高中生物浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 人口增长对生态环境造成压力学案

这是一份高中生物浙科版 (2019)选择性必修2 生物与环境第一节 人口增长对生态环境造成压力学案，共12页。学案主要包含了人口增长对生态环境造成压力，全球性生态环境问题日益突出等内容，欢迎下载使用。
第二节 全球性生态环境问题日益突出
一、人口增长对生态环境造成压力
1．近一个世纪世界人口激增
(1)人口开始激增
在公元初，世界人口大约是1.5亿，到17世纪初增长到了5亿。18世纪的工业革命使地球上的人口开始激增，至1804年左右达到了10亿。1930年人口达到20亿，人口倍增时间为100多年。
(2)人口加快激增
1975年人口达到40亿，人口倍增时间为45年。截至2016年，世界人口已超过72亿。联合国发布的《世界人口展望》2017年修订版报告中，预计世界总人口在2050年将增长到98亿，在2100年将增长到112亿。可见，在今后几十年内，世界人口还将继续增长。
(3)人口变化的地区差异
中国大陆总人口1949年是54 167万，2017年是139 008万，人口一直在增长；但人口老龄化现状日趋严重，65岁及以上的人口2011年占9.1%,2018年占11.9%。2010—2017年，日本人口从12 806万减少到了12 671万，有7年出现了负增长。
(4)人口激增的主要原因
工业化、农业生产技术和医学科技的进步是世界人口激增的主要原因。
2．人口激增引起全球性的粮食、土地、水资源和环境污染等问题
(1)食物、水和空间是影响人口容纳量的主要因素
人类为了生存与发展，会不断从自然界中获取粮食、水等自然资源。当地球上的人口越来越多时，人类对自然资源的需求也会越来越大，致使耕地面积、水资源、粮食等自然资源逐渐减少。
(2)环境污染加剧
人口激增对自然资源的过度利用，也加剧了水污染、大气污染等全球性环境问题。
3．控制人口是关系人类存亡和发展的大事
(1)未来人口变化趋势
总的来看，虽然大多数国家的人口自然增长率都在逐年下降，但世界人口还是呈增长趋势。
(2)生态系统的承载能力
各国政府和有关学者都在研究本国生态系统的承载能力。例如，1967年，一些美国学者提出，对美国来说，2亿人口已经成为生活质量的极大威胁。20世纪80年代我国一些学者也以生态系统稳定的承载能力为基础，推算出我国百年后理想的适度人口数量为6.5亿～7亿。
(3)控制人口的意义
实际上，若人类生活质量要提高，要与自然和谐共处，尽量减少对生态环境的影响，地球能承载的人口还将减少。所以，在地球资源有限的条件下，控制人口是关系人类存亡和发展的大事。
二、全球性生态环境问题日益突出
1．大量排放二氧化碳导致全球变暖
(1)温室效应的概念
太阳光穿过大气层到达地球表面后，一部分光线经过反射回到太空，其余的则被大气层中的气体捕获。大气层这种能捕获热能的特性称为温室效应。
(2)全球变暖的原因
全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升。目前全球变暖的理论解释是“温室效应”假说，该假说认为大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增大，使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升。
(3)温室气体的种类：有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCS)、全氟化碳(PFCS)、六氟化硫(SF6)等，其中最重要的是二氧化碳。
(4)大气中二氧化碳的平衡受干扰的原因：由于煤、石油和天然气的大量燃烧，使二氧化碳的全球平衡受到了严重干扰。
(5)全球变暖对生物圈的稳态有重要影响
①全球变暖最直接的影响是使极地和高山冰川开始融化，导致全球气候发生大规模变化，气候带北移，湿润区与干旱区重新配置，某些物种的生长、繁殖及分布区域受到影响，从而加剧物种消亡。
