2027届高三生物人教版一轮复习课件：第31讲人与环境

31讲 人与环境 森林草地：防风固沙、水土保持； 湿地：蓄洪防旱、净化水质、调节气候等 生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值 外来物种进入的结果？ 1.不能适应环境，死亡 2.适应环境生存下来，增加物种多样性，营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性越高 3.造成物种入侵，物种多样性降低，营养结构变简单，抵抗力稳定性低，生态平衡被破坏。 对生物多样性最有效的保护是：就地保护 易地保护是为将灭绝的物种提供最后的生存机会 建立精子库、种子库、基因库对濒危物种基因进行保护 人工授精、组织培养、胚胎移植对珍稀、濒危物种保护 我国采取了多种措施对大熊猫实施保护，但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示，大熊猫主要分布于六个山系，各山系的种群间存在地理隔离。 1.割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少，人和家畜属于影响大熊猫种群数量的__________因素。 采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地，生态系统中消费者获得的总能量______。森林面积减少，土壤保持和水源涵养等功能下降，这些功能属于生物多样性的______价值。 密度制约 减少 间接 2.调查结果表明，大熊猫种群数量与____________和__________呈正相 关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大，且______资源增多，提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。而旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和________，导致大熊猫被分为33个局域种群，种群增长受限。 食物 碎片化 栖息地面积 竹林面积 我国采取了多种措施对大熊猫实施保护，但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示，大熊猫主要分布于六个山系，各山系的种群间存在地理隔离。 3.调查结果表明,岷山山系大熊猫栖息地面积和竹林面积最大。 秦岭山系的秦岭箭竹等大熊猫主食竹资源最丰富,这些环境特 征有利于提高种群的繁殖能力。据此分析，环境资源如何通 过改变出生率和死亡率影响大熊猫种群密度：_______________________________________ 栖息地面积大，食物资源丰富, 提高了种群的繁殖数量，使出生率增加，种内竞争降低导致死亡率减小，出生率大于死亡率，从而使大熊猫种群密度增加 4.综合分析，除了就地保护，另提出2条保护大熊猫的措施： 建立动物园、繁育中心；建立精子库、基因库，利用生物技术对其基因进行保护；通过人工授精、胚胎移植等生物技术加强保护 1.关注生态工程建设 人口增长 人类活动 全球生态环境危机 人类可持续发展受到影响 解决环境与经济发展协调 生态工程 导致 导致 需要 需要 实施生态工程的背景 思考： 1.生态工程的优点是什么？ 2.生态工程的基础是什么？ 3.生态工程的原则是什么？ 4.生态学的原理是什么？ 少消耗、多效益、可持续 自组织、自我调节功能 自生、循环、协调、整体 物质循环再生、能量多级利用 由_________而产生的_______、________、_________、__________ 和______就是系统的自生。 (1)自生 2.生态工程所遵循的基本原理 ①概念: ②理论基础: 生物组分 自组织 自我优化 自我调节 自我更新 维持 个体水平:生物能够进行新陈代谢、再生更新等。 系统水平:生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体。 生态系统的自我调节能力 ③措施： a.有效选择生物组分并合理布设（能否形成自组织能力的基础条件）； b.要维持系统的自生，就需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 核心地位，反映了自然生态系统所具有的独特功能 2.生态工程所遵循的基本原理 ④实例： 在湿地生态工程中,通过移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质, 降低水体污染物, 增加水体溶氧量,可以改善水生生物的生存环境, 从而有利于生态系统的自生。 在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系。 如 2.生态工程所遵循的基本原理 (2)循环 指在生态工程中促进系统的物质______________，既保证______________________，也保证____________________________。 迁移与转化 各个环节物质迁移顺畅 主要物质或元素的转化率高 ①概念: ③理论基础: 生态系统的物质循环功能 ②措施: 通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。 如 2.生态工程所遵循的基本原理 ④实例： 无废弃物农业 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染 沉降物 (雨、雪等) 牲畜 牲畜粪便 土壤 作物 人类食品 人 无废弃物农业物质循环再生图解 养分吸收 饲料与垫料 作物残留 人粪尿 人类食品 如 2.生态工程所遵循的基本原理 (3)协调 是指在进行生态工程建设时，______________、___________的____________也是需要考虑的问题。 ①概念: 生物与环境 生物与生物 协调与适应 ②措施: 处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑 。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。 环境容纳量 如 2.生态工程所遵循的基本原理 ④实例： a.只适宜种植灌木和草本的西北建造防护林被硬性规定种植杨树，导致一些地区种植的防护林成了“灰色长城”; b.过度放牧导致草场退化。 过度放牧的草地 灰色长城 如 2.生态工程所遵循的基本原理 (4)整体 系统建设以整体观为指导，进行生态工程建设时，不仅考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。 ①概念: ②理论基础: 社会—经济—自然复合系统 a.遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 b.进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。 如 2.生态工程所遵循的基本原理 进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑农民的生活问题。 ④实例: 只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。 ③意义: 小结： 生态工程的基本原理 理论基础 意义 措施（关键词☆） 自生 自组织、自我优化、 自我调节、自我更新和维持 实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体 有效选择生物组分（生物多样性）、合理布设（生态位），并创造有利条件 循环 物质循环 通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生 废物资源化 协调 生物与生物、生物与环境的协调与适应 生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏 适应性、K值 整体 社会、经济、自然构成的复合系统 统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定，实现1+1>2 各组分比例适当、社会-经济-自然复合系统 如 2.