1、选修二:生物与环境选修二:生物与环境第第4章章 人与环境人与环境第第4章章 人与环境人与环境一、人类活动对生态环境的影响一、人类活动对生态环境的影响1、人口增长与生态足迹、人口增长与生态足迹(1)生态足迹(生态占用):概念: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。内容:耕地、草地、建设用地、林地、渔业用地、碳足迹。特点:生态足迹值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。影响因素:生活方式不同、消费水平、人口规模、技术条件和生产力等;(2)人口增长带来的环境压力人口增长过快:资源短缺、交通拥挤、环境恶
2、化、生态赤字;人口停止增长或负增长:劳动力不足、人口老龄化。2、关注全球性生态环境问题、关注全球性生态环境问题(1)主要包括:全球气候变化(温室效应)、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失、环境污染。(2)特点:全球性;(3)影响: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。3、生态盈余和生态赤字、生态盈余和生态赤字(1)生态盈余:生态承载力总量生态足迹总量,生态系统能够维持正常的结构和功能,可持续发展;(2)生态赤字:生态承载力总量生态足迹总量,生态系统的结构与功能遭到不同程度破坏,引发全球性生态问题。4、可持续发展、可持续发展(1)减少生态足迹总量。如节约用
3、水用电、低碳出行、提倡素食、垃圾分类回收再利用等。(2)提高生态承载力总量。如加大农、林、牧、渔等产业的科技投入,提高生产力,提高产量。5、比较全球性生态环境问题及其防治措施比较全球性生态环境问题及其防治措施(1)温室效应:危害全球气候变暖;海平面上升;措施减少化石燃料的燃烧;开发新能源;大量植树造林(2)酸雨:危害水体酸化,影响动物的生长发育,伤害植物的叶和芽,腐蚀建筑物和金属材料;措施减少化石燃料的燃烧;使用脱硫煤;开发新能源;植树造林。(3)臭氧层破坏:危害导致人患皮肤癌、白内障等疾病;植物的光合作用受到抑制,农作物减产;措施减少氮氧化物和氟氯烃的排放(4)水体污染:危害水体富营养化,若
4、出现在海洋中称为赤潮;若出现在湖泊等淡水流域称为水华;措施减少生活污水、工业废水和污染物进入水体(5)土地荒漠化:危害沙尘暴遮天蔽日,破坏力极强;措施合理利用和保护现有植被;大量营造防护林;部分地区退耕还林、还草。例.如图表示某河流随着生活污水的流入,其溶氧量(DO)、生物耗氧量(BOD)、无机物(富含N、P)的浓度变化情况。下列有关叙述中正确的是A.a地有机物浓度低于b地B.生活污水对无机物(N、P)的浓度变化无影响C.在a、b两地间,DO值的增加是因为水体的稀释使植物数量增加的结果D.湖水中藻类等浮游植物将大量繁殖二、生物多样性及其保护二、生物多样性及其保护1、生物多样性内容、生物多样性内
5、容 生物圈内所有植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。2、生物多样性价值、生物多样性价值(1)直接价值:实用价值(食用、药用、工业原料)、非实用价值(旅游观赏、科学研究、文学艺术创作)等;(2)间接价值:主要体现在调节生态系统等功能等方面(防风固沙、水土保持、蓄洪防旱、净化水质、调节气候等)。间接价值明显大于直接价值。(3)潜在价值:尚不太清楚。3、生物多样性丧失的原因、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,物种栖息地丧失和碎片化(森林变耕地、交通和水利
6、设施等的修建);(2)掠夺式利用:过度采伐、滥捕乱猎是物种生存受到威胁的重要原因;(3)环境污染;(4)农业和林业品种的单一化;(5)外来物种的盲目引入等。4、保护措施、保护措施(1)就地保护:原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区及国家公园等,是最有效的保护。(2)易地保护:建立植物园、动物园和比为动植物繁育中心等;(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护:建立精子库、种子库、基因库等;(4)加强立法、执法、宣传教育。注: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。合理利用就是最好的保护。例:下列属于生物多样性间接价值的是A.“碧玉妆成一树高,万条垂下
7、绿丝绦”,激发人们文学艺术创作灵感B.野生生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态C.从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾D.生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库三、生态工程三、生态工程1、概念、概念(1)依据:生态学、系统学等学科的基本原理和方法;(2)手段: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。(3)目的: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。2、目的、目的:遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防治环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。3、优点、优点:少消耗、多效益、可持续。4、生态工程的基本
8、原理、生态工程的基本原理(1)自生 理论基础:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。应用:需在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,尽量提高生物多样性程度,利用种群之间互利共存关系,构建复合群落,有助于生态系统维持自生能力。创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,及形成互利共存关系的条件。实例:湿地生态工程中,选择污染物净化能力较强的多种水生植物并人工设计形成互利共存关系;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。(2)循环 理论基础:生态系统的物质循环;应用: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
9、利用,减少整个生产环节废物的产生。实例:无废弃农业。(3)协调 理论基础:、生物与生物、生物与环境的协调与适应;应用:生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量;意义:避免使生物的数量超过环境承载力,引起系统的失衡和破坏。实例:西北地区不适于种植乔木类的杨树(4)整体 理论基础:最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;人类处在一个社会-经济-自然复合系统中,在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。意义:只有应用整体原理,才能同意协调当前与长远、局部与整体
10、、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。实例:在林业工程建设中,自然系统与社会、经济系统的关系问题5、生态工程实例、生态工程实例实例实例问题问题原理原理对策对策案例案例农村综合发展型生态工程人多地少、产出不足循环整体建立农村综合发展型生态工程,实现物质的多级循环利用,在资源有限的条件下能较多地产出以沼气工程为中心的生态工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏,环境污染、生物资源的过度利用,使湿地生态系统严重退化自生协调整体控制污染、退田还湖、减少人类干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。厦门筼筜湖的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿藏开采往往造成山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏协调整体修复土地、植被恢复赤峰市元宝山矿区生态恢复工程6、发展前景、发展前景重视对生态环境的保护,注重与经济、社会效益的结合,需要生态工程发挥作用。例:下图表示某地区的玉米生态工程。下列说法错误的是A.就图示而言,遵循的生态工程基本原理是循环原理B.在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟,可提高抵抗力稳定性,遵循自生原理C.此地区的玉米生态工程实现了能量的循环,使废物资源化D.遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,是整体原理的体现
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