②全球变暖导致的海平面上升，使地势较低的沿海城市可能要内迁，大部分沿海平原将发生盐碱化或沼泽化。
2．臭氧减少危及地球所有生物
(1)臭氧的作用：能吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、X射线和γ射线，从而保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害。
(2)臭氧减少的原因：被广泛使用在制冷剂、塑料发泡剂等中的氟利昂，以及主要被用于制作灭火剂的哈龙等气体进入臭氧层，会和臭氧发生化学反应，从而导致平流层中臭氧减少。
(3)臭氧减少的危害：将会危及地球上所有生物。
(4)保护措施：针对臭氧层的破坏，国际上采取了一系列保护对策和措施。例如，早在1977年联合国环境规划署理事会通过了《保护臭氧层行动世界计划》，随后对氟利昂和哈龙等的生产和使用做出了相应的规定。
3．全球各地普降酸雨
(1)酸雨的界定：人类向大气中排放过多的硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要原因，酸雨是指pH小于5.6的降水。
(2)酸雨的形成：煤、石油和天然气等燃烧时所产生的硫和氮的氧化物，与大气中的水蒸气等发生反应，形成了硫酸和硝酸等酸性物质，从而形成酸雨。此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
(3)全球酸雨情况：全球各地普降酸雨。酸雨最早出现于北欧，我国降酸雨的频率和酸度自北向南逐渐加重。
(4)酸雨的危害：对生态系统有重要影响。
①酸雨会伤害陆地生物。
②酸雨会导致土壤酸化，加速土壤中的矿物质等营养物质的流失，从而影响植物的正常生长。
③降低水体的pH，使藻类和微生物死亡。
④导致铝和汞等有毒金属从土壤和沉积物中释放出来，进入动、植物体内，对人类及位于食物链顶端的动物产生不利影响。
⑤酸雨的腐蚀性很强，会大大加快建筑物、金属等的腐蚀速度。
(5)酸雨防治：最有效的方法是减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。
4．荒漠化不断扩大
(1)荒漠化概念：干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化，它是由气候变异和人类活动在内的种种因素造成的。
(2)荒漠化情况：是目前全球最突出的环境问题之一，主要发生在亚洲、非洲和拉丁美洲的发展中国家。全球荒漠化在不断扩大。
(3)造成荒漠化的原因：有自然因素(干旱、地表松散物质、大风吹扬等)和人为因素(人口激增导致的对各种自然资源的过度开发和利用，如滥牧、滥垦、滥樵、滥采、滥用水资源、滥开矿等)。
(4)防治：为防治土地荒漠化，联合国采取了许多措施。
5．土壤及水体污染严重
(1)土壤污染
①土壤污染的概念：人为活动产生的污染物通过各种途径进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
②土壤的污染物的种类：主要有重金属、农药和化肥等。
③污染物污染途径：主要通过生物富集作用，对生物造成危害。
④治理土壤污染的难度：i通常周期较长，成本较高；ii土壤污染具有隐蔽性和滞后性。
⑤治理措施：综合治理工业“三废”，控制劣质农药、化肥的使用，对垃圾进行分类处理等是控制土壤污染的主要措施。
(2)水体污染
①水体污染的概念：排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的原有含量和水体的自净能力，从而破坏了水体原有的用途。
②污染物种类：主要包括工业废水、生活污水、矿山污水、农田污水、水土流失的冲积物、工业废弃物和生活垃圾等。
③水体污染情况：全球水体污染严重。
④水体污染危害：对人体健康、工农业生产、生态环境都有很大的危害。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．人口增长对生态环境不会造成压力。(×)
