高考生物一轮复习第十一单元生态系统人与环境第4讲人与环境课件

第4讲人与环境课标考情——知考向核心素养——提考能课标要求1.探讨人口增长会对环境造成压力2.关注全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、荒漠化和环境污染等全球性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”的意识生命观念利用物质与能量观、生态观分析人口增长过快对环境带来的压力科学思维通过分析生物多样性形成的原因，培养运用逻辑思维分析问题的能力科学探究调查当地环境保护情况，搜集保护生物多样性的实例，提出保护环境的合理建议或计划社会责任倡导绿色出行，积极向相关人传播“绿水青山就是金山银山”的环保理念，关注全球气候变化，水资源短缺，荒漠化和环境污染的全球性问题，利用生态工程解决环境保护问题目录1自主学习·巩固基础2重难探究·素养达标3典题演练·破解高考4课后提能演练知识点一人类活动对生态环境的影响［自主学习］1.生态足迹生活方式多大吸纳废物生产资源生态占用2.关注全球性生态环境问题(1)类型(连线)。生态环境问题

原因①全球气候变化②水资源短缺③臭氧层破坏④酸雨⑤土地荒漠化⑥海洋污染⑦生物多样性丧失

a.氟氯烃等物质的大量排放b.SO2、NO2等大量排放c.CO2等温室气体的大量排放d.石油泄漏、倾倒污染物等e.生物生存的环境破坏f.人口多，污染严重g.植被的破坏(2)特点：

。

(3)影响：对生物圈稳态造成严重威胁，并影响到人类的

。

全球性生存和发展［自主检测］1.思考判断(1)将人类为了维持自身生存需要的物质等，换算为相应的自然土地和水域面积，就是生态足迹。(

)(2)与步行相比，开车产生的生态足迹增加的部分只是吸收汽车尾气所需要的林地面积。(

)(3)导致二氧化碳浓度升高的主要原因是人类对化石燃料的使用、水泥的生产以及土地利用的变化等。(

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×

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(4)生态环境问题具有全球性，需要全人类的合作与关注。全球性环境问题对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。(

)(5)温室效应会造成到达地面的紫外线增强，进而对人类和许多生物的生存产生威胁。(

)(6)环境污染最为常见的是大气污染、水体污染和土壤污染，大气污染会导致雾霾、酸雨频发。(

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2.深挖教材(1)为什么食用牛肉比食用蔬菜生产的生态足迹要大？________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)研究表明，目前生态承载力总量比1961年增长约30%的主要原因是农业发展。那么，未来可采取哪些措施提高生态承载力？____________________________________________________________________________。

牛所处的营养级比蔬菜高，牛生存所需的资源占有一定的草地面积，吸收牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农田面积，所以食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大

进一步促进农业的发展，促进林业的发展，保护野生动植物，推广生态农业等知识点二生物多样性及其保护［自主学习］1.生物多样性相关概念及保护措施物种多样性遗传(基因)多样性生态系统全部基因易地保护就地保护潜在价值间接价值直接价值生态系统多样性2.生物多样性的价值及实例［连一连］［自主检测］1.思考判断(1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。(

)(2)生物多样性的丰富程度与自然选择无关。(

)(3)遗传多样性较低的种群适应环境能力强。(

)(4)生物多样性对维持生态系统的稳定性具有重要作用，体现了其间接价值。(

)(5)公园里花团锦簇使游人赏心悦目是生物多样性的直接价值。(

)(6)许多野生生物的使用价值目前还不清楚，说明生物多样性具有间接价值。(

)(7)保护生物多样性，并不反对对野生生物资源的合理开发利用。(

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√

√

×

×

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2.深挖教材(1)一般认为对某种害虫的防治主要是控制害虫种群的大小，而不是彻底消灭害虫，请从生物多样性的角度进行解释：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)外来物种入侵就是某物种从它的原产地，通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境中对当地环境造成破坏的过程。从生态学角度分析，外来物种入侵带来的危害有哪些？________________________________________________________________________________________________。

