1、第四章 人与环境本章内容结构某同学假期来到几乎没有工矿企业的青海省茶卡盐湖旅游，这里被称为“天空之镜”，湖水清澈、大气透明。联想到自己生活的大城市时常发生雾霾，他认为，没有人类干扰的自然环境就会很好。次年，他到了几个海滨城市旅游，发现这里经济发达、环境优美他认识到发展经济与保护环境似乎并不矛盾。1.人类活动一定会破坏环境吗？人类活动并非一定会破坏环境，要辩证地看待人类活动与自然环境的关系，可以引导学生结合当地的实例进行辨析。知识点1 人口增长与生态足迹1人口增长与生态足迹1.2 生态足迹的组成： 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。 碳足迹 表示扣
2、除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积。 林地 表示生产木材、纸浆、薪柴等林木产品所需的林地面积。 渔业用地 表示支持水产品生产所需的水域面积。 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。 草地 表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。1人口增长与生态足迹1.3 影响生态足迹的因素：生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。开车出行，会 生态足迹汽车对道路、停车场的占用面积吸收尾气所需要的林地面积吃牛肉比食用蔬菜也会 生态足迹 生态足迹的值越大人类所需的资源越多对生态和环境的影响就越大增大增大1u人口增长与生态足迹生
3、态足迹的应用意义：人口资源环境和发展存在紧密而复杂的相互联系。通过生态足迹与生态承载力（地球提供资源的能力）比较可以定量的判断某一国家或地区可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议。 如何减小碳足迹？ 碳足迹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.知识点2 关注全球性生态环境问题2关注全球性生态环境问题2全球气候变化 煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高，使温室效应加剧，全球变暖，导致南极冰盖融化，地球海平面上升，进而对人类和许多生物的生存产生威胁。水资源短缺 淡水约占地球水资源的3%，但是其中可被人类
4、直接利用的不到1/3。人口剧增以及人类的活动加剧了水资源短缺的危机。关注全球性生态环境问题2臭氧层破坏 由于人类对氟氯烃（CFCs）、哈龙等化合物的使用，大气中臭氧的含量持续下降，在南北极附近，甚至出现了臭氧层空洞。臭氧层变薄意味着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。土地荒漠化 人类活动会导致干旱区、半干旱区等地区的土地退化，甚至完全荒漠化。目前，除了南极洲，其他各洲均存在土地荒漠化。关注全球性生态环境问题2生物多样性丧失 生物多样性在急剧下降。目前平均每天有一个物种消失，物种灭绝的速率是自然灭绝速度的1000倍!环境污染 最为常见的环境污染是大气污染、水体污染和土壤
5、污染。大气污染会导致雾霾、酸雨频发。关注全球性生态环境问题当堂习题巩固知识小结全球性的生态问题及原因生态问题原因全球气候变化 等温室气体的大量排放（化石燃料的燃烧）水资源短缺人口多， 严重臭氧层破坏 等物质的大量排放（制冷剂）土壤荒漠化植被的 ，土地退化生物多样性丧失生物生存的 被破坏环境污染包括 、 、 。CO2污染氟氯烃、哈龙破坏环境大气污染 水体污染土壤污染1生物多样性的价值生物多样性生物圈内 ，它们所拥有的 以及各种各样的 ，共同构成了生物多样性。所有的植物、动物和微生物全部基因生态系统物种多样性基因多样性生态系统多样性潜在价值间接价值直接价值生物多样性的价值1生物多样性的价值1. 红
6、树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？红树林具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用，因此，红树林的消失将直接影响沿海陆地的生态环境。红树林的消失，会使潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类及水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍；还会影响周围的生态环境，从而影响更多的生物。资料1 在我国，红树林原来广布于福建、广东、广西和海南沿海的潮间带，既是海岸的天然防护林，又是潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的处所。1生物多样性的价值2. 栽培作物野生种的基因库对育种工 作者来说，有哪些利用价值？为什么说任何 一个灭绝的物种都会带走它独特的基因，是令我们永远遗憾的呢？利用基因工程
