内容正文:
第三节 海洋与人类 讲义
本讲概要
海洋覆盖地球约 70.8% 的表面积,是生命的摇篮、资源的宝库,也是人类未来的疆域。本节从“海洋为人类提供丰富的资源”与“人类活动对海洋的影响”两条主线展开,认识海洋资源类型、分布与开发特点,理解海洋环境问题的成因,树立人海和谐、可持续开发与海洋权益意识。
01 教学目标
地理核心素养
具体目标
人地协调观
结合实例说明海洋是人类赖以生存和发展的蓝色家园,认识海洋环境问题的严峻性,形成人海和谐、海洋资源可持续开发与保护的人地协调观。
综合思维
综合分析海洋资源的类型、分布与开发利用特点,理解海洋生物资源、矿产资源、空间资源之间的内在联系,以及人类活动与海洋环境之间的相互作用。
区域认知
运用世界及中国海洋资源分布图,说明主要海洋资源在空间上的分布差异,认识我国海洋资源的区域特征与海洋权益。
地理实践力
通过收集海洋资源开发、人工岛建设、海洋污染等资料开展交流讨论,尝试提出海洋环境保护的合理化建议,培养信息搜集与表达的能力。
02 教学重难点
教学重点
1. 海洋生物资源、海洋矿产资源、海洋空间资源的类型、分布及开发利用特点。
2. 海洋环境问题的表现、成因及其对海岸带的影响。
3. 海洋环境保护的必要性与主要措施。
教学难点
1. 渔场形成条件与海洋资源分布规律的分析。
2. 海洋空间资源开发利用的利弊评价,如填海造陆、人工岛建设的影响。
3. 将人地协调观落实到海洋资源开发与保护的决策分析中。
03 课堂导入
情境创设
【提问】提到“海洋”,你会联想到什么?是餐桌上鲜美的鱼虾、碧蓝的大海与金黄的沙滩,还是郑和下西洋的远洋船队、深海的神秘世界?
其实,海洋与我们的生产生活密切相关:我们吃的海鲜、用的食盐、穿的某些衣物原料,乃至海上的航运与通信,都来自海洋。海洋覆盖地球约 70.8% 的表面积,我国拥有 11000 多个海岛、海岸线总长达 3.2 万公里,海洋资源极为丰富。
然而,随着人口增长、工农业发展,海洋也面临过度捕捞、污染、生态退化等严峻问题。那么——海洋究竟为人类提供了哪些资源?人类活动又对海洋产生了怎样的影响?这就是本节课要探讨的主题。
导入要点
从学生熟悉的生活经验切入,激活已有认知,建立“海洋与人类密切相关”的整体感知。
抛出核心问题,明确本节两条主线:①海洋为人类提供丰富的资源;②人类活动对海洋的影响。
04 知识精讲
一、海洋为人类提供丰富的资源
(一)海洋生物资源
1. 含义
又称海洋水产资源,是指海洋中蕴藏的经济动物和植物群体,是有生命、能自行增殖和不断再生的海洋资源,属于可再生资源。
2. 主要种类
包括鱼类、虾类、贝类、藻类等,海洋中约有 20 万种生物。
3. 主要用途
食用:为人类提供丰富多样的水产品,是重要的食物来源。
药用与生产用:从海洋生物中提取有效成分,生产化学药品、保健品和基因工程药物等;贝壳、珊瑚可加工成工艺品。
图 舟山渔场渔船收网捕鱼——海洋为人类提供丰富的水产品
拓展延伸 · 海洋渔业资源的分布及成因
世界海洋渔获量的 97% 集中在仅占全球海洋面积 7% 的大陆架海域。渔场形成的条件可归纳为:
形成条件
成因
① 浅海大陆架
阳光可射入海底,光合作用强,浮游生物繁盛,饵料丰富。
② 河流入海口
入海河流带来丰富的营养盐类,利于浮游生物繁殖。
③ 寒暖流交汇
海水扰动,将海底营养盐类带到表层,如北海道渔场、纽芬兰渔场、北海渔场。
④ 上升补偿流
底层海水上泛,带来深层营养盐类,如秘鲁渔场。
阅读 · 深海热液生物和冷泉生物
1977 年美国科学家搭乘“阿尔文”号深潜器,在科隆群岛附近海域海底首次发现活动的热液喷口和丰富的热液生物群,改变了“万物生长靠太阳”的认知。这些生物生活在海深超过 2000 米的黑暗、高温、高压环境中,非常原始,接近所有生命的共同祖先,表明深海热液活动区可能是生命起源的地方。
从海底喷溢出的流体温度明显高于周围海水的称为热液,温度与周围海水接近的称为冷泉。二者都反映了海底的极端环境。热液生物和冷泉生物不依靠太阳光进行光合作用,而是通过生化作用生产有机质,这样的食物链被称为“黑暗食物链”。深海热液与冷泉活动区域是海底生命活跃的地方,并称为“深海绿洲”。