提示：不彻底消灭害虫可以保持物种多样性，维护生态系统的自我调节能力(或彻底消灭害虫会使其基因库彻底消失，降低遗传多样性)

提示：破坏迁入地生态系统的稳定性或生态平衡；使迁入地生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机3.热图导析下图表示生物多样性的三个不同层次，请分析回答下列问题。(1)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表生物多样性的哪些层面？________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“蒲公英→麻雀→蛇”这条食物链中，蒲公英可以作为工业原料，蛇可以作为制药原料。以上可说明生物多样性具有什么价值？

___________________。

提示：Ⅰ反映了同一物种中的差异，应为“遗传多样性”；Ⅱ反映了不同物种间的差异，应为“物种多样性”；Ⅲ反映了生物与非生物环境间的关系，应为“生态系统多样性”提示：直接价值生态学可持续多效益少消耗生态效益知识点三生态工程的基本原理［自主学习］1.关注生态工程建设环境污染系统学2.生态工程的基本原理生态工程以生态系统的________、________功能为基础，遵循

、协调、

、自生等生态学基本原理。

(1)自生。①内容：在生态系统中由生物组分而产生的自组织、________、自我调节、

。

②基础：需在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。(2)循环。①内容：在生态工程中促进系统的物质_____________，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的________较高。②理论基础：生态系统的__________。整体自我调节自组织循环自我更新和维持自我优化物质循环转化率迁移与转化(3)协调。①内容：生物与生物、

的协调与适应。

②处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑

。

(4)整体。内容：a.遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的________，不同组分之间应构成有序的________，通过

结构，达到改善系统功能的目的；b.人类处在一个

复合而成的巨大系统中。

环境容纳量生物与环境社会—经济—自然改变和优化结构比例［自主检测］1.思考判断(1)“无废弃物农业”遵循的是协调原理。(

)(2)在建设生态农业时，沼气池的建立遵循循环原理。(

)(3)根据协调原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。(

)(4)“总体功能大于各部分之和的效果”是利用整体原理。(

)(5)某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制，这体现的是协调原理。(

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√

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×

2.热图导析：分析生态工程的相关原理示意图。(1)以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么？__________________

_______________________________________________。(2)以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？①在湿地修复工程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物的生态位差异和种间关系，使其形成互利共存的关系；②应确定草原的合理载畜量，不能过度放牧；引种时要考虑被引物种应适应引入地的环境；③林业生态工程建设时，应既考虑种树，又考虑农民的生活问题。

_____________________________________________________________。提示：①自生原理；②协调原理；③整体原理

提示：甲图体现的是循环原理，乙图体现的是整体原理知识点四生态工程的实例和发展前景［自主学习］1.生态工程的实例点源和非点源污染废水环境污染、生物资源过度利用沼气工程循环、整体自生、协调植树种草平整压实土地土壤微生物群落植被恢复土壤侵蚀控制人工制造表土自生、协调、整体自然演替缓冲带动植物物种引进土地2.生态工程的发展前景经济、社会效益生态环境［自主检测］1.思考判断(1)矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。(

)(2)我国在西部地区实行退耕还林、还草工程，这一工程属于大区域生态系统恢复工程。(

)(3)依据协调原理，进行引种工程时，应考虑被引物种与引入地环境的关系。(

)(4)湿地的恢复除利用生物工程外，还要依靠自然演替机制以恢复其生态功能。(

)(5)建立不同的生态工程要依据不同的原理，应因地制宜，而不能生搬硬套。(

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√

√

×

2.热图导析如图是某生态工程示意图，据图分析回答下列问题。(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么？图中废弃物的合理利用能体现生态工程的什么原理？______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)从环境保护的角度分析，该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么？__________________________________________________________。(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，其原因是什么？____________________________________________________________________________。

