内容正文:
第三节 生态保护与国家安全
[课标要求] 结合实例,说明设立自然保护区对生态安全的意义。
素养解读
1.运用图文资料,说明不同区域生态退化的表现和特点及其对国家生态安全的危害,培养学生的人地协调观。
2.通过实地调查等方式,说明生态修复、建立自然保护区等生态保护措施的实施方式和效果。
3.结合实例,说明建立自然保护区等生态保护措施对国家生态安全的意义,提升综合思维能力。
知识点一 生态退化及其对国家安全的影响
1.成因:随着工业化进程和人口快速增长,人类对自然的干预和破坏不断加强。
2.表现:森林破坏、土壤侵蚀、土地荒漠化、物种灭绝等。
3.特点:通常是长期渐进的,不同区域表现各异,危害逐步累积。
4.危害
5.生态保护措施:生态修复、建立自然保护区。
知识点二 实施生态修复
1.概念:是指利用自然环境自身恢复能力或辅以人工措施,使受损的生态系统逐步恢复或趋向良性循环。
2.主要方式
(1)自然恢复:主要是通过消除或减少人为干扰,使未完全崩溃的生态系统依靠自我调节能力,从退化或破坏状态中逐步恢复,维持其可更新能力。
(2)人工修复:主要是通过采取一定的生物、工程等措施,加快生态系统的恢复速度,或帮助丧失自我调节能力的生态系统恢复到安全水平。其中,工程治理措施见效快、成效好,是很多国家治理生态退化的主要方式。
3.我国的做法:我国是较早开展生态修复工作的国家之一,先后实施了一系列自然恢复、人工修复或两者相结合的重要生态工程,极大地促进了我国的生态系统的恢复。
知识点三 建立自然保护区
1.自然保护区
(1)含义:对自然界中有代表性的保护对象所在的区域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。[注1]
(2)保护的对象:自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等。[注2]
(3)措施:禁止人类活动干扰与破坏;停止继续破坏,进行科学管理。
(4)功能区划分:核心区、缓冲区、实验区。
2.设立自然保护区的重要意义
(1)自然保护区涵盖的森林、草原和湿地等生态系统,在遏制生态恶化、维持自然环境稳定等方面发挥着重要作用。
(2)自然保护区能够有效拯救珍稀、濒危野生动植物,保护典型原生生态系统和生物多样性,保障国民经济发展的潜在战略资源需求。
(3)自然保护区为生物、生态、农林等学科提供了良好的生态监测和科学研究基地,是生态保护、人工种苗繁育和生态修复技术研发的基地。
(4)自然保护区是培养公众生态文明观、提高公众环境保护意识和科学文化素质的重要科普与宣传教育平台。
[助解教材]
[注1]拓展:对生物的保护措施有迁地保护和就地保护。把濒危物种迁出原地,移入动物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊保护和管理的方式叫迁地保护。就地保护的主要形式是建立自然保护区。
[注2]拓展:保护对象不仅是珍稀濒危野生动植物,还包括其生存繁衍的场所,只有保护好其生存繁衍的原生态环境,才能更好地保护珍稀濒危物种。
探究点(一) 主要生态问题及解决措施
[案例探究]
平坝区,是贵州省安顺市的一个市辖区,属亚热带岩溶化高原山地,地表山岭纵横,崎岖破碎。高原面积约占平坝区面积的80%,丘陵面积约占12%,石灰岩层分布面积约占73%,是世界发育最典型的岩溶地貌区,土地石漠化面积较大。如图为平坝区土地石漠化程度统计图。
[思考交流]
1.分析平坝区土地石漠化面积较大、程度较高的自然原因。
提示:平坝区石灰岩广布,在亚热带季风气候条件下,易遭受化学风化,地表崎岖破碎,重力作用显著;夏季降水集中多暴雨,雨水冲刷力强,水土流失严重;岩溶地貌区,土壤贫瘠,植被比较稀疏,流水侵蚀作用显著,使土壤流失,岩石裸露,导致程度较高的土地石漠化。
