高三一轮复习生物【知识精研】人与环境课件

第31讲

人与环境选择性必修二考点一人类活动对生态环境的影响一、人口增长与生态足迹（一）生态足迹1.概念：

指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。（生态占位）一个人的粮食消费量可以转化为：___________________________________。一个人所排放的二氧化碳总量可以转换成：___________________________。生产这些粮食所需要的耕地面积吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积一、人口增长与生态足迹碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积。建设用地表示交通设施、住房、工业建筑物、水电库区等人类基础设施所占用的土地面积。渔业用地表示支持水产品生产所需的水域面积。林地表示生产木材、纸浆、薪柴等林木产品所需的林地面积。草地表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。耕地表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等农产品所需的农田面积。（一）生态足迹2.内容：（生态占位）一、人口增长与生态足迹（一）生态足迹3.特点：（生态占位）①生态足迹的值越大，代表人类所需资源越多，对生态和环境的影响就越大。为减小生态压力，应减少生态足迹的值。②生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。步行<开车出行吃蔬菜<吃牛肉二、关注全球性环境问题全球性生态环境问题1.全球气候变化2.水资源短缺3.臭氧层破坏4.土地荒漠化5.生物多样性丧失6.环境污染二、关注全球性环境问题1．全球气候变化

①表现：气候变暖、“温室效应”。②成因：煤、石油和天燃气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中CO2的浓度升高。③危害：温室效应加剧，全球变暖，南极冰盖融化，地球海平面上升。④防治：减少化石燃料的燃烧；开发新能源；大量植树造林。海平面上升后将消失的美景...人间天堂—马尔代夫水上之城—威尼斯大自然的宫殿—阿尔卑斯山脉

2．水资源短缺

①表现：干旱、水体污染、水体富营养化。②成因：人口剧增以及人类的活动加剧了水源短缺的危机。③危害：人类和动植物的生存受到威胁。④防治：退耕还林、还草、还湖；加强管理，杜绝污水直接排放。

旱地上那一抹顽强的“绿色”。干涸的湖泊让动

物垂死挣扎。二、关注全球性环境问题水资源缺乏，水质污染严重我国是全球13个贫水国家之一水资源总量28000亿m3居世界第四河川径流27000亿m3

居世界第六人均2600m3

为世界1/4居88位570座城市364座缺水50座严重缺水7000万人，5500万牲畜饮水问题水源涵养功能退化黄河上游90年代水量比30年前减少23%

3．臭氧层破坏

①表现：臭氧层变薄出现“空洞”。

②成因：由于人类对氟氯烃、哈龙

等化合物的使用，大气中

臭氧的含量持续下降。③危害：到达地面的太阳紫外线增

强，会对人和其他生物的

生存造成极大危害。④防治：减少氟氯烃、哈龙等化合

物的使用。二、关注全球性环境问题

4．土地荒漠化

①表现：植被减少，土地荒漠化。

②成因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因。③危害：沙尘暴遮天蔽日，毁坏力极强。④防治：合理利用和保护现有草原；部

分地区退耕还林、还草；大量

营造草场、灌木林和防护林，

以林护草，草林结合。二、关注全球性环境问题河床抬高、湖泊淤积洪涝灾害频繁黄河流域输入黄河泥沙14.7亿吨黄土高原地区占1/2全国200个贫困县87%分布在水土流失地区

近50年，每年水土流失丧失的土壤肥力相当于4000~5000万吨化肥

5．生物多样性丧失

①表现：物种减少。②成因：生存环境的改变和破坏；掠夺式地开发和利用；外来物种入侵。

③危害：物种灭绝后不能再生，导致人类可利用的资源减少；使环境变得不适宜人类居住。④防治：合理利用和保护现有草原；部

分地区退耕还林、还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草，草林结合。二、关注全球性环境问题

6．环境污染

①表现：最为常见的环境污染是大气污染、水体污染和土壤污染。

②成因：排放到大气、水体或土壤中的污染物过多，排放量大于其被分解利用量。③危害：大气污染导致雾霾、酸雨频发。水体污染导致赤潮等。④防治：减少污染物的排放并及时清理、开发新能源、植树种草。二、关注全球性环境问题1.特点：2.影响：具有全球性对生物圈的稳态造成威胁，也影响到人类的生存和可持续发展。3.应对措施：“全面协调可持续发展”正确处理环境保护和经济发展的关系，践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展的理念（2）基本国策：（1）正确理念：国家节水标志建设生态文明，要求每一个公民从我做起，积极投身到生态文明建设中。对于节能环保的绿色生活方式，我们不仅要深入理解，身体力行，而且要广为宣传，使之成为全社会的共识。二、关注全球性环境问题(1)绿色出行、“光盘行动”、节水节能等，都可以缩小生态足迹(