提示：目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用；废弃物的合理利用能体现生态工程的循环原理提示：减少了化肥和农药的使用量，减少了环境污染

提示：蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强水体污染问题［深度讲解］1.水污染类型的判断技巧2.水体富营养化分析［考向预测］(一)水体污染类型(素养目标：社会责任)1.某环保部门欲选用沉水植物投放到当地N、P较高的淡水水域，以净化水体。科研人员在不同处理区域水样中进行实验，并测量水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a含量(主要与单细胞藻类和蓝细菌有关)等指标，实验结果如图1、图2。下列相关叙述错误的是(

)A.由图1可知，种植菹草和苦草均能有效降低水体中的总氮和总磷B.不同处理区域水样中叶绿素a含量的多少不能代表沉水植物的多少C.由图2可知，菹草、苦草等沉水植物可抑制“水华”的暴发D.投放沉水植物后，食物链的营养级数增加，群落的种间关系类型不变D

【解析】据图1分析，用两种沉水植物处理后，水体中的总氮(TN)、总磷(TP)含量均下降，说明种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮和总磷，A

正确；据图2分析，用两种沉水植物处理后，水样中叶绿素a

含量均明显下降，而水样中叶绿素a

含量主要与单细胞藻类和蓝细菌有关，因此不同处理区域水样中叶绿素a

含量的多少不可以代表沉水植物的多少，B

正确；图2

结果说明水样中单细胞藻类和蓝细菌数量明显下降，进而说明菹草、苦草等沉水植物可以抑制“水华”的暴发，C正确；沉水植物在生态系统中为生产者，投放沉水植物食物链的营养级数不增加，群落的种间关系类型不变，D

错误。(二)水体污染治理(素养目标：社会责任)2.为了研究水生生物对富营养化水体中磷的去除作用，研究人员从某城市内河中取水样分别设置水葫芦、鲢鱼、“水葫芦+鲢鱼”等不同处理组进行实验，分别取样检测水体中总磷浓度变化，结果如图。下列相关叙述错误的是(

)A.对照处理的水体中不含水生生物，总磷浓度上升B.第2、3、4次检测结果显示水葫芦单独处理能降低总磷浓度C.为保护内河生态环境稳定，需控制水葫芦和鲢鱼的投放数量D.“水葫芦+鲢鱼”的处理方法，对水体中磷去除效果要优于水葫芦单独处理A

【解析】对照处理的水体中仍然含有水体中的微生物，A错误；根据图示可知，第2、3、4次检测结果显示水葫芦单独处理能降低总磷浓度，B正确；为保护内河生态环境稳定，需控制水葫芦和鲢鱼的投放数量，水葫芦由于适应环境可能会出现疯长的现象，进而影响其他生物的生存，破坏生态系统的稳定性，C正确；识图分析可知，“水葫芦+鲢鱼”的处理方法，对水体中磷去除效果要优于水葫芦单独处理，D正确。生物多样性及其保护［深度讲解］1.生物多样性的构成生物圈内所有的植物、动物和微生物及它们所拥有的全部基因和各种各样的生态系统。2.生物多样性的层次分析(1)遗传(基因)多样性：①在分子水平表现为DNA的多样性；②在细胞水平表现为染色体的多样性；③在个体水平表现为表型的多样性。(2)物种多样性：生物多样性最直观的表现。(3)生态系统多样性：生物多样性的宏观表现。3.生物多样性的原因分析(1)从分子水平看：(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向的自然选择在进化过程中共同作用的结果。4.生物多样性的价值(1)直接价值：食用、药用、科研、旅游观赏、文学艺术创作等。(2)间接价值：调节气候、涵养水源等。(3)潜在价值：目前尚不清楚的价值。5.生物多样性的保护措施(1)就地保护：主要指建立自然保护区和国家公园，这是最有效的保护措施。(2)易地保护：从原地迁出，在异地建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心等。(3)利用生物技术保护：建立精子库、种子库——保护濒危物种的基因；利用人工授精、组织培养、胚胎移植——保护珍稀濒危物种。［考向预测］(一)生物多样性及其价值(素养目标：社会责任)1.(2023年云南昭通校联考期末)旅美大熊猫丫丫回国，食物主要是竹子，与其名字相似的小熊猫食物有竹子、野果还有小鸟及鸟卵等。小熊猫与浣熊等动物拥有共同起源，大熊猫与熊科动物关系更近。下列有关说法不正确的是(