7、将野生种中人类需要的优良基因(如抗早基因、抗病基因)导入相应的栽培品种并使之表达，从而获得具有这些优良性状的栽培品种。每个物种都有其独特的基因,是经历了漫长的进化留存下来的，具有重要的价值，任何一个物种的灭绝，都意味着一个基因库的消失，是生物多样性的巨大损失。资料2 大面积种植水稻、玉米或小麦等，给人类带来了粮食的丰收，但是，栽培的品种大多抗病性差。这些作物的祖先：野生稻、玉米或小麦，在基因组成上与栽培品种有着一定的差别。1生物多样性的价值资料3 家蝇不但扰人，而且会传播疾病，因此很不受人们欢迎。但是，家蝇是某些动物的食物，是食物链上的重要一员；它们还可以为植物传粉；人工饲养的家蝇幼虫可以作为
8、动物的饲料。人们还模仿蝇眼制成了蝇眼照相机；模仿家蝇的平衡棒制成的震动陀螺仪，可用于高速飞行的火箭和飞机。1生物多样性的价值3. 上述三例说明生物多样性具有哪些 价值？你还能举出更好的实例吗？这三个例子说明生物多样性具有:直接价值(潮间带的鱼类、甲壳类、贝类以及水稻、玉米、小麦等可供食用，家蝇可以为植物传粉、作为动物饲料，并对科学研究有重要价值等)间接价值(红树林对海岸的防护作用)潜在价值(红树林、野生稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能)。1生物多样性的价值直接价值食用价值药用价值工业原料科研价值文学艺术价值1生物多样性的价值间接价值 主要体现在调节生态系统的功能等方面。植物进行光合
9、作用，制造有机物、固碳、供氧等功能森林和草地防风固沙、水土保持作用湿地在蓄洪防旱、净化水质、调节气候方面的作用生物多样性的间接价值大于它的直接价值。1生物多样性的价值潜在价值 对大量的野生生物，我们目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在使用价值。直接价值间接价值 潜在价值 芦苇是一种重要的造纸原料每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示，研制出木工用的锯蝉蜕是一种动物性药物某种不知名昆虫2生物多样性丧失的原因对野生物种生活环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化高速公路生态影响2生物
10、多样性丧失的原因掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。肉苁蓉成熟了以后，需要有人在身边进行24小时的保护被拔了象牙的大象偷猎获取的兽皮2生物多样性丧失的原因环境污染也会造成生物多样性的丧失“海洋塑料污染”2生物多样性丧失的原因农业和林业 品种单一化会导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失2生物多样性丧失的原因外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失加拿大一枝黄花水葫芦知识点3 保护生物多样性的措施3保护生物多样性的措施四川卧龙自然保护区类乌齐马鹿国家级自然保护区就地保护是指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
11、。这是对生物多样性最有效的保护！3保护生物多样性的措施易地保护是指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。如：建立动物园、植物园、水族馆以及濒危动植物繁育中心。1986年正式启动“野马还乡”计划成都大熊猫繁育研究基地3保护生物多样性的措施生物技术保护 如:建立精子库、种子库、基因库等深圳国家基因库种子库对濒危物种的基因进行保护。3保护生物多样性的措施对生物进行濒危物种进行保护。如：人工授精、组织培养和胚胎移植等。 人工授精繁殖的大熊猫诞生组织培养生物技术保护3保护生物多样性的措施法制保护 加强 、执法和 教育立法宣传 保护生物多样性的关键：协调好 的关系。
12、 人与生态环境注意：保护生物多样性只是反对 地、 地 开发利用而不意味着 。盲目掠夺式禁止开发和利用当堂习题巩固知识小结生物多样性的价值 价值：食用、药用、工业原料、观赏、研究、文学创作等 价值：对生态系统有调节功能（保持水土、蓄洪防旱、调节气候） 价值：未发现、尚不清楚直接间接潜在 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统的多样性。保护生物多样性的措施 保护：如 （最有效） 保护：如水族馆、动物园等 生物技术保护：建立种子库、精子库和 库等 保护：加强 、执法和 教育建立自然保护区就地易地基因立法宣传 法制知识点1 生态工程的基本原理1生态工程的基本原理1.1 生态工程的含义理论基础：
13、 生态学和系统学等学科。操 作：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。结 果：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的和谐发展。1生态工程的基本原理1.2 进行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。1.3 突出特点：少消耗、多效益、可持续1.4 生态工程所遵循的基本原理：自生、循环、协调和整体。1生态工程的基本原理1.4 生态工程所遵循的基本原理：自生实质： 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。对生物的要求： 有效选择生物组分并合理布设，尽量提
