1、生物学选择性必修二生物与环境第46讲 人与环境2 2.4 人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响，依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件2 2.4.1 探讨人口增长会对环境造成压力2 2.4.2 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2 2.4.3 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2 2.4.4 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
2、境均受益2 2.4.5 形成“环境保护需要从我做起”的意识内容要求目录目录Contents人类活动对生态环境的影响生态工程生物多样性及其保护本章内容结构人类活动对生态环境的影响生态足迹，又叫生态占用，是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。建设用地碳足迹林地渔业用地耕地草地 生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。与步行相比，开车出行会增大生态足迹。与食用蔬菜相比，吃牛肉也会增大生态足迹(原因？)。1.人口增长与生态足迹 影响因素：生活方式、人口
3、规模、生活消费水平、技术条件和生产力等。人类活动对生态环境的影响1.人口增长与生态足迹生态承载力代表了地球提供资源的能力。生态足迹总量的增速大于生态承载力总量的增速：生态赤字人类活动对生态环境的影响2.全球性生态环境问题水华：发生在池塘和湖泊中赤潮：发生在海洋中人类活动对生态环境的影响2.全球性生态环境问题生物多样性及其保护1.生物多样性生物圈内所有的植物、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。遗传多样性遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和；自然界中每个物种都具有独特性
4、，从而构成了物种的多样性物种的多样性；生态系统多样性生态系统多样性是指地球上的生境、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、功能等随着时间变化而变化的多样性。生物多样性及其保护1.生物多样性生物多样性及其保护2.生物多样性的价值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、艺术创作等方面直接价值生物多样性及其保护2.生物多样性的价值生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。地球的“肾脏”湿地小资料：植物能进行光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等功能；森林和草地具有防风
5、固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候，等等。此外，生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。例如，某种目前没有直接价值的植物，有可能在未来被发现含有治疗某种疾病的重要成分。生物多样性及其保护3.生物多样性丧失的原因 生存环境的破坏：使某些物种的栖息地丧失和碎片化 掠夺式利用：滥捕乱猎、过度采伐 环境污染 农业和林业品种的单一化 外来物种的盲目引入(生态入侵)生物多样性及其保护4.保护生物多样性的措施1.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
6、护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护。2.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。例如，建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等，这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。3.现代生物技术保护：保护濒危物种的基因：建立精子库、种子库、基因库。保护珍稀、濒危物种：利用人工授精、组织培养、胚胎移植等生物技术。4.加强立法、执法和宣传教育。反对盲目的、掠夺式开发利用大自然并不意味着禁止开发。合理利用就是最好的保护。反对盲目的、掠夺式开发利用大自然并不意味着禁止开发。合理利用就是最好的保护。生态工程1.关注生态工程建设2 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
7、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 目的：生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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。2 优点：与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。2 基础：生态系统的自组织、自我调节功能。生态工程2.生态工程所遵循的基本原理2 定义：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。2 理论基础：生物能够进行新陈代谢、再生更新等。生物之间通过各种相互作
8、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。2 实施措施：有效选择生物组分并合理布设。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。2 实例：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。自生自生生态工程2.生态工程所遵循的基本原理2 定义：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。2 理论基础：生态系统的物质循环功能。2 实施措施：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利用，减少整个生产环节“废物”的产生。2 实例：“无废弃物农业”保证了土
9、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。循环循环生态工程2.生态工程所遵循的基本原理协调协调2 定义：生物与生物，生物与环境的协调与适应。2 理论基础：实现系统之间相互协调与适应，避免系统的失衡和破坏；实现协同进化。2 实施措施：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。2 实例：西北地区树苗的选择要注意生物与环境之间的协调与适应。生态工程2.生态工程所遵循的基本原理整体整体2 定义：每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，这样的复杂系统建设必须以整体观为指导。不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会
10、等系统的影响力。2 理论基础：社会一经济一自然是一个复合系统。2 实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。生态工程3.生态工程的基本原理比较生态工程基本原理的判断方法强调物质循环、废物利用、减轻环境污染循环原理。体现物种多，营养关系复杂；涉及结构、功能、系统组分的比例关系自生原理。强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力协调原理。涉及自然、经济和社会，如林业生态工程建设整体原理。生态工程4.实例分析生态工程原理生态工程4.实例分析生态工程原理分析桑（蔗）基鱼塘模式应用的生态工程原理自生原理：自生原理：桑基鱼塘中的
11、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。循环原理：循环原理：“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”这样的农业生产模式维持着高效的物质循环。协调原理：协调原理：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。整体原理：整体原理：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，为农民创造和增加了收入，是结构优化的“社会一经济一自然复合系统”。生态工程的实例和发展前景实例问题原理对策案例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，以解决 的矛盾、整体建立农村综合发展型生态工程以沼气工程为中心的生态工程湿地生态恢复工程湿地 和破坏自生、整体控制、退田还湖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区生态环境问题协调、_修复土地、_赤峰市元宝山矿区生态恢复工程人多地少循环缩小协调污染整体植被恢复目录目录Contents人类活动对生态环境的影响生态工程生物多样性及其保护