提示：会造成压力。
2．医学科技的进步使人类可以控制许多疾病。(√)
3．大气中二氧化碳其作用约占全部温室气体作用的80%以上。
(×)
提示：50%以上。
4．臭氧是高活性的氧化剂，能够氧化有机分子并破坏其功能。
(√)
5．二氧化碳等大气污染物的远距离输送已使酸雨跨越国境，成为全球性环境问题。(×)
提示：二氧化硫等大气污染物的远距离输送已使酸雨跨越国境，成为全球性环境问题。
6．被某些重金属污染的土壤经过短时间就能够恢复。(×)
提示：某些重金属污染的土壤可能需要100～200年才能够恢复。
人口增长对生态环境造成压力
人口增长对生态环境的影响
1．既然人口增长给环境带来这么大压力，我国为什么还要放开“二孩”政策？
提示：全面二孩政策的调整，主要有三方面原因：一是人口总量增长的势头明显减弱，育龄妇女数量逐步减少，特别是20～29岁生育旺盛期妇女数量下降较快。群众生育意愿发生转变，少生优生成为社会生育观念的主流。二是人口结构性问题日益突出，劳动年龄人口开始减少，老龄化程度不断加深，出生人口性别比长期持续偏高。三是家庭规模缩小，养老抚幼、互助互济等传统功能弱化。
2．生物种群消长规律，例如“J”形曲线、“S”形曲线，适用于人口增长吗？
提示：人是营社会性生活的动物，人口数量还受国家政策法规等因素影响，因此生物种群消长规律不完全适用于人口增长。
1．下面是反映人与环境关系的三种模式图，下列有关叙述错误的是( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A．环境容纳量是指生态系统对人口的承载能力
B．环境容纳量可随着生产的发展而变化
C．人类可以局部地改造环境，从而使人口数量超越环境容纳量
D．生物圈的稳态是人类生存的前提和人类改造自然的基础
C [由图可知，环境容纳量是指生态系统在平衡、协调发展的情况下所能供养的最大人口数，即生态系统对人口的承载能力，A项正确；环境容纳量与环境有关，当环境发生变化时，其也会随之变化，B项正确；综合三个图可知，人口数量总是低于环境容纳量，即使暂时高于环境容纳量(图Ⅱ、Ⅲ)，最终还是会降下来，C项错误；人类活动要以生态系统的稳态为基础，否则就会受到自然环境的报复，D项正确。]
2．我国于2020年11月1日零时启动了第七次全国人口普查。下列相关叙述错误的是( )
A．全国人口普查采用样方法调查我国人口的基本情况
B．根据人口年龄结构可预测未来一段时间人口变化趋势
C．人口普查可为研究制定人口政策提供依据
D．全面实施二孩政策有助于提高人口出生率
A [全国人口普查是对全国所有人口逐一进行调查，并不是采用样方法进行调查，A错误；根据人口年龄结构可预测未来一段时间人口变化趋势，B正确；人口普查可为研究制定人口政策提供依据，C正确；全面实施二孩政策有助于提高人口出生率，D正确。]
全球性生态环境问题
1．全球性生态环境问题的归纳
2．水污染类型的判断技巧
(1)根据污染成因判断
①若水中富含N、P等营养元素引起的污染，则为无机污染。
②若水中富含有机物引起的污染，则为有机污染。
③若重金属、农药进入食物链引起的污染，则为重金属、农药污染。
(2)根据危害结果判断
①水体缺氧，水生生物大量死亡，则为无机污染。
②若异养生物大量繁殖，使河水变黑发臭，则为有机污染。
③若较高营养级生物的体内重金属、农药浓度高，则为重金属、农药污染。
1．全球性生态环境问题形成的原因主要分为哪两个方面？
提示：(1)随着人口的增长和生产力的发展，人类向生物圈索取资源的数量和速度剧增；(2)人们向环境排放的废物远远超过生物圈的自净能力。
2．什么叫富营养化？赤潮与水华有怎样的区别？
提示：水体富营养化是指水体中N、P等植物必需的矿质元素含量过多，而使水质恶化的现象。水体富营养化发生在池塘、河流、湖泊、水库等淡水水域称为水华，发生在海水中称为赤潮或红潮。
1．下列有关人类与环境的叙述，错误的是( )
A．大量使用氟利昂会破坏臭氧层
B．温室效应会使农业生产能力下降
C．水土流失的冲积物属于水体污染物
