服务功能的类型
类型
内容
供给服务
为人类提供自然资源,满足人类生存和发展的空间与物质、能量需求
调节服务
为人类提供相对适宜的生存环境,化解人类社会发展带来的许多环境问题
文化服务
人类从自然环境中获得的精神享受、审美体验等非物质收益
支撑服务
维持自然环境自身的相对稳定状态
3.自然环境服务功能的特点
(1)各种服务功能是同时存在的。[注]
(2)支撑服务是供给服务、调节服务和文化服务的基础和前提,并通过这些服务间接为人类提供服务。
[助解教材]
[注]巧记:“七字法”记忆森林的生态功能
森林的生态功能可简化记忆为“水气净美物尘沙”七个字:
“水”——涵养水源、保持水土。
“气”——调节气候、稳定大气成分。
“净”——净化空气。
“美”——美化环境。
“物”——繁衍物种和维持生物多样性。
“尘”——吸烟除尘。
“沙”——防风固沙。
知识点二 可持续利用自然环境的服务
1.人类破坏自然环境服务功能的后果
不合理利用自然环境的服务
后果
供给服务
方面
人类利用自然资源的数量和速度超过自然环境的供给能力[注1]
自然资源的供给难以为继
调节服务
方面
排放的废弃物超过自然环境的调节能力[注2]
有毒、有害物质不能完全得到净化
支撑服务
方面
自然环境的支撑服务功能受到损害
有可能打破自然环境的稳定状态,甚至使环境向不利于人类生存的方向变化,自然环境的供给和调节服务功能也会受到影响
2.自然环境服务功能的可持续利用
(1)人类获取各种服务,需要控制在自然环境允许的范围内,不能超出自然环境服务功能的极限,特别是不能超出自然环境的支撑服务功能的极限。
(2)人类需要对自然环境提供的不同服务,进行综合权衡,在不损害自然环境以保证自然环境服务功能可持续利用的前提下,选择最优的利用方案。
[助解教材]
[注1]深化:人类利用自然资源的数量和速度的界限,是衡量自然资源可再生能力的重要指标。无论是可再生资源还是非可再生资源,如果人类利用的数量和速度超过界限就会威胁自然资源的正常更新。可再生资源的再生有一定的周期,利用速度超过更新速度就会难以保证供给;非可再生资源在现有的技术水平下用一点就少一点,利用速度过快会加快资源枯竭。
[注2]拓展:影响水体自净能力的因素
探究点(一) 自然环境的服务功能分析
[典例导析]
(2023·浙江1月选考)生态系统生产总值(GEP)是指生态系统能够为人类生活和社会发展提供的最终产品与服务价值的总和,由物质产品、调节服务和文化服务构成。2019年,海南热带雨林国家公园GEP高达2 045亿元,其各项价值量占比如图所示。完成(1)~(2)题。
(1)属于图中“其他”项目的是 ( )
A.农林产品 B.科普教育
C.休闲旅游 D.净化空气
(2)该公园GEP高的主要原因是 ( )
A.土壤肥力高 B.科研价值高
C.森林面积大 D.纬度跨度大
[答案] (1)D (2)C
[解析] 第(1)题,读图可知,右图代表调节服务的构成。净化空气属于调节服务功能,D正确;农林产品属于物质产品,A错误;科普教育和休闲旅游都属于文化服务,B、C错误。
第(2)题,海南位于热带地区,以热带季风气候为主,受海洋影响较强,降水较多,森林面积广阔,能够提供的生态系统生产总值较高,C正确。
[综合思维]
1.森林的服务功能
服务功能
具体内容
供给服务
提供森林资源、动物资源等
调节服务
调节气候、净化空气和水质、涵养水源等
文化服务
提供美丽的风景,也供人类旅游休憩、获得精神享受等
支撑服务
作为生物的栖息地、维持生物多样性、增加土壤肥力等
2.不同地区森林的主要作用
地区
森林的主要作用
丘陵、山地
涵养水源、保持水土
较干旱的地区
防风固沙、保护农田
城市
美化环境、减弱噪声、调节气候
道路两侧
美化环境、减弱噪声、吸烟除尘、净化空气
热带雨林