生态工程所遵循的基本原理 疑点攻克：运用自生和协调原理时都有对生物组分的选择，区别是什么？ 自生原理侧重于选择能改善环境、以便实现系统自组织的生物组分，体现的是生物影响环境； 而协调原理要求选择与当下生物环境和非生物环境相适应的生物组分，体现的是生物适应环境。 【典例3】池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统（如图，注：系统包含厌氧沉淀池、曝气池、兼氧池、养殖池，水生植物种植区及滤食动物投放区）。请回答下列问题：   （1）该循环水养殖系统属于节水和废水处理与应用生态工程类型，其核心设计思路是__________________________________________________________。 （2）水生植物种植区和滤食动物投放区的作用是____________________________________ ______________________；该设计遵循的生态工程原理有____________________（至少答出2点）。 （3）与传统池塘养殖相比，该系统的优势是______________________________（至少答出2点）。 实现废弃物的循环利用，减少水体污染 吸收水体中的N.P等营养物质,滤食藻类等浮游生物,降低水体富营养化程度  循环、自生、协调原理 减少水体污染，降低换水频率；提高饵料利用率，增加养殖效益；保护生态环境，实现可持续养殖 思考·讨论：分析生态工程案例中的原理和应用 明清时期，我国南方长江三角洲、珠田江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们，就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式：陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来，把原本割裂的生产系统通过优化组合，有机地整合在一起。根据同样的原理，甘蔗种植也可以与养猪、养鱼结合。在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地与水面的配比，需要考虑栽种作物与养殖动物的关系。例如，地基和鱼塘的面积比例是“三比七”或“四比六”，即大部分采取“三基七水”或“四基六水”的比例。 循环 整体 协调 思考·讨论：分析生态工程案例中的原理和应用 池塘养鱼，也应综合考虑不同鱼种的关系，根据淡水鱼在自然环境中的混合生长状态，实行以四大家鱼为主的多鱼种混养模式，让镰鱼、链鱼、草鱼、镀鱼、鲤鱼、鲫鱼等各种鱼类都有生存的机会和空间。 运转良好的桑基鱼塘，可以做到物质的循环再生利用。种桑养蚕，蚕沙(蚕粪便)本是废弃物，如果不经处理直接堆放在室外，不但会腐烂变质污染环境，而且可能通过鸟、昆虫的携带造成交叉感染，导致家蚕疫病大爆发。桑基鱼塘将蚕沙由废弃物变成了渔业生产的饲料。 自生:桑基鱼塘中的生物成分合理布设 使之互利共存 1.生态工程的实例 生态工程的实例 农村综合发展型生态工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 物质多级循环利用问题 沼气农业生态系统 控制污染，减少干扰 湿地缩小和破坏问题 生态环境破坏 恢复土地，恢复植被 我国生态工程取得不少成绩，仍有不足之处。 3.分析生态工程案例中的原理和应用 人多地少，资源有限，产出不足。 ①问题： ②对策： 建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用。 (1)农村综合发展型生态工程 3.分析生态工程案例中的原理和应用 主要原理及对应的内容 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设 。____原理 作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物。____原理 利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题。_____原理 自生 循环 整体 ④利用的原理： ③案例： 北京郊区的某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。 3.分析生态工程案例中的原理和应用 具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。 ①湿地的作用： ②问题： (2)湿地生态恢复工程 湿地的缩小会导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。 采用工程学和生态学措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复；在湿地的周围,还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。 ③对策: 3.分析生态工程案例中的原理和应用 主要原理及对应的内容 废水等污染物的处理 。 ______原理 根据原湿地中物种的分布情况引入动植物。______原理 建立缓冲带，减少人类的干扰、依靠其自然演替等机制恢复其生态功能。______原理 循环 协调 自生 ④利用的原理： 厦门筼筜湖 3.分析生态工程案例中的原理和应用 ①问题： ②对策： (3)矿区废弃地的生态恢复工程 矿藏开采后会造成山体、土壤和植被，及至整个地区生态系统的破坏；还可能产生严重的重金属污染。 采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。恢复矿区生态环境，首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草。 3.分析生态工程案例中的原理和应用 主要原理及对应的内容 人工进行地表覆盖、植被恢复。_____原理 根据环境引入当地土著物种。 _____原理 搞好矿区经济的同时，实现自然生态系统的恢复。_______原理 自生 协调 整体 ③案例： 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。 ④利用的原理： 3.分析生态工程案例中的原理和应用 小结： 生态工程的实例分析 类型 问题 主要原理 对策 实例 农村综合发展型生态工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 资源有限，人多地少，产出不足 湿地面积的缩小和破坏 矿区生态环境的破坏 自生、循环、协调、整体原理 自生原理， 协调原理， 整体原理 自生、协调、整体原理 建立综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出 控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等 修复土地，恢复植被 北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程 厦门筼筜湖生态恢复工程 赤峰市元宝山矿区生态修复工程 （2）生态工程所遵循的基本原理 ①自生原理 生物组分 互利共存 40 ②循环原理 后一环节利用 41 ③协调原理 42 ④整体原理 适当的比例 经济和社会 43 生态学 系统学 分析、设计和调控 已被破坏的生态环境 生产力 人类社会与自然环境 生态学 经济 生态 少消耗 可持续 44 $