D．防治酸雨最有效的办法是限制二氧化硫和二氧化碳的排放
D [氟利昂易挥发，进入大气层的平流层后，能破坏臭氧层，A正确；全球气候变暖，可能导致海平面升高，影响土质，农业生产能力下降，B正确；造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质(或能量)都可叫作水体污染物。水土流失的冲积物属于水体污染物之一，C正确；酸雨中所含的酸性物质主要是硫酸和硝酸，因此防治酸雨的最有效办法是限制二氧化硫和一氧化氮的排放，D错误。]
2．下列有关全球性生态环境问题的叙述，错误的是( )
A．外来物种入侵有利于缓解生物多样性锐减
B．植被的破坏是导致土地荒漠化的主要原因
C．利用潮汐发电有利于解决全球气候变暖的问题
D．大气平流层臭氧量减少会造成紫外线辐射强度增大
A [外来物种入侵一般会导致当地生物多样性减少，不利于缓解生物多样性锐减，A错误；植被可保持水土流失，能防风固沙，植被的破坏是导致土地荒漠化的主要原因，B正确；利用潮汐发电和提高能源利用效率，可以减少煤和石油等化石燃料的燃烧，减少二氧化碳的释放，有利于解决全球气候变暖的问题，C正确；臭氧层能吸收日光中的紫外线，对地球生物具有保护作用，所以若大气平流层臭氧量减少会造成紫外线辐射强度增大，D正确。]
研究人员设计了处理生活污水(含大量有机物)的净化系统，取得良好效果。系统构造及主要生物类型如下图所示。
以处理生活污水的净化系统为情境信息载体，通过设问(1)考查生命观念；通过设问(2)考查科学思维；通过设问(3)考查科学探究。
(1)为什么厌氧塘的水深应明显大于好氧塘？好氧塘中的藻类为什么比在自然环境中的藻类生长得更快？(生命观念)
提示：不同分解者对氧气的需求不同，厌氧塘中的厌氧菌需要无氧的环境，故厌氧塘的水深应明显大于好氧塘。由于好氧塘中的好氧菌能分解有机物为藻类提供更多的CO2和无机盐，使好氧塘中的藻类比在自然环境中的藻类生长得更快。
(2)输入该人工湿地的能量是什么？(科学思维)
提示：生活污水中的有机物的化学能和生产者固定的太阳能。
(3)为研究该系统对生活污水的净化能力，应监测“进水口”或“出水口”还是“进水口和出水口”的水质？(科学探究)
提示：进水口和出水口。
[课堂小结]
1．关于人口增长对生态环境影响的说法，错误的是( )
A．人的生存需要粮食，人口增长会使人们过度利用耕地和开垦更多的农田，继而又会使人口继续增多
B．人的生存除需要粮食等各种农产品以外，还有多种物质和精神需求，因此人口增长也会给生态环境造成更大的压力
C．随着社会的发展和进步，人口增长对环境的压力将会自然减小
D．我国在发展中遇到困难和问题，许多都与人口众多有直接关系
C [人的生存需要粮食等各种农产品，故人口增长往往促使人们过度利用耕地和开垦更多的农田，A正确；人的生存除需要粮食等各种农产品外，还有多种物质和精神需求，也会给生态环境造成更大压力，B正确；随着我国社会的发展和进步，人们的各种消费水平不断提高，而人口增长造成资源短缺和环境污染加剧，因此人口增长会对生态环境造成更大的压力，C错误；我国在发展中遇到的困难和问题，许多都与人口众多有直接关系，如人口快速增长会导致资源短缺和环境污染加剧等，D正确。]
2．每年的7月11日为世界人口日。下列关于人口与环境的叙述，错误的是( )
A．生态环境问题产生的根本原因是人类的活动已超出环境的承受力
B．人口快速增长有利于落后和发展中国家解决在发展中遇到的困难等
C．人类可以认识自然、改造自然，人口的增长一般不会造成地球的最终毁灭
D．发展中国家每年人口都有增长，但目前世界人口并未超过自然环境的环境容纳量
B [生态环境问题产生的主要原因是人类过度开发利用资源，如砍伐林木造成了对森林的严重破坏、盲目开垦湿地使湿地面积缩减、过度放牧破坏草场等，而森林、草地、湿地等大量减少使生物的栖息地遭到破坏，进而使生物物种锐减等，所以生态环境问题产生的根本原因是人类的活动已超出环境的承受力，A正确；人口的增长会带来相应的环境问题，如人均生存空间减少、土地资源短缺、水资源短缺、能源危机、环境污染等，这些都不利于可持续发展，B错误；人类主动去认识自然、保证不过度开发利用自然资源，而是合理的、科学的改造自然和利用自然资源，人口的增长一般不会造成地球的最终毁灭，C正确；目前，一些发达国家的人口出现负增长，一些发展中国家人口每年还在增长，但目前世界人口并未超过自然环境的环境容纳量，D正确。]