地区
维持全球碳氧平衡、维持生物多样性、调节大气成分、促进水循环
3.湿地的服务功能
湿地是水位经常接近地表或被浅水覆盖的土地。湿地提供的多种服务功能如下表所示:
服务功能
具体内容
供给服务
蓄水丰富,是生产、生活用水的重要来源;有丰富的动植物、矿产资源等,能为人类提供水产、禽蛋等
调节服务
调节气候、涵养水源、调蓄洪水;能够吸收、分解有害物质,降解水中的污染物
支撑服务
可作为动物栖息地,为各种生物生长、繁殖提供条件,维持生物多样性
文化服务
环境优美,物种丰富,自然景观类型多样,可作为旅游景观,使人类获得精神享受
[针对训练]
三峡大坝位于湖北省宜昌市,大坝集防洪、发电、航运、水资源利用等为一体,是世界最大的水利枢纽工程,其会对流域内鱼类洄游和下游的土壤肥力等产生巨大的影响。如图示意三峡大坝景观。据此完成1~2题。
1.三峡大坝的修建会对自然环境的某些服务功能造成不利影响,主要体现在 ( )
A.供给服务 B.调节服务
C.支撑服务 D.文化服务
2.三峡大坝主要服务功能发挥作用最大的季节是 ( )
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
答案:1.C 2.B
解析:第1题,三峡大坝的修建会阻碍某些鱼类洄游,减少生物多样性,且会使河流流量较为平稳,河流搬运能力下降,导致下游和河口三角洲地区失去富含营养的泥沙,土壤肥力下降,这些都属于自然环境的支撑服务功能,C正确,A、B、D错误。
第2题,三峡大坝最主要的功能是防洪与发电,夏季降水量最大,河流流量最大,因此三峡大坝主要服务功能在夏季发挥作用最大,B正确,A、C、D错误。
我国北方农牧交错带(如图1所示)是我国空间尺度最长、面积最大的农牧交错带,是我国重要的生态屏障,在维护区域生态平衡、促进农业和畜牧业发展等方面具有重要的作用。图2示意1990—2020年北方农牧交错带生态系统服务价值(ESV)总量及不同功能价值量变化特征。据此完成3~5题。
3.该农牧交错带供给服务价值空间分布特征是 ( )
A.自东部向西部增加 B.中部高,东西部低
C.西北部最高 D.东北部最高
4.该农牧交错带生态系统服务功能主要为 ( )
A.供给服务 B.文化服务
C.调节服务 D.支撑服务
5.年均ESV总量在1995年后变化的影响因素最可能是 ( )
①林地面积占比减少 ②水域面积占比增加
③建设用地占比增加 ④草地面积持续增长
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
答案:3.D 4.C 5.B
解析:第3题,读图1可知,该农牧交错带供给服务价值在东北部最高,C错误,D正确;西部、中部地区供给服务价值较低,A、B错误。
第4题,农牧交错带生态环境脆弱,对外部干扰非常敏感,需要生态系统的调节服务来维持其平衡和稳定,C正确;农牧交错带土地退化较严重,供给服务较少,A错误;农牧交错带由于自然环境恶劣、经济发展不平衡等因素限制了农业生产和居民生活方式,影响文化服务,故文化服务较少,B错误;农牧交错带的气候及土地利用变化频繁,人类活动破坏了生态系统结构和功能,导致支撑服务较少,D错误。
第5题,读图2可知,年均ESV总量在1995年以后不断减少,说明服务功能减弱。林地具有生态保护功能,能够防风固沙、保护生物多样性,林地面积占比减少,其服务功能会减弱,①正确;建设用地占比增加,会占用林地、水域、草地等生态用地,使服务功能减弱,③正确;水域面积占比增加、草地面积持续增长,说明生态环境转好,其服务功能增强,②④错误。B正确,A、C、D错误。
探究点(二) 自然环境服务功能的可持续利用
[案例探究]
