資源簡介

第9單元　生物與環境
第5課　人與環境
[復習目標]　1.通過分析人口增長對生態環境的影響以及生物多樣性的價值和保護，建立生物與環境相統一的觀點。(生命觀念)　2.分析生物多樣性形成的原因，培養運用邏輯思維分析問題的能力。(科學思維)　3.通過分析全球生態問題以及外來物種入侵的危害，關注人口、資源與環境的關系，主動宣傳健康生活、關愛生命和保護環境等相關知識。(社會責任)
考點一　人類活動對生態環境的影響
1．人口增長與生態足跡
(1)生態足跡
①概念：又叫生態占用，是指在現有技術條件下，維持某一人口單位(一個人、一個城市、一個國家或全人類)生存所需的生產資源和吸納廢物的土地及水域的面積。
②特點
a．生態足跡的值越大，代表人類所需的資源越多，對生態和環境的影響就越大。
b．生活方式不同，生態足跡的大小可能不同。例如，與步行相比，開車出行會增大生態足跡；與食用蔬菜相比，吃牛肉也會增大生態足跡。
[教材深挖]
(選擇性必修2 P87思考·討論2)綠色出行、“光盤行動”、節水節能等，都可以縮小生態足跡。還有哪些可以縮小生態足跡、減少環境污染的生活方式？
提示：不浪費食物，節約用水、用電，注重資源的循環利用，減少不必要的消費等。
(2)我國人口情況和發展現狀
①情況：人口基數大，未來城市化和人口老齡化還將加速。
②現狀
a．人口出生率和增長率明顯下降。
b．已進入了低生育水平國家行列。
③采取的措施：處理好人口增長和資源、環境的關系。
2．關注全球性生態環境問題
(1)主要類型及原因
主要類型 主要原因
全球氣候變化 CO2等溫室氣體的大量排放
水資源短缺 人口劇增及人類的活動
臭氧層破壞 氟氯烴、哈龍等化合物的使用
土地荒漠化 植被的破壞
生物多樣性喪失 生物生存的環境被破壞
環境污染 石油泄漏、傾倒污染物等
(2)特點：全球性。
(3)影響：對生物圈的穩態造成嚴重威脅，并且影響到人類的生存和可持續發展。
(4)措施：正確處理環境保護與經濟發展的關系，踐行經濟、社會和生態相互協調的可持續發展理念。
[易錯辨析]
1．一個人的糧食消費量可以轉換為生產這些糧食所需要的耕地面積。(√)
2．目前全球還沒有進入生態超載狀態。(×)
3．水泥的生產不會導致大氣中二氧化碳濃度升高。(×)
4．最為常見的環境污染是大氣污染、水體污染和土壤污染。(√)
5．我國政府倡導生態文明建設，將“全面協調可持續發展”作為基本國策。(√)
1．生態盈余或生態赤字
常見狀況 對環境的影響
生態盈余 生態承載力總量>生態足跡總量 生態系統能夠維持正常的結構與功能，可持續發展
生態赤字 生態承載力總量<生態足跡總量 生態系統的結構與功能遭到不同程度的破壞，引發全球性生態環境問題
2.水污染的產生與解決辦法
(1)水污染的類型
污染類型 成因 危害
無機污染 水體中富含N、P等礦質元素 藻類大量繁殖、水體渾濁度增加，進一步加劇水質惡化，水體缺氧，水生生物大量死亡
有機污染 水體中富含有機物 異養型生物繁殖，水體缺氧，魚、蝦等水生生物死亡，進而使河水變黑、發臭
重金屬、農藥污染 重金屬、農藥進入食物鏈 較高營養級生物體內的重金屬等濃度較高
(2)解決水污染最有效的辦法就是減少污水排放。對不可避免產生的污水，要集中到處理廠進行凈化。常用的方法有物理沉降過濾、化學反應分解等，最符合生態學原理的是利用生物分解的辦法降解。
命題點1　圍繞人口增長與生態足跡考查生命觀念及社會責任