2.简述土地石漠化对区域社会经济发展的不利影响。
提示:岩石裸露,土壤浅薄贫瘠,耕地减少,缩小了人们的生存发展空间;贫瘠的土壤不利于植被恢复,泥石流、滑坡等灾害频繁发生,严重影响工农业和交通运输业发展。
3.说明治理平坝区土地石漠化应采取的有效措施。
提示:实行封山育林,退耕还林(草),减少水土流失,使植被得到恢复;调整农村产业结构,发展生态农业,实行多种经营,减轻土地压力;大力发展沼气池,种植速生经济林和薪炭林,发展小水电站,减少农村家庭因燃料缺乏而造成的森林植被破坏;在生态环境极端恶劣,不适合人口居住的地区,有步骤地实施生态移民和开发式移民计划,减轻环境压力;开发利用有特色的喀斯特洞穴景观、地下水及森林资源,发展生态旅游业。
[综合思维]
我国不同区域的主要生态环境问题及其防治措施
生态环
境问题
主要分布
区域
自然背景
主要防治措施
森林
破坏
东北、西南、华南林区
属中温带、亚热带边远山区
封山育林、计划砍伐、采育结合、退耕还林、改变林区经济结构
草原
退化
内蒙古、青海、宁夏、新疆
属半干旱、干旱草原区
退牧还草、封育草场、舍饲养畜
湿地
萎缩
三江低地、湖滨、海滨
属湿润低地平原,湖泊、海洋边缘地区
建立湿地自然保护区、停止围垦、退田还湖
生物
多样性
锐减
林区、草原、近海海域
物种资源丰富
扩大自然保护区,建立生态走廊,采育结合、合理放牧,实行禁渔期制度
荒漠化
西北、华北北部
属半干旱内陆地区或春旱严重地区
解决当地群众生活用能,严禁乱砍滥伐
[针对训练]
我国是较早开展生态修复工作的国家之一,先后实施了一系列自然恢复、人工修复或两者相结合的重要生态工程,极大地促进了我国生态系统的恢复。据此完成1~2题。
1.以下不属于生态退化的是 ( )
A.石漠化 B.湖泊萎缩
C.森林破坏 D.酸雨降落
2.生态修复措施中见效快、成效好的措施是 ( )
A.自然恢复 B.工程措施
C.技术措施 D.生物措施
答案:1.D 2.B
解析:第1题,石漠化、湖泊萎缩、森林破坏均属于生态退化,酸雨属于环境污染,A、B、C错误,D正确。
第2题,生态修复是利用自然环境自身恢复能力或辅以人工措施,使受损的生态系统逐步恢复或趋向良性循环。生态修复的措施包括自然恢复和人工修复,自然恢复速度较慢,A错误;人工修复包括生物、工程等措施,其中,工程治理措施见效快、成效好,是很多国家治理生态退化的主要方式,B正确,C、D错误。
白茬山一般是指因煤炭等资源开采造成大量山体裸露的地貌。河北省唐山市古冶区昔日的白茬山如今已复披“绿装”,从高处遥望,“梯田式”的山体纵截面呈现3种鲜明对比的颜色:上边的深绿色是几年前种的林草,中间的浅绿色是新种的草皮,下边的白茬是正在治理的区域。下图为该地白茬山治理景观图。据此完成3~4题。
3.古冶区采用梯田方式治理白茬山主要是为了 ( )
A.扩大治理范围 B.降低治理难度
C.优化景观效果 D.增加植被数量
4.古冶区自上而下治理白茬山主要是为了 ( )
①减少水土流失 ②减少资金投入
③促进植被生长 ④缩短治理周期
A.①②④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
答案:3.B 4.A
解析:第3题,古冶区白茬山治理范围是相对固定的,采用梯田方式并不会扩大治理范围,A错误;由图可知,废弃矿山坡度较大,采用梯田的方式治理能够降低治理难度,同时能够充分利用梯田在水土保持方面的优势,稳定治理效果,B正确;采用梯田方式有利于优化景观效果,但优化景观效果不是其主要目的,C错误;采用其他方式也能增加植被数量,故其不是采用梯田方式治理的主要目的,D错误。