)(2)食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹小(

)提示牛所处的营养级比蔬菜高，依据能量逐级递减的原理，食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大。×√(3)酸雨形成的主要原因是化石燃料燃烧，二氧化硫增多(

)(4)水体富营养化、藻类植物大量繁殖，主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩(

)提示水体富营养化、藻类植物大量繁殖主要是由水体中N、P元素超标导致的。×√(5)人类活动会影响群落演替，导致干旱区和半干旱区土地退化和荒漠化(

)√考点二生物多样性及其保护红山育高中生物名师工作室一、生物多样性1.概念：

生物圈内所有的__________________________，它们所拥有的__________以及各种各样的_________，共同构成了___________。植物、动物和微生物等全部基因生态系统生物多样性红山育高中生物名师工作室一、生物多样性2.三个层次生物多样性遗传（基因）多样性地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，这是生物多样性的根本原因物种多样性生态系统多样性自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种多样性地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构和功能等随着时间的变化而变化的多样性扩展：生物多样性的层次分析二、生物多样性的价值1.直接价值：实用意义的价值食用药用工业原料非实用意义的价值旅游观赏科学研究文学艺术人类的食物基本来源于种植农作物和养殖家畜、家禽及海产品。绝大多数药物来自植物、动物、微生物的代谢产物。为人类提供了众多生产原料。在生态旅游、科学研究、艺术创作等方面具有重要价值。5次获诺奖—果蝇模式生物1933年摩尔根证明了基因在染色体上1946年穆勒证明了X射线能诱发果蝇的基因突变，同时，辐射也会引起染色体畸变1995年发现果蝇中控制发育的基因，揭示了发育的秘密2011年发现果蝇免疫系统中的相关基因，揭示了先天免疫的激活机制。2017年发现了控制生理节律的分子机制，分离出控制生物钟的基因。近十年来，植物科学家们利用拟南芥模式系统，对植物的遗传、细胞、发育、生理等方面进行研究。通过大量拟南芥突变体的遗传分析和生化分子实验，科学家们对植物根、茎、叶、花、胚胎和种子的发育，对植物抗病性和抗逆性机理，以及对各种生命活动有关的激素、光和环境因子引起的信号传导过程等进行了深入的研究，丰富了人类对于植物生命活动内在机理的认识。①植株小、结实多、生命周期短；②形态特征分明，突变表型易于观察；③自交繁殖，易于保持遗传稳定性；④基因组简单、遗传操作简便、适宜在实验室培养。植物界的果蝇—拟南芥模式生物2.间接价值：主要体现在调节生态系统的功能等方面。森林和草地具有防风固沙、水土保持作用湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候促进生态系统中基因流动和协同进化二、生物多样性的价值注意：生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。3.潜在价值：目前尚不清楚的价值。不起眼的野草（过去）用于各类疟疾治疗（现在）黄花蒿二、生物多样性的价值（潜在价值≠没有价值）练一练

写出以下例子对应的生物多样性价值①新疆胡杨、梭梭、红柳能起到防风固沙的作用________②参观五家渠郁金香节_________③阜康阿魏可用于治疗瘀血、腹部肿块、肉块停滞、虫蛀腹痛等_________④阿克苏冰糖心苹果脆甜多汁_________间接价值直接价值直接价值直接价值