1．(2022·日照三模)生態足跡是指現有技術條件下，維持某一人口單位(一個人、一個城市、一個國家或全人類)生存所需的生產資源和吸納廢物的土地及水域的面積。生態承載力是指在一定環境條件下，生態系統中某種個體存在數量的最大值。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．餐廚垃圾分類、回收與利用能實現能量的多級利用，可以減小生態足跡
B．改善飲食結構、減少肉食攝取比例可以縮短食物鏈，從而減小生態足跡
C．建立沙灘保護區、K值強度的捕撈量等均有利于提高生態承載力
D．培育農作物良種、建設生態農業等措施均有利于提高生態承載力
解析：選C。餐廚垃圾分類、回收與利用能實現能量的多級利用，可以減小生態足跡，A正確；改善飲食結構、減少肉食攝取比例可以縮短食物鏈，提高能量的利用率，從而減小生態足跡，B正確；建立沙灘保護區有利于提高生態承載力，持續K值強度的捕撈量會降低生態承載力，C錯誤；培育農作物良種、建設生態農業等措施可優化資源配置，從而提高生態承載力，D正確。
命題點2　圍繞環境污染實例考查社會責任
2．下列有關環境保護的說法，錯誤的是(　　)
A．含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水體富營養化
B．各國工業大量排放SO2是全球氣候變暖的主要原因
C．劣質裝修材料中的甲醛、苯、氡氣等對人體有害
D．廢舊電池中的汞、鎘、鉛等重金屬鹽對土壤和水源會造成污染
解析：選B?；剂洗罅咳紵龑е翪O2排放過量，打破了生物圈的碳平衡，是全球氣候變暖的主要原因；大量排放SO2會形成酸雨。
3．(2020·海南卷)海洋污染已成為全球重大環境問題之一。海南管轄的海域面積大，保護好海洋環境具有十分重要的意義。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．海洋污染主要來自陸源性污染物排入、海上活動和直接向海洋傾倒廢物
B．赤潮和水華的發生與人類活動造成海水富營養化有關
C．海洋污染使海洋生物死亡，導致生物多樣性減少
D．紅樹林生態修復是保護沿海海洋環境的重要舉措
解析：選B。海洋污染主要來自陸源性污染物排入、海上生產活動(如采油、航運)以及直接向海洋傾倒廢物，A正確；赤潮的發生與人類活動造成海水富營養化有關，而水華的發生與人類活動造成淡水富營養化有關，B錯誤；海洋污染導致很多海洋生物死亡，使得生物多樣性減少，C正確；紅樹林屬于濕地生態系統，紅樹林生態修復是保護沿海海洋環境的重要舉措，D正確。
考點二　生物多樣性及其保護
1．生物多樣性的三個層次
2．生物多樣性的價值
3．生物多樣性喪失的原因
[教材深挖]
(選擇性必修2 P93批判性思維)有些威脅生物多樣性的生產建設活動，不一定都是人類主觀上要對野生物種趕盡殺絕。例如，修建高速公路、鐵路造成某些野生物種棲息地的碎片化。這給你什么啟示？
提示：要特別警惕人類無意中鑄大錯。在進行生產建設活動前，要預先進行環境影響評估并統籌考慮社會、經濟、人民生活等多方面的因素，作出最合理的決策。
4．保護生物多樣性的措施
[易錯辨析]
1．棲息地碎片化造成小種群，有利于維持生物多樣性。(×)
2．遺傳多樣性較低的種群適應環境能力強。(×)
3．盲魚作為進化研究的材料體現了生物多樣性的間接價值。(×)
4．丹頂鶴在我國東北地區繁殖，遷徙到江蘇沿海灘涂越冬，在鹽城建立自然保護區屬于易地保護。(×)
5．生物多樣性最有效的保護是就地保護。(√)
1．分析生物多樣性三個層次的內在關系
2．從分子水平及進化角度理解生物多樣性形成的原因
(1)分子水平
―→
(2)進化角度