14、高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落。维持条件： 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。1生态工程的基本原理1.4 生态工程所遵循的基本原理：循环实质：目的：在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，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转化率较高。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。1生态工程的基本原理1.4 生态工程所遵循的基本原理：协调对生物的要求：影响因素：生物与环境、生物与生物的协调与适应。处理好生物与环境、生物与生物的协调平衡，需要考虑环境容纳量。1生态工程的基
15、本原理1.4 生态工程所遵循的基本原理：整体考虑因素：目 的：遵从自然生态系统的规律。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。社会习惯、法律制度等对生态工程建设也有重要影响力。应用整体原理，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。1生态工程的基本原理思考 讨论 分析生态工程案例中的原理和应用1生态工程的基本原理2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？自生：桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，形成了可以自我维持的有序的整体。循环：“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”这样的农业生产模
16、式维持着高效的物质循环。协调：所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡，例如，桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候；四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构：桑叶饲蚕，利用了种间关系，但养殖的蚕的数量没有多到危及桑的存活；等等。整体：桑基鱼塘在设计时，陆地与水面配比合理，各组分的搭配与比例适当，结构有序，形成了一个不可分割的整体；桑基鱼塘将原本割裂的生产系统优化组合，能够发展多种经营，为农民创造收入,是结构优化的“社会一经济一自然复合系统”。公众号：飞哥的生物教学u生态工程【生态工程所遵循的基本原理】原理解释实例自生由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。有效选择生物组分并
17、合理布设，尽量提高生物多样样性，创造生物组分形成互利共存的条件。湿地修复循环促进系统的物质迁移与转化，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转化率较高。前一环节产生的废物被后一环节利用，减少“废物”的产生。无废弃物农业协调处理好生物与环境、生物与生物的协调与适应，需要考虑环境容纳量。防护林成了“灰色长城”整体人类处在一个社会-经济-自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑到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。号召农民种树的同时考虑 贫困地区农民的生活问题4.2 4.2 生态工程生态工程公众号：飞哥的生物教学u生态工程【生态工程的实例】因地制宜（1
18、）农村综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用，有较多产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。（2）湿地生态恢复工程在湿地的周围，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恢复其生态功能。（3）矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。【生态工程的发展前景】肯定生态工程的作用，利用大自然固有的强大的生态恢复力量，不能先污染、破坏，后治理。4.2 4.2 生态工程生态工程2生态工程的实例和发展前景案例：萍乡市下埠镇南竹坡自然村2生态工程的实例和发展前景矿区废弃地的生态恢复工程（1）问题：（2）对策：（3）案例：山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统被破坏极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长规模巨大的采矿业，对土地景观造成巨大的影响，产生严重的重金属污染措施：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。其中，关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤生物群落的重建。具体方法：首先通过机械方法平整压实土地，人工制作表土；然后在人造表土上，植树种草。赤峰市元宝山矿区生态恢复工程、萍乡市下埠镇南竹坡自然村