第4题,废弃矿山的植被覆盖率较低,山体裸露面积较大,在雨水的冲刷作用下,较高海拔地区的泥沙、碎石等容易向较低海拔地区迁移,导致水土流失。古冶区采取自上而下的治理方式能够减少较高海拔地区的泥沙、碎石向下运移,减少水土流失,强化治理效果,缩短治理周期,从而减少对白茬山治理的资金投入,这与促进植被生长关系不大,①②④正确,③错误。A正确。
南方某丘陵一革命老区因水土流失问题经济发展受限。当地在三个邻近实验小区采取如下三种措施进行生态治理测试(结果见表,种草成本较低)。三个实验小区的坡度均为15°,面积一致。产水量是降雨量除去各种水损失和损耗的水量,是衡量水土流失程度的重要指标。据此完成5~7题。
区
域
土壤
类型
工程
措施
生物
措施
植被
覆盖
土壤有
种子
年产水
量/m3
年产沙
量/m3
A
黏土
无
无
无
无
92
2 700
B
砂土
无
草
有
有
39
800
C
黏土
建水
平沟
乔灌草
混种
有
有
18
150
5.若排除蒸腾和蒸发作用因素,A区年产水量与B区差异大的原因是 ( )
A.A区土壤粒径较小,地表水更容易下渗
B.A区无工程措施,问题更严重
C.B区生物措施为种草,涵养水源作用小
D.B区土壤有种子,吸收水分多
6.C区使用了建水平沟的方法来保持水土。以下说法合理的是 ( )
A.不易汇集坡面径流,水和泥沙易在沟道聚集
B.在缓坡修筑时应深而窄,在陡坡时应浅而宽
C.水平沟中水流速度较慢,侵蚀搬运能力较弱
D.水平沟中水分不易下渗,增加地表径流产生
7.水土流失治理不当将最终退化为A区目前的状况,给我们的启示是 ( )
A.水土流失治理中减少人为干预,进行自然恢复是最有效方法
B.水土流失较轻时,需采取综合措施,及时解决环境安全问题
C.若未及时治理,后续工程难度大、生物难成活,终难以治理
D.在采用生物措施中,乔灌草混种一定比单独种草综合效益好
答案:5.D 6.C 7.C
解析:第5题,由表格可知,A区土壤为黏土,与B区砂土比较,黏土粒径较小,地表水不易下渗,A错误;由表格可知,A区和B区均无工程措施,B错误;B区生物措施为种草,涵养水源作用大,C错误;表格中呈现了A区土壤中无种子,故土壤中的水分无法被吸收,最终导致A区地表径流量大,年均产水量比B区大,D正确。
第6题,坡面上的水平沟可以汇集来自其上侧的坡面径流,从而使得水和泥沙容易在沟道聚集,A错误;在缓坡修筑时应浅而宽,在陡坡时应深而窄,B错误;水平沟中,几乎无落差,水流速度较慢,流水的侵蚀搬运能力较弱,C正确;同时水平沟中水分易下渗,故通过造沟排水能减少水土的流失,从而保持水土,D错误。故选C。
第7题,水土流失治理中要适当人为干预,综合治理是最有效方法,A错误;水土流失较重时,通过一定的工程措施和生物措施,能起到良好的保持水土效果,B错误;若水土流失没有及时治理而加重,则后续工程措施实施难度大,乔灌草也难以成活,生物措施成本更高,成活难度更大,最终难以治理,土地退化为像A区一样的情况,C正确;治理要因地制宜,在采用生物措施中,乔灌草混种不一定比单独种草综合效益好,D错误。故选C。
探究点(二) 建立自然保护区
[案例探究]
贵州威宁草海国家级自然保护区,是一个典型的高原湿地生态系统。草海湖冬无严寒,夏无酷暑,年平均气温11 ℃左右,湖水较浅,水质良好,透明度高,湖底多为淤泥底质,水生植物繁盛,覆盖率达60%以上,湖中盛产鱼虾。草海湿地内仅有几条季节性溪流发育,周围青山环抱,林木茂密,每年冬季有成千上万只珍禽异鸟迁徙到这里越冬。1992年草海湖被国务院批准为国家级自然保护区和AAAA级旅游景区,每年接待游客900多万人次。下图为草海自然保护区范围图。