物種多樣性與生態系統多樣性主要是生物的不定向變異與定向的自然選擇在進化過程中共同作用的結果。
命題點1　圍繞生物多樣性的概念、價值及其保護考查生命觀念與社會責任
1．(2021·廣東卷)近年來我國生態文明建設卓有成效，粵港澳大灣區的生態環境也持續改善。研究人員對該地區的水鳥進行研究，記錄到146種水鳥，隸屬9目21科，其中有國家級保護鳥類14種，近海與海岸帶濕地、城市水域都是水鳥的主要棲息地。該調查結果直接體現了生物多樣性中的(　　)
A．基因多樣性和物種多樣性
B．種群多樣性和物種多樣性
C．物種多樣性和生態系統多樣性
D．基因多樣性和生態系統多樣性
解析：選C。生物多樣性包括基因(遺傳)多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，題干中描述了146種水鳥，體現了物種多樣性，而近海與海岸帶濕地、城市水域等生態系統，體現了生態系統多樣性，C符合題意。
2．下列關于生物多樣性及其保護的敘述，正確的是(　　)
A．地球上所有動物、植物和微生物，以及它們所擁有的全部基因共同組成生物多樣性
B．許多野生生物的使用價值目前還不清楚，說明生物多樣性具有間接價值
C．建立植物園、動物園等措施屬于易地保護
D．生物多樣性的直接價值明顯大于其間接價值
解析：選C。生物多樣性包括物種多樣性、遺傳(基因)多樣性和生態系統多樣性，A錯誤；目前人類尚不明確的使用價值屬于生物多樣性的潛在價值，B錯誤；建立自然保護區屬于就地保護，建立動物園、植物園等屬于易地保護，C正確；生物多樣性的間接價值是指生物的生態功能，生物多樣性的間接價值明顯大于其直接價值，D錯誤。
命題點2　圍繞生物多樣性喪失的原因及外來物種入侵考查科學探究及社會責任
3．(2021·河北卷)濕地生態系統生物多樣性豐富，鳥類是其重要組成部分。研究者對某濕地生態系統不同退化階段的生物多樣性進行了調查，結果見下表。下列敘述正確的是(　　)
典型濕地 季節性濕地 中度退化濕地 嚴重退化濕地
濕地特征 常年積水 季節性積水 無積水 完全干涸，鼠害嚴重
生物多樣性指數 2.7 2.4 2.1 1.5
鳥類豐富度 25 17 12 9
注：生物多樣性指數反映生物多樣性水平。
A．嚴重退化濕地中的鼠類吸引部分猛禽使得食物網結構最為復雜
B．因濕地退化食物不足，鳥類死亡率增加導致豐富度降低
C．濕地生態系統穩定性是其自我調節能力的基礎
D．濕地退化對生物多樣性的間接價值影響最大
解析：選D。嚴重退化濕地中鼠害嚴重，鳥類豐富度降低，食物網結構簡單，A錯誤；豐富度是物種數目的多少，鳥類死亡率增加會使種群密度下降，不一定會使物種數目減少；B錯誤；濕地自我調節能力是濕地生態系統穩定性的基礎，C錯誤；由題表可知，濕地退化會使濕地積水減少，直至完全干涸，因此濕地退化在防旱、調節氣候等方面的作用下降，即濕地退化對生物多樣性的間接價值影響最大，D正確。
4．自然界中，有些新植物或動物物種的出現會打破原來固有的生態循環系統，有時甚至給當地環境帶來壓力和災難，造成生態系統退化。下列關于生物入侵的敘述錯誤的是(　　)
A．生物入侵會使原生態系統的生物多樣性受到嚴重威脅
B．生物入侵會使生態系統的成分和營養結構變復雜，抵抗力穩定性增強
C．生物入侵會打破生態系統中生物間的制約關系，破壞生態系統的穩態
D．適當引入外來物種，可增加物種多樣性，使當地的生態平衡更加穩定
解析：選B。外來物種入侵或引種不當(如引入我國的水葫蘆、食人魚等)，則首先會減少當地的物種，從而破壞當地的生物多樣性(主要通過食物鏈的方式造成其他物種消失或者瀕危)，使生態系統的抵抗力穩定性降低，B錯誤。