生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的基础。4.生物多样性的意义二、生物多样性的价值三、生物多样性丧失的原因近几个世纪以来，由于人类活动的范围和影响强度不断增大，物种灭绝的速度大大加快，许多生态系统遭到了干扰和破坏。1.生物多样性的形成和现状生物多样性是数十亿年生物进化的结果，进化中既有新物种形成，也有原有物种灭绝。①形成：②现状：三、生物多样性丧失的原因2.生物多样性丧失的原因（1）人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。（2）掠夺式利用：包括过度采伐、滥捕乱猎。偷猎攫取的象牙和兽皮（3）环境污染也会造成生物多样性的丧失。（4）农业和林业品种的单一化：导致遗传多样性丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种丧失。（5）外来物种的盲目引入：会导致物种灭绝。【总结】人类不合理的活动是当前生物多样性丧失的主要根源。1.就地保护是对生物多样性最有效的保护。在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。①概念：②意义：鼎湖山自然保护区（我国建立的第一个自然保护区）主要保护对象为南亚热带地带性森林植被天然基因库天然实验室活的自然博物馆四、保护生物多样性的措施2.易地保护①概念：把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。如：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心。②意义：是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会易地保护的最后目的是再回放到野外回放野外的野马四、保护生物多样性的措施3.利用生物技术对濒危物种的基因进行保护我国还利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术，加强对珍稀、濒危物种的保护。如建立精子库、种子库、基因库等。种子库人工受精繁育珍稀动物四、保护生物多样性的措施4.其他措施①关键是要处理好人与自然的相互关系当前主要是降低破坏地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。②加强立法、执法、宣传教育使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。四、保护生物多样性的措施5.合理利用就是最好的保护禁渔期停泊的渔船群保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。例如，适时地、有计划地捕捞成鱼，不仅能获得渔业产品和经济效益，也有利于幼鱼的生长发育，从而有利于保护海洋生态系统。四、保护生物多样性的措施(1)建立自然保护区属于易地保护，是保护绿孔雀的有效措施(2020·山东，10)(

)提示建立自然保护区属于就地保护。(2)红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值(2021·海南，3)(

)提示红树林对海岸生态环境的防护作用属于生态功能，体现了生物多样性的间接价值，红树林的观赏性体现了红树林生态系统的直接价值。××(3)某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施，并将沿湖地区改造成湿地公园，该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值(2021·江苏，9)(

)(4)湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大(2021·河北，12)(

)√√(5)小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数(2021·湖北，14)(

)提示在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以使熊猫汇集，多个种群集合成为一个，熊猫的种群数下降。×(6)蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值(2021·辽宁，15)(

)提示蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值。×(7)对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护(2021·河北，18)(

)提示对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于易地保护。×考点三生态工程关注生态工程建设传统的生产方式，已经严重影响了人类的可持续发展。为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律。改变“人类能征服自然”的错误观念，旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生并迅速发展。一、生态工程的概念:1.生态工程的概念生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。2.生态工程建设的原因毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，

以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。一、生态工程的概念:3.生态工程建设的目的遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。4.生态工程的优点一、生态工程的概念:生态工程以生态系统的

、

功能为基础,

遵循

、

、

、

等生态学基本原理。自组织自我调节整体循环协调自生桑基鱼塘二、生态工程所遵循的基本原理原理1.自生在生态系统中由生物组分而产生的自组织、

、自我调节、

。（1）含义:（2）理论基础:自我优化自我更新和维持生态系统的结构与功能（生态系统具有自我调节能力）①个体水平:生物能够进行新陈代谢、再生更新等②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。二、生态工程所遵循的基本原理（3）遵循该原理的具体做法①

需要有效选择生物组分并合理布设；这是系统或工程能否形成自组织能力的基础条件；一般而言，应尽量提高生物多样性程度。例如，在湿地修复过程中，应选择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。②

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。例如，在湿地生态工程中，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。二、生态工程所遵循的基本原理（4）应用实例：太阳能水生态修复系统以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质二、生态工程所遵循的基本原理原理2.循环（1）含义:（2）理论基础: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，也保证主要物质和元素的