[思考交流]
1.简述草海湿地为成千上万只珍禽异鸟到此越冬提供的条件。
提示:冬季温暖,为鸟类越冬提供温度(热量条件);湖中水生植物丰富,盛产鱼虾,为鸟类提供充足的食物;面积大,山林茂密,为鸟类提供了广阔的栖息场所;国家级自然保护区,生物多样性得到保护。
2.简述设立草海自然保护区对维护国家生态安全的重大意义。
提示:草海自然保护区保留了高原湿地生态系统;草海自然保护区保护了高原湿地野生动植物,保护了生物多样性;草海自然保护区具有涵养水源、保持水土、改善环境的生态功能;草海自然保护区具有良好的科研价值,提供科研基地;草海自然保护区可发展生态旅游,提高公众环保意识。
3.为促进地方经济发展,有人提出在保护区范围内扩大实验区、缩小缓冲区和核心区的方案,该地某中学地理研学小组认为不合理,请你推测研学小组认为不合理的理由。
提示:缩小缓冲区和核心区的方案可能危及野生动植物的生存,减少生物多样性;破坏野生生态环境,导致生态恶化;经济发展破坏了生态环境,违背了可持续发展原则。
[综合思维]
1.自然保护区
保护
对象
自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等
保护
措施
对未经改造或轻微改造的生态系统
禁止人类活动干扰与破坏,使其继续保持自然状态
对已遭受破坏的生态系统
停止继续破坏,将人为干扰降到最小,通过科学管理使其恢复到原生或次生的稳定状态,维持生态系统的健康
功能
分区
核心区
严格禁止任何单位和个人进入(除特殊的科学研究和环境监测活动)
缓冲区
严格禁止旅游和生产经营活动
实验区
可进行科研试验、教学参观、旅游、物种驯化繁殖等活动
2.自然保护区对保护生态安全的作用
作用
内容
保护自
然本底
自然保护区保留了一定面积的各类型生态系统,为子孙后代留下了天然的“本底”,是今后在利用、改造自然时应遵循的途径,也为评价人类活动的后果提供了准则
贮备物种
自然保护区是生物物种的贮备地,也是拯救濒危物种的庇护所,并为物种的生存和自然进化提供场所
保护生物
多样性
自然保护区不仅保护了物种个体、种群和群落,保证了物种正常发育与进化,还保护了物种在原生环境下的生存能力
涵养水
源和净
化空气
许多自然保护区内生长着茂密的原始森林,而森林涵养水源的作用巨大。森林能阻挡雨水直接冲刷土地,减缓地表径流及雨水下渗速度;森林土壤疏松,林内枯枝落叶又能保水;森林还能吸收有毒气体、杀菌和阻滞粉尘,起到净化空气的作用
自然保护
区是科学
研究理想
的天然实
验室
自然保护区为生物学、生态学、地质学、古生物学及其他学科的研究提供了有利条件,为种群和物种的演变与发展以及环境的监测和定位研究提供了良好的基地,进而为维护生态安全具体措施的制定及实施提供依据
[针对训练]
按照国际惯例,自然保护区可划分为核心区、缓冲区和实验区,分别执行不同的生态保护标准,采取不同的保护措施。读某自然保护区内部结构及邻近区示意图,完成1~2题。
1.此自然保护区适合发展旅游业的是 ( )
A.核心区 B.缓冲区
C.实验区 D.邻近区
2.下列关于自然保护区中核心区的说法,正确的是 ( )
A.是自然保护区内保存完好的自然本底
B.一定是珍稀濒危动植物的集中分布区
C.只要经人民政府相关部门批准,任何单位和个人皆可进入
D.从事科学研究活动、教学实习、参观考察的人员与单位随时可以进入
答案:1.C 2.A
解析:第1题,实验区位于缓冲区的周围,可以进行科学试验、教学实习、参观考察、旅游以及驯化、繁殖珍稀濒危野生动植物等活动;核心区是保存完好的、天然状态的生态系统以及珍稀濒危动物和植物的集中分布地,禁止任何单位和个人进入;缓冲区位于核心区外围,主要功能是防止或减缓外界对核心区的干扰,可以开展资源监测和科学研究,但不能从事旅游和其他生产经营活动,A、B错误,C正确;邻近区不属于自然保护区,D错误。
