第4章 人与环境——2022-2023学年高二生物下学期期末知识点精讲+训练学案+期末模拟卷

第4章 人与环境

第1节　人类活动对生态环境的影响

[主干知识]

一、人口增长与生态足迹

1．生态足迹

(1)概念：在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。

(2)意义：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。

(3)特点：生态足迹的大小与人类的生活方式有关。生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。

2．人口增长

(1)人口增长与环境的关系

①人口的持续增长，给生态环境带来越来越大的压力。

②探讨人口、资源、环境和发展之间的相互作用并分析对人类未来的影响，不但对人类选择可持续发展战略具有重要的价值，而且在维持整个生态系统的平衡、保护生物多样性等方面具有积极的意义。

(2)我国人口现状

①近年来，我国人口增长过快的情况得到了有效控制，人口出生率和增长率明显下降，目前已进入了低生育水平国家行列。

②我国依然是世界第一人口大国，未来城市化和人口老龄化还将加速。处理好人口增长和资源、环境的关系显得尤为重要。

二、关注全球性生态环境问题

1．生态环境问题的类型及主要原因

(1)全球气候变化：CO2等温室气体的大量排放。

(2)水资源短缺：人口剧增以及人类的活动加剧了水资源短缺的危机。

(3)臭氧层破坏：氟氯烃、哈龙等化合物的使用，导致大气中臭氧的含量下降。

(4)土地荒漠化：人类活动导致干旱区、半干旱区的土地退化，甚至完全荒漠化。

(5)环境污染：常见的是大气污染、水体污染和土壤污染。

(6)生物多样性丧失：生物生存的环境被破坏。

2．特点：全球性。

3．影响：对生物圈的稳态造成严重威胁，并且影响到人类的生存和可持续发展。

[易错辨析]

(1)生态足迹的值越大，对生态和环境的影响就越大(√)

(2)目前我国人口发展处于高增长率高增长量的态势(×)

(3)造成地面紫外线照射增强的直接原因是南极冰川融化(×)

(4)我国在发展中遇到的困难和问题许多都与人口众多直接相关(√)

(5)绿色出行会降低生态足迹的数值(√)

 第2节　生物多样性及其保护

[主干知识]

一、生物多样性及其价值

1．生物多样性

(1)生物多样性的构成：生物圈内所有的植物、动物和微生物，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。

(2)生物多样性的三个层次：分为遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。

①遗传多样性(基因多样性)：地球上所有生物携带的遗传信息的总和。

②物种多样性：自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种的多样性。

③生态系统多样性：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、功能等随着时间变化而变化的多样性。

2．生物多样性的价值

(1)潜在价值：目前人们尚不清楚的价值。

(2)间接价值：对生态系统起到重要调节功能的价值。

(3)直接价值：①对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的价值。

②有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。

二、生物多样性丧失的原因

1．人类对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用是生物多样性丧失的主要原因。

(1)人类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，这是物种生存受到威胁的重要原因。

2．环境污染也会造成生物多样性的丧失。

3农业和林业品种的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。

4．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。

三、保护生物多样性的措施

1．保护类型

(1)就地保护

①含义：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。

②意义：是对生物多样性最有效的保护。

(2)易地保护

①含义：把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。

②实例：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。

③意义：为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。

(3)其他

①建立精子库、种子库、基因库等，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。

②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。

③加强立法、执法和宣传教育。

2．保护生物多样性的关键：处理好人与自然的相互关系。

3．保护与利用的关系

保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，但并不意味着禁止开发和利用。

  [易错辨析]

(1)生态系统中捕食者的存在可以促进物种多样性的提高(√)

(2)栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性(×)

(3)遗传多样性较低的种群适应环境能力强(×)

(4)盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的间接价值(×)

(5)生物多样性最有效的保护是易地保护(×)

(6)保护生物多样性就是要禁止一切形式的开发和利用(×)

第3节　生态工程

[主干知识]

一、关注生态工程建设

1．生态工程概念

(1)原理和方法：应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法。

(2)任务：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)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和谐发展。

(4)技术手段：系统工程技术或综合工艺过程。

2．生态工程建设的目的：遵循生态学的规律，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。

3．生态工程的特点：生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

二、生态工程遵循的基本原理

生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。

1．自生

(1)含义：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。

(2)条件

①遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。一般而言，应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落，从而有助于生态系统维持自生能力。

②要维持系统的自生，就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。

2．循环

(1)含义：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)目的：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。

3．协调

(1)理论基础：生物与生物、生物与环境的协调与平衡。

(2)注意事项：需要考虑环境容纳量。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。

4．整体

(1)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)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。

三、生态工程的实例

1．农村综合发展型生态工程

(1)问题：人多地少、资源有限。

(2)目的：实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。

(3)实例：北京郊区某村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。

2．湿地生态恢复工程

(1)问题：在经济发展过程中，人们对湿地进行排水和围垦导致湿地缩小；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。

(2)对策：

①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。

②在湿地的周围，建立缓冲带，以减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。

(3)案例：厦门筼筜湖生态恢复。

3．矿区废弃地的生态恢复工程。

(1)问题：矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。矿区极端恶劣的土地条件，又会阻碍植被的生长。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。

(2)对策：植被恢复，以及对植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。

(3)案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。

四、生态工程的发展前景

1．我国生态工程建设目前存在的问题

(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，生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持，缺乏理论性指导等。

2．发展前景

我国党和政府高度重视生态文明建设，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。

 [易错辨析]

(1)“无废弃物农业”遵循的是协调原理(×)

(2)在建设高新农业时，沼气池的建立遵循了循环原理(√)

(3)在建设生态工程时，既要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力(√)

(4)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化(×)

(5)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(√)

(6)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的整体原理(×)

本章重难点讲解

一．人口增长与其他生物种群增长规律的关系

(1)一个国家或地区的全部人口可以看作一个种群，它同样具有种群的特征，其相互关系如下：

(2)人口增长规律与其他生物种群消长规律并不完全相同：

①人是生物界中的一员，所以生物种群消长规律有适用于人口增长情况的一面。

②人不同于一般的生物：人具有发达和善于思考的大脑，具有制造工具和能动地调控人口增长及能动地改造和保护自然的本领等。因此，人口增长规律又有其特有的地方，如可实行计划生育。

二．影响人口数量变化的因素

(1)自然因素：出生率、死亡率、迁入率和迁出率，这些因素也是决定人口数量变化的因素。

(2)社会因素：如我国的计划生育及人口向城市的集中等，也会影响一个地区的人口变化。

三．以成因与危害为突破口，正确区分水污染的类型

三．关于生物多样性保护的两点提醒

(1)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不意味着禁止开发和利用。

(2)就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同：就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。

四．水体富营养化的成因及过程

五．生物多样性的三个层次

六．生物多样性的成因

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。

七．生物多样性面临威胁的原因分析

八．关于生物多样性保护的两点提醒

(1)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不意味着禁止开发和利用。

(2)就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同：就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。

九．生态工程遵循的基本原理归纳

十．生态工程的类型与案例