位于大兴安岭以西的呼伦贝尔草原犹如一幅巨大的绿色画卷,无边无际。这里水草丰美,生长着羊草、针茅、苜蓿、冰草等120多种营养丰富的牧草,有“牧草王国”之称。呼伦贝尔草原也是一片绿色净土,不仅出产的肉、奶、皮、毛等畜产品备受国内外消费者青睐,牧草也大量出口日本等国家,同时也是中外闻名的旅游胜地。如图示意呼伦贝尔草原景观。
[思考交流]
1.分别指出呼伦贝尔草原的供给服务、文化服务和调节服务功能。
提示:①供给服务:提供草场资源,并且所产牧草作为商品出口;出产肉、奶、皮、毛等畜产品,满足人们需求。②文化服务:美丽的草原景色,供人们旅游、休憩,陶冶情操,获得精神享受。③调节服务:草原植被能够净化空气、涵养水源、调节气候、避免土地沙化等。
2.自然环境的支撑服务是供给服务、调节服务和文化服务的基础和前提,以呼伦贝尔草原为例,说明采取哪些有效措施保护草原自然环境才能使其支撑服务不出现问题。
提示:实行划区管理,规定合理的载畜量,避免超载放牧;实施定期轮流放牧和轮流打草制度,使草场能够得到恢复;在草原退化、沙化较严重地区,实施生态移民、休牧、禁牧或者退牧还草等政策,有效缓解对草原的压力,避免土地沙化。
[综合思维]
1.森林服务功能遭到破坏产生的后果
2.湿地资源的可持续开发利用
(1)湿地资源在开发中存在的问题:天然湿地数量减少、质量下降,生态功能和效益下降,抵御自然灾害的能力降低。
(2)湿地减少的原因
①自然原因:湿地减少本身是一个自然演化的过程,如沉积物的长期积累会逐渐充满湖泊,失去湿地的形态与功能,但这一自然过程十分漫长。
②人为原因:近代人类活动的干预,极大地加速了湿地消亡的过程,湿地消亡的人为因素见下表:
人类活动
影响
导致的结果
土壤侵蚀
外部物质进入,填充作用加剧
导致入湖(海)泥沙量大增
围湖(海)
造陆
使湖沼和海滨滩涂面积剧减,甚至消失
环境污染
内部富营养化加剧,水草繁茂、泥炭化加速
造成入湖营养物增加,使湖沼内藻类与水草丛生,也就是人为加速的富营养化过程
大量引水灌溉
湿地中水量减少、干涸
使补给水量减少,有些湖沼在几十年内就明显减小、变浅,直至完全干涸
河流的截
流改向
(3)湿地的保护措施
①建立自然保护区,保护好现存的天然湿地。
②对已经围垦的湿地逐步退耕。
③采取工程措施,恢复已经退化的湿地。
④完善有利于湿地保护的法律法规。
⑤建立湿地资源信息库。
[针对训练]
某团队选取宁夏中部作为研究区域(如图1所示),进行生态系统服务价值研究。该区域海拔在1 240—2 955 m之间,降水量在230—300 mm之间,降水年际变率大,蒸发量大。近年来,地方政府的大量资金投入使得生态环境得到显著改善。图2为研究区域生态系统服务价值及变化趋势统计图。据此完成1~2题。
1.为该区域提供服务功能的生态系统是 ( )
A.高寒草甸 B.温带落叶林
C.常绿阔叶林 D.荒漠草原
2.影响宁夏中部生态系统服务价值结构和变化趋势的主导因素分别是 ( )
A.地形、降水 B.土壤、人类活动
C.降水、人类活动 D.土壤、地形
答案:1.D 2.C
解析:第1题,由材料“该区域海拔在1 240—2 955 m之间,降水量在230—300 mm之间,降水年际变率大,蒸发量大”可知,该区域的典型植被是荒漠草原,因此为该区域提供服务功能的生态系统是荒漠草原,D正确。高寒草甸应该分布在更高的海拔处,该区域高寒草甸较少,A错误。该地降水少,不适合温带落叶林、常绿阔叶林生长,B、C错误。
第2题,该地位于宁夏中部,降水少、蒸发量大,降水年际变率大,故影响宁夏中部生态系统服务价值结构的主导因素是降水;由材料“近年来,地方政府的大量资金投入使得生态环境得到显著改善”可知,影响宁夏中部生态系统服务价值变化趋势的主导因素是人类活动,C正确。地形、土壤对其影响不大,A、B、D错误。