3．下列有关人类与环境的叙述，错误的是( )
A．臭氧减少将使热带疾病的传播范围扩大
B．放射性物质、电厂的废热属于水体污染物
C．煤、石油、天然气的大量燃烧会导致温室效应和酸雨
D．保护生物多样性有利于保护生态平衡和生态系统稳定性
A [臭氧减少导致照射到地球表面的紫外线增加，对地球上所有生物的影响是一样的，不会使热带疾病的传播范围扩大，A错误；根据分析可知，放射性物质、电厂的废热属于水体污染物，B正确；煤、石油、天然气的大量燃烧会释放大量二氧化碳和硫、氮的氧化物，导致温室效应和酸雨，C正确；生态系统稳定性和生态平衡与营养结构的复杂程度成正相关，保护生物多样性有利于保护生态平衡和生态系统稳定性，D正确。]
4．下列不属于水体污染物的是( )
A．DDT
B．洗涤污水
C．氟利昂
D．电厂排出的45 ℃热水
C [结合分析可知，化学肥料、杀虫剂等有机磷农药属于水体污染物，DDT属于水体污染物，A不符合题意；氨基酸、蛋白质、碳水化合物、油类、脂类等耗氧有机物为水体污染物，洗涤污水属于水体污染物，B不符合题意；氟利昂为制冷剂，能破坏高空的臭氧层，导致臭氧空洞，不属于水体污染物，C符合题意；发电厂的废热水属于水体污染物，电厂排出的45 ℃热水属于这类污染物，D不符合题意。]
5．如图是科学工作者用计算机模拟的“人口、粮食、自然资源和环境污染”数值变化模型，请据图回答问题：
(1)图中①～③曲线各表示哪项数值变化：①______________；②____________；③____________。
(2)从总的趋势分析，该模型存在的缺陷是__________________________
_____________________________________________________________。
(3)从模型曲线可以看出，为了人类的根本利益，应当控制__________、保护__________、防治__________。
[解析] (1)由分析可知：图中①～③曲线分别表示自然资源、粮食和环境污染。
(2)人类是有自身发展和创造力的，通过采取科学措施，可实现人类社会和自然的和谐发展，图示模型存在的缺陷为未考虑人的创造力和自身发展的能力。
(3)结合题图曲线的走向及含义可知：要使人类保持可持续性发展，应当控制人口增长、保护自然资源、防治环境污染。
[答案] (1)①自然资源 ②粮食 ③环境污染 (2)未考虑人的创造力和自身发展的能力 (3)人口增长 自然资源 环境污染
课标内容要求
核心素养对接
1．探讨人口增长会对环境造成压力。
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。
1．探讨人口增长对生态环境造成的压力及对可持续发展的影响。(生命观念)
2．关注全球生态问题。(社会责任)
3．调查当地生态环境中存在的主要问题，提出保护建议或行动计划。(科学探究)
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
1．人口激增引起全球性的粮食、土地、水资源和环境污染等问题。
2．全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升。
3．臭氧减少危及地球所有生物；酸雨是指pH小于5.6的降水。
4．荒漠化是指干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化，它是由气候变异和人类活动在内的种种因素造成的。
5．土壤污染是指人为活动产生的污染物通过各种途径进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。