)A.熊猫的不同种类构成生物多样性，属于群落多样性B.自然选择会让小熊猫基因频率发生定向改变C.从食物类型来看，小熊猫的存在更利于增加物种多样性D.若大熊猫和小熊猫存在生殖隔离，则不是同一物种A

【解析】大熊猫与小熊猫属于不同的物种，熊猫的不同种类构成生物多样性，属于物种多样性，A错误；自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，B正确；大熊猫的食物来源比较单一，小熊猫属于杂食性动物，其食物来源较大熊猫广，因此从食物类型来看，小熊猫的存在更利于增加物种多样性，C正确；若大熊猫和小熊猫存在生殖隔离，则不是同一物种，D正确。(二)生物多样性的保护(素养目标：社会责任)2.(2023年河南驻马店统考期末)近日，科研工作者在广西南宁一处沼泽地发现了与水草生长在一起的野生稻。野生稻在抵御病虫害，适应干旱、寒冻、淹浸、盐碱等不良环境方面，具有非常大的优势，对于水稻种质资源的改良和保护有很重要的科研价值。但随着现代农业耕地面积的逐渐扩大，普通野生稻的栖息地被不断破坏，抢救珍贵植物资源迫在眉睫。下列相关叙述错误的是(

)A.与农田生态系统相比，沼泽地生态系统的抵抗力稳定性更高B.流经该沼泽地生态系统的总能量是野生稻固定的太阳能C.保护野生稻最有效的措施之一是建立自然保护区D.野生稻在科研方面的价值体现了生物多样性的直接价值B

【解析】与农田生态系统相比，沼泽地生态系统的群落结构更复杂，抵抗力稳定性更高，A正确；流经该沼泽地生态系统的总能量主要是包括野生稻在内的生产者固定的太阳能，B错误；保护野生稻最有效的措施之一是建立自然保护区，C正确；生物多样性包括直接价值、间接价值、潜在价值，野生稻在科研方面的价值体现了生物多样性的直接价值，D正确。生态工程的原理和实例［深度讲解］1.生态工程的基本原理项目理论基础意义实例自生原理生物多样性和种群之间的互利共存生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性及系统生产力湿地修复时有效选择生物组分、合理布设循环原理物质循环减少废物产生，避免环境污染无废弃农业协调原理生物与环境、生物与生物的协调与适应生物数量不能超过环境承载力，以避免系统失衡或破坏放牧时合理控制数量整体原理社会—经济—自然复合系统统一协调各种关系，保障系统平衡和稳定林业建设中，需要把生态与社会、经济结合起来2.生态工程的实例［考向预测］(一)生态工程的原理及应用(素养目标：社会责任)1.城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统，对城市环境的治理要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑，即用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。回答下列问题。(1)一般来说，生态工程的主要任务是对___________________________________________进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

(2)城市过度的人工碳排放，会破坏生态系统的碳平衡，导致大气中的CO2浓度偏高，从而形成________效应。科研人员通过研制和开发新能源替代煤能源，突出的优点是

。

已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)

减少了污染温室(3)建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是做到雨水回收利用，城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统，还种植了许多水生植物辅助净化，这些植物的引种需遵循________原理，建设“海绵城市”的目的之一是“扩大公共产品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展”，体现了