20世纪90年代以来,上海市青西郊野地区水系结构遭到破坏,水体污染严重。2019年,上海市启动青西郊野公园建设,对河道展开综合整治。利用生态沟渠收集面源污染径流并进行预处理;建设的生态水岸是河流水体与陆地间的过渡地带。下图示意青西郊野公园河道综合整治工程。完成3~4题。
3.生态水岸的最主要功能是 ( )
A.增加行洪空间 B.增加地下径流
C.提高土壤肥力 D.提高经济效益
4.河道综合整治贯通水系的主要影响有 ( )
A.生态调节功能下降 B.生物种类减少
C.调节径流作用增强 D.水体养分增加
答案:3.A 4.C
解析:第3题,生态水岸是河流水体与陆地间的过渡地带,上海位于季风气候区,水量季节变化大,生态水岸可以增加行洪空间,缓解丰水期的洪涝灾害,A正确;生态水岸面积占比较小,对于增加地下径流的作用小,生态水岸生长的植被较为矮小,多以草本为主,不用于农业生产,故提高土壤肥力、提高经济效益不是其主要功能,B、C、D错误。
第4题,河道综合整治贯通水系可以改善环境质量,生态调节功能增强,生物种类增多,A、B错误;规划的生态水岸、护坡林等可以增强调节径流作用,C正确;水质进行了一定的净化处理,水体养分会减少,D错误。
一、家国情怀——张家界国家森林公园
[材料] 张家界国家森林公园位于湖南省西北部张家界市境内,地处武陵山脉东段,境内多山,是我国第一个国家森林公园。公园属亚热带季风气候,年平均气温17 ℃,年降水量1 400 mm。公园内有奇峰3 000多座,森林植物和野生动物资源丰富,森林覆盖率达98%,被称为“自然博物馆和天然植物园”,形成了完美的自然生态系统。
[问题设计]
1.指出公园内主要植被类型及其所具有的植被特征。
提示:植被类型:常绿阔叶林。植被特征:森林常绿;乔木多革质叶片;大部分植被的花期集中在春末夏初。
2.说出森林公园对当地气候环境具有的生态意义。
提示:调节气候、美化环境;维护生态平衡、保护生物多样性;减轻环境污染、保护生态环境等。
国家公园是指由国家批准设立并主导管理、边界清晰、以保护具有国家代表性的大面积自然生态系统为主要目的,实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆地或海洋区域。建立国家公园能够保护自然生态和自然文化遗产的原真性、完整性,对重要生态系统进行更为严格的保护,对珍稀野生动植物进行长效保护,给子孙后代留下自然遗产。
二、人地协调——珊瑚礁的自然环境服务功能
[材料] 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物,在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳,然后分泌出石灰石,将其变为自己生存的外壳。珊瑚礁是由成千上万个碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁享有“地球气候的指向标”“海洋中的热带雨林”“海上长城”等美誉。所罗门群岛是南太平洋上的一个岛国,群岛上雨林茂密,滥伐森林的现象严重,沿海珊瑚礁遭到极大破坏。下图为所罗门群岛位置示意图。
[问题设计]
1.简述所罗门群岛珊瑚礁的支撑服务功能。
提示:减缓海浪和潮汐的冲击,降低风暴潮和风浪对海岸线的侵蚀;为众多海洋生物提供栖息地;为海洋生物提供了食物和营养物质,支持海洋生态系统的稳定运行,维护海洋生物多样性等。
2.分析该岛滥伐森林对沿海珊瑚礁的破坏作用。
提示:滥伐森林加剧水土流失,导致河流下游泥沙淤积,淤泥吞噬近海珊瑚礁;沉积物覆盖在珊瑚礁生物表面,影响其呼吸作用;水土流失使河流入海口处海水含沙量增加,透明度下降,水中光照减少,珊瑚礁易退化、死亡。
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