图 深海热液喷口及热液生物群落——不依赖阳光的“黑暗食物链”
(二)海洋矿产资源
海洋蕴藏着丰富的矿产资源,主要包括以下几类:
1. 海底石油和天然气
海洋油气资源丰富,海洋石油资源储量约占全球石油资源总储量的 34%,目前探明率约 30%,尚处于勘探早期阶段。主要分布在大陆架,约占全球海洋油气资源总储量的 60%;大陆坡的深水、超深水域油气资源潜力可观。
图 海洋石油钻井平台——海洋油气资源开发
2. 可燃冰(天然气水合物)
分布于深海沉积物(或陆域永久冻土)中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。外观像冰,遇火即可燃烧。科学家估计,全球可燃冰储量是现有石油、天然气储量的 2 倍。2017 年 5 月,我国在南海海域试采可燃冰获得成功。
图 实验室中燃烧的可燃冰(天然气水合物)
3. 锰结核(多金属结核)
多分布在深海 4000 米以下的洋盆,以约 1000 万吨/年的速度在洋底不断堆积,含有锰、铁、铜、钴、镍等多种金属,是未来可利用的最大资源,但开采难度大、技术要求高。
图 深海多金属结核——含有多种金属的深海矿产资源
4. 滨海砂矿
是在海滨地带或陆架区沉积富集而成的矿藏,可分为非金属砂矿、重金属砂矿、宝石及稀有金属砂矿三大类。海滨沉积物中蕴藏着金刚石、砂金、砂铂、金红石、锆石、独居石、钛铁矿等贵重矿物,多来自陆地(由河流、风带入海中,经海浪、潮汐、沿岸流分选搬运后富集)。我国是世界上滨海砂矿种类较多的国家之一,储量可观。
知识小结 · 各类海洋矿产资源的分布与开发特点
资源类型
主要分布
开采特点
滨海砂矿
滨海地区
难度小,技术要求较高
油气资源
大陆架
难度适中,技术要求高
可燃冰
深海沉积物
难度大,技术要求高
锰结核
深海大洋底
难度较大,技术要求高
(三)海洋空间资源
随着世界人口迅猛增长,陆地空间日益拥挤,海洋空间资源的开发利用引起广泛关注。海洋空间资源包括海上、海中、海底环境中可利用的部分,主要包括:
空间类型
开发利用形式
运输空间
传统交通运输和港口建设,现代化跨海大桥、海底隧道、海上机场等
生产生活空间
海上工厂和人工岛、海上博览会等
通信空间
海底电缆、海底光缆等
仓储空间
海上油库、海底货场、海底仓库等
娱乐空间
海洋公园、海滨浴场、海上游乐园等
阅读 · 海上人工岛
人工岛是人工建造的岛屿,有时也在小岛和暗礁上建造,通过海堤、栈桥、海底隧道等与海岸相连。日本建造了大量人工岛,如神户人工岛;规模宏大的大阪国际机场就建设在大阪湾人工岛上。美国、荷兰、法国、中国等也相继修建了大量人工岛,可作为深水港,修建城市、机场、公园、工厂等。
【注意】建设人工岛可以扩大陆地面积,但不能扩大国土面积(国土面积是一国的土地面积与水域面积之和)。
图 日本神户机场人工岛——人工岛建设的典型案例
活动 · 迪拜人工岛
阿拉伯联合酋长国迪拜人工岛是规模宏大的海洋工程项目,现已建成现代化的海上城市。
优点
填海造陆把原有的海域通过人工技术手段转变为陆地,拓展了空间,可缓解土地资源紧张的状况。
能促进服务业和旅游业的发展,带动区域经济。
缺点
可能破坏海湾海洋生物的栖息地。
有可能阻止和改变自然洋流。
沙滩将面临被侵蚀的风险。
图 迪拜棕榈岛卫星影像——规模宏大的填海造陆工程
海洋资源开发利用的共同特点
高投资:海上作业环境复杂,工程投资巨大。
高技术难度:依赖先进的海洋科学与海洋工程技术。
高风险:面临海水腐蚀、海冰破坏、风暴潮、台风等自然风险。
二、人类活动对海洋的影响
(一)影响方式及表现
海洋受到人类活动直接或间接的影响,主要包括捕捞、养殖、生物栖息地改造,以及工农业生产和人类生活造成的污染等。其中,海岸带受到的影响尤为突出。
1. 海洋环境污染
人类排放的废弃物超过海洋的自净能力,造成海洋污染,主要分布在大型港口、工业城市及河口附近。主要来源包括:
陆源污染:工业废水、生活污水、农业面源污染(化肥、农药)通过河流、地表径流等进入海洋。
海上生产活动污染:船舶排污、油气开采与运输过程中的泄漏。
海洋倾废污染:直接向海洋倾倒垃圾和废弃物。
危害:污染危害海洋生物,并通过食物链富集作用损害人类健康。
图 海洋塑料垃圾污染——人类活动对海洋环境的影响
补充 · 赤潮
赤潮是海洋中一些微藻、原生动物或细菌爆发性增殖或聚集,引起水体变色或对海洋中其他生物产生危害的一种生态异常现象。我国南方海域赤潮比北方海域严重。
成因:
根本原因:工业废水、生活污水、农业灌溉退水中含有大量氮、磷等无机盐和有机物,汇入海洋造成海水富营养化。
自然诱因:中低纬度温度高、光照强,浮游生物易大量繁殖(多发生在夏半年)。
易发生赤潮的海域:
所处纬度较低、海水水温较高的海域;
地形半封闭、污染物不易扩散的海域;
位于携带大量工农业废水、生活污水河流入海口的海域;
海水养殖业发展快的海域。
图 海水赤潮——富营养化引发的生态异常现象
2. 海洋生态破坏
不合理的人类活动导致海洋生态系统退化,突出表现为:
海洋生态系统退化:滨海湿地、珊瑚礁、红树林等海岸带生态环境受人类活动影响不断加重,出现不同程度衰退。
海洋生态灾害频发:赤潮、绿潮、水母等发生频率增加、规模扩大。
海洋生物多样性减少:过度捕捞导致鱼类资源不断减少,许多海洋生物失去栖息地,珍稀物种濒临灭绝。
拓展延伸 · 当前海洋生物资源开发存在的主要问题
过度捕捞,导致鱼类资源不断减少。
不合理的人类活动使许多海洋生物失去栖息地。
海洋污染日益严重。
图 原油污染中的海鸟——海洋污染对海洋生物的直接危害
图 日本福岛第一核电站核污染水排海设施
(二)海洋环境保护的必要性和迫切性
海洋环境问题是困扰人类发展的重大问题。我们应深刻认识到海洋环境保护的必要性和迫切性,让海洋长久地为人类服务。海洋生态系统具有整体性——一个环节的破坏就可能打碎这种“平衡”,导致整个食物链乃至整个生态系统被破坏。
海洋环境保护措施
序号
主要措施
1
制定相应的海洋环境保护法律法规,约束和规范海洋开发者的行为。
2
加强污染控制,禁止向海洋倾倒废弃物。
3
对陆地排放的废水经过处理、达标后排放。
4
防治海洋污染,禁止过度捕捞,实施休渔制度。
5
加强海洋生态建设和海洋保护区管理,保护海洋生物多样性。
6
加大海洋科学技术研发力度,提高海洋资源利用水平,促进可持续利用。
7
积极推进海洋产业优化升级,促使海洋产业结构日趋合理。
8
加强海洋环保宣传教育,增强全民海洋保护意识。
知识小结 · 海洋环境问题的成因及解决措施
海洋环境问题
主要成因
解决措施
海洋污染
陆源污染(工业废水、生活污水、农业面源污染);海上石油开采与运输泄漏;海洋倾废
废水处理达标排放;禁止向海洋倾倒垃圾;海上生产注意保护环境
海洋生态破坏
海洋污染;工程建设;过度渔业生产;自然环境变化
防治污染;禁止过度捕捞;实施休渔制度;工程建设注意保护生态
图 海岸红树林生态景观——海洋生态系统保护与修复
素养培优 · 思维拓展
结合实例评价海洋资源开发:如人工岛、填海造陆的影响,需从有利和不利两方面辩证分析(经济意义 vs 生态代价)。
钓鱼岛位于我国东海大陆架的东部边缘,在地质结构上附属于我国台湾的大陆性岛屿。钓鱼岛附近海域渔业资源丰富,分析其开发过程中可能带来的问题(过度捕捞、生态破坏、海洋污染)并提出解决对策。
在保护中发展、在发展中保护——树立海洋权益意识与海洋保护意识,是海洋强国建设的重要一环。
05 课堂小结
本节知识脉络
主线
核心内容
海洋为人类提供丰富的资源
海洋生物资源:定义、种类、用途;渔场形成条件
海洋矿产资源:滨海砂矿、油气资源、可燃冰、锰结核
海洋空间资源:运输、生产生活、通信、仓储、娱乐空间
人类活动对海洋的影响
海洋环境污染:成因、分布、危害
海洋生态破坏:过度捕捞、栖息地破坏、生物多样性减少
海洋环境保护
法律法规、污染源控制、休渔制度、自然保护区、宣传教育
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