原理。

协调整体(二)生态工程实例(素养目标：社会责任)2.“海绵城市”作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志，确定的目标核心是通过“海绵城市”建设，使70%的降雨就地利用。下图是传统城市模式和海绵城市模式的水循环示意图。回答下面的问题。(1)“海绵城市”是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时

，需要时将蓄存的水释放并加以利用，提升城市生态系统功能和减少城市

灾害的发生。“海绵城市”建设应遵循生态优先原则，促进雨水资源的利用和

。

(2)“海绵城市”建设中，必须考虑城市垃圾对环境的污染，降解城市垃圾的微生物属于生态系统成分中的

，其主要功能是

。

吸水、蓄水、渗水、净水环境保护洪涝分解者将动植物遗体、动物排泄物和有机污染物分解成无机物(3)“海绵城市”建设中，应首选采用生物方法处理生活垃圾，与物理或化学方法处理生活垃圾相比，生物方法处理的优点是________________

；在确定生物方法处理生活垃圾方案时，通常需要考虑___________________________________________

等3个方面的因素。

不产生二次污染，处理产物可以作为资源利用

分解者的分解效率，生活垃圾的成分，分解者的培养条件【解析】(1)“海绵城市”是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。海绵城市建设应遵循生态优先原则，促进雨水资源的利用和生态环境保护。(2)降解城市垃圾的微生物属于生态系统成分中的分解者，分解者的主要功能是将动植物遗体、动物排泄物和有机污染物分解成无机物。(3)与物理或化学方法处理生活垃圾相比，生物方法处理的优点是不产生二次污染，处理产物可以作为资源利用；采用微生物处理生活垃圾的原理是微生物的分解作用，因此在确定生物方法处理生活垃圾方案时，通常需要考虑生活垃圾的成分、理化性质，分解者的分解效率及分解者的培养条件等3个方面的因素。1.(2023年湖北卷)栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是(

)A.该成果体现了生物多样性的间接价值B.利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙C.该育种技术为全球农业发展提供了新思路D.品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护A

【解析】生物多样性的直接价值体现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统的功能上，培育新品系不属于间接价值，A错误；植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础，人工诱导使不同亲本原生质体融合，并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术，植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组，创造和培养植物新品种乃至新物种，尤其在多基因控制农作物性状的改良上具有较大优势，因此可以利用该方法培育品系丙，B正确；该育种技术把栽培稻和野生稻杂交，为全球农业发展提供了新思路，C正确；品系丙的成功培育需要依靠野生稻的参与，提示我们要注重野生种质资源的保护，D正确。2.(2021年广东卷)近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的(

)A.遗传多样性和物种多样性B.种群多样性和物种多样性C.物种多样性和生态系统多样性D.遗传多样性和生态系统多样性C

【解析】生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性，综上所述，C正确。命题探源

生物多样性通常有三个层次的含义，即遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物的分类单位从大到小依次为界、门、纲、目、科、属、种，界是最大的分类单位，种是最基本的分类单位。3.(2023年广东卷)上世纪70~90年代珠海淇澳岛红树林植被退化，形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据，天然红树林秋茄(乔木)-老鼠簕(灌木)群落仅存32hm2。为保护和恢复红树林植被，科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物无瓣海桑，现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林600hm2，各林龄群落的相关特征见下表。红树林群落(林龄)群落高度/m植物种类/种树冠层郁闭度/%林下互花米草密度/(株·m-2)林下无瓣海桑更新幼苗密度/(株·10-2m-2)林下秋茄更新幼苗密度/(株·10-2m-2)无瓣海桑群落(3年)3.23703000无瓣海桑群落(8年)11.038015100无瓣海桑群落(16年)12.5290000秋茄-老鼠簕群落(>50年)5.74900019回答下列问题：(1)在红树林植被恢复进程中，由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为

。恢复的红树林既是海岸的天然防护林，也是多种水鸟栖息和繁殖的场所，体现了生物多样性的

价值。

(2)无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果，其使互花米草消退的主要原因是_____________________________________

。