第2题,核心区是保存完好的近乎原生态的自然生态系统,A正确;自然遗迹保护区的核心区不是珍稀濒危动植物的集中分布区,B错误;核心区是保存完好的、天然状态的生态系统以及珍稀濒危动物和植物的集中分布地,禁止任何单位和个人进入,核心区内禁止一切干扰活动,C、D错误。
山东黄河三角洲国家级自然保护区以保护新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主,保护区内地下水盐度高,土壤盐渍化严重。柽柳作为黄河三角洲优势植物,耐盐能力强,枝叶中含有大量盐分。如图示意黄河三角洲自然保护区位置。据此完成3~4题。
3.柽柳在黄河三角洲自然保护区中的主要作用是 ( )
A.拦蓄黄河泥沙
B.保持土壤盐分稳定
C.维护生物多样性
D.增加湿地面积
4.近年来黄河三角洲地区自然湿地面积减少,而人工湿地大幅增加,其最主要的原因是 ( )
A.随着气候变暖,蒸发加剧
B.湿地开发,养殖增多
C.海浪的侵蚀作用增强
D.旅游活动发展较快
答案:3.C 4.B
解析:第3题,结合材料信息可知,山东黄河三角洲国家级自然保护区以保护新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主,柽柳作为黄河三角洲的优势植物,适宜在该地生长,为鸟类等生物提供栖息地,维护生物多样性,C正确。
第4题,结合所学知识,近年来黄河三角洲地区自然湿地面积减少,而人工湿地大幅增加,主要原因在于随着人类活动的不断开发,养殖面积增大,人工湿地增多,自然湿地面积减少,B正确。
一、综合思维——沙漠矿区“矿坑蓄洪”的生态意义
[材料] 中国西北干旱沙漠矿区的煤炭储量丰富,拥有大量露天煤矿。内蒙古乌海市东部存在露天矿区(图1),露天采煤形成的巨大矿坑侵入河道,改变了局部小流域水系结构。随着露天煤矿开采规模和强度的不断增加,其生态安全问题日趋严峻。某研究团队提出“矿坑蓄洪”综合利用的地表水系恢复方案(图2),为西北干旱沙漠矿区修复治理以及生态恢复提供参考。
[问题设计]
1.指出乌海市东部露天煤矿所处小流域的地势特征及判断依据。
提示:东高西低(东南高,西北低)。判断依据:集水路径大致由东向由西(东南向西北)汇集。
2.分析“矿坑蓄洪”方案的可行性。
提示:矿坑多且较大,蓄水能力强;矿坑基本位于原集水路径上,集水效率高;利用原有的露天矿坑,改造成本较低。
3.简析该地“矿坑蓄洪”综合利用方案实施的生态意义。
提示:蓄积洪水,减轻下游防洪压力;洪水带来的泥沙留存在矿坑内,有利于缓解水土流失;增加下渗,有利于补给区域地下水;拦蓄水量用于植被灌溉,有利于恢复植被,涵养水源,改善周边生态环境。
二、人地协调——三江源头的保护
[材料] 三江源国家公园是我国首批国家公园,包括长江源、黄河源、澜沧江源三个园区。黄河源园区地处号称“千湖之县”的青海省玛多县境内,是我国湿地地区中海拔最高、面积最大、湿地类型最丰富的地区,黄河总水量的约49%来自于该区。如图示意黄河源园区。
[问题设计]
1.分析黄河源园区湿地广布的主要原因。
提示:园区冰川广布,冰川融水为湿地提供丰富的水源;海拔高,气温低,蒸发弱,谷地面积大,地形相对平坦开阔,冻土广布,不利于地表水下渗。
2.说明设立黄河源园区对我国生态安全的重大意义。
提示:有利于提高黄河源头植被覆盖率,保护湿地,发挥水源涵养功能,维护黄河流域水资源安全;为高原野生动物提供良好的栖息环境,有利于维护生物多样性;有利于生态保护的科学研究,提升保护生态的水平。
学科网(北京)股份有限公司
$