较高。迁移与转化转化率生态系统的物质循环功能（3）遵循该原理的具体做法通过系统设计实现物质不断循环，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”的生产。传统的生产模式“原料—产品—废料”→改变为“原料—产品—原料—产品”二、生态工程所遵循的基本原理（4）应用实例：无废弃物农业“无废弃物农业”物质循环再生示意图实现物质的多级循环利用，废弃物资源化，减少污染。（5）优点：我国古代先民依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。二、生态工程所遵循的基本原理原理3.协调（1）含义:在进行生态工程建设时，需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应的问题。（2）具体内容:①考虑生物要适应环境②考虑环境容纳量例如，我国西北一些地区年降水量小于450mm，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类的杨树。由于环境不利于杨树的生长，这里许多杨树长得十分矮小，枯枝很多，半死不活，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，导致一些地区种植的防护林成了残败的“灰色长城”。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，例如，过度放牧导致草场退化。二、生态工程所遵循的基本原理原理4.整体系统建设要以整体观为指导（1）具体内容:①要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。②更要考虑经济和社会等系统的影响力人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。二、生态工程所遵循的基本原理（2）应用实例：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。如粮食、烧柴以及收入等问题。往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐。因此只有把生态与社会、经济结合起来，才能从根本上达到造林和护林的目的。（3）意义: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。二、生态工程所遵循的基本原理理论基础意义实例自生自组织、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，形成有序的整体湿地生态工程建设有效选择生物组分、合理布设，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无废弃物农业协调生物与生物、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西北地区的防护林建设出现的问题整体社会、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林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题【总结】生态工程所遵循的基本原理核心词提高生物多样性，创造有益于生物形成互利共存关系的条件物质循环——无废弃物各组分之间要有适当的比例，自然（生态）、经济、社会结合。生物与生物之间、生物与环境之间协调，考虑环境容纳量。【练一练】将下列实例与所体现的生态学原理连接起来：现学现用：写出下列例子主要涉及到的生态工程原理①沼气池——遵循了_____原理②在人工林增加植被层次——遵循了_____原理③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理④前面造林，后面砍树——违背了_____原理⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理⑥湿地破坏——违背了______原理⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理和_____原理循环自生循环整体协调自生自生协调自生协调生态工程建设的宗旨：根据当地的实际条件，因地制宜地进行。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三、生态工程的实例实例1：农村综合发展型生态工程①问题②对策③实例④工程价值突出矛盾是人多地少，资源有限。建立农村综合发展型生态工程农业生态工程能创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发可以更新的资源，减少环境污染。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。三、生态工程的实例实例2：湿地生态恢复工程①湿地的生态功能被誉为地球的“肾”，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。②问题由于人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源，从而导致局部气候恶化，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。③对策a．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。如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。b．在湿地的周围，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。点源污染是指能够找到具体污染的来源，如下水道、工厂排污口等。非点源污染是指不能准确确定污染发源地的污染，如农田施用农药、化肥对地表和地下水造成的污染。三、生态工程的实例主要内容及对应的原理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——_______原理循环协调自生实例3.矿区废弃地生态恢复工程①问题②对策a.造成山体、土壤和植被，及至整个地区生态系统的破坏。b.矿区极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长。c.规模巨大的采矿业，不仅会对土地景观造成巨大的影响，还可能产生严重的重金属污染。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。其中，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。三、生态工程的实例恢复矿区生态环境，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案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程20世纪60年代以来，该矿区建立了大中小型煤矿20余个，为此，共挤占耕地5500hm2

，并造成了大量排土场、塌陷地和闲置地等类型的废弃地。在生态恢复改造工程中，采取了诸如围栏、排石整地、植树造林、种草等措施，仅用了3年多的时间，就建立了草地750hm2，年产优质牧草4000t以上；还建立了3处加工能力为8t的饲料工厂及一处饲养场，进行肉牛的养殖和粪肥的利用。矿区废弃地的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程主要内容及对应的原理人工进行植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建

________原理根据当地水分状况和土壤条件，一开始种植农作物，而是引入当地土著物种，植树种草________原理通过植树种草，建立饲料工厂和饲养场，进行肉牛养殖，综合开发治理为当地带来良好的生态、社会、经济效益________原理肉牛粪肥的利用________原理自生协调整体循环

在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。四、生态工程的发展前景1.不足（1）缺乏定量化模型的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。（2）有些设计缺乏高科技含量。（3）生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。（4）缺乏理论指导。2.我国目前面临的生态危机我国目前面临的生态危机，已经不单纯是环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。解决这些问题，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合，需要生态工程发挥作用。四、生态工程的发展前景3.对生态工程治理应持有的态度我国党和政府高度重视生态文明建设，在党的十九大报告中，首次把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标，对生态文明建设提出了一系列新思想、新目标、新要求和新部署，为建设美丽中国提供了指导方针和行动指南。中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。今天，古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的过程中