考點三　生態工程
1．關注生態工程建設
2．生態工程所遵循的基本原理
[教材深挖]
(選擇性必修2 P101旁欄思考)從協調原理出發，想一想，在我國西北地區進行防護林建設，應選擇哪些樹種？如果在該地區發展畜牧養殖業，你認為應該注意什么問題？
提示：我國西部地區缺雨干旱，土壤較為貧瘠，應該選擇適合當地自然環境條件的樹種，如沙棘、山杏、刺槐、小葉錦雞兒等。在西北地區發展畜牧養殖業，應該注意牲畜數量不能超過草地的承載力。
3．生態工程的實例分析
實例 問題 原理 對策 案例
農村綜合發展型生態工程 實現物質的多級循環利用，在資源有限的條件下能較多地產出，以解決人多地少的矛盾 循環、整體 建立農村綜合發展型生態工程 以沼氣工程為中心的物質多級循環利用工程
濕地生態恢復工程 濕地縮小和破壞 自生、協調、整體 控制污染、退田還湖 廈門筼筜湖的生態恢復工程
礦區廢棄地的生態恢復工程 礦區生態環境問題 協調、整體 修復土地、植被恢復 赤峰市元寶山礦區生態恢復工程
4.生態工程的發展前景
(1)我國生態工程存在的問題
①缺乏定量化模型的指導，難以設計出標準化、易操作的生態工程樣板。
②設計缺乏高科技含量，生態系統的調控尚缺乏及時準確的監測技術的支持，缺乏理論性指導等。
(2)我國面臨的生態危機
①生態危機：環境污染問題與人口激增、環境與資源破壞、能源短缺等問題結合在一起的“并發癥”。
②解決措施：不但要重視對生態環境的保護，更要注重與經濟、社會效益的結合，需要生態工程發揮作用。
[易錯辨析]
1．在濕地生態工程中，通過改善水生生物的生存環境，從而有利于生態系統的自生。(√)
2．化學肥料是一切農業生產特別是種植業的基礎。(×)
3．只有把生態與社會、經濟結合起來，才能從根本上達到造林和護林的目的。(√)
4．社會習慣、法律制度等對生態工程建設沒有影響。(×)
1．生態工程原理的分析與判斷
2．歸納常見生態工程實例所遵循的原理
(1)無廢棄物農業——遵循循環原理。
(2)在人工林中增加植被層次——遵循自生原理。
(3)太湖水體富營養化引起大面積水華——違背自生原理和協調原理。
(4)前面造林，后面砍樹——違背整體原理。
(5)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——遵循協調原理。
(6)單一人工林比天然混合林穩定性低，易爆發蟲害——違背自生原理。
(7)濕地的破壞，水體的污染——違背自生原理。
(8)引種時考慮是否適應環境——遵循協調原理。
(9)在進行林業生態工程建設時，既號召農民種樹又要考慮農民生活問題——遵循整體原理。
命題點1　圍繞生態工程所遵循的基本原理的判斷考查生命觀念及科學思維
1．(2022·山東濟南質檢)在大力發展農業經濟的時候，一定要注意一些實際問題，如“蘋果樹不宜在熱帶地區栽種”“菠蘿不宜在北方地區栽種”，這主要體現的生態工程原理是(　　)
A．協調原理　　　 B．整體原理
C．自生原理 D．循環原理
解析：選A。本題信息中“蘋果樹不宜在熱帶地區栽種”“菠蘿不宜在北方地區栽種”，即引種時要注意栽種的生物是否與當地環境相協調、相適應，這主要體現了生態工程的協調原理。
2．為了改善環境，向某降雨量少的地區移栽大量楊樹，結果造成楊樹生長不適。下列說法正確的是(　　)
A．該事例違背了生態工程的協調原理
B．該事例違背了生態工程的整體原理
C．不適宜栽種當地的適應環境的樹種
D．生態工程建設時設計好適宜的栽種樹種后，栽種量越多越好
解析：選A。在進行生態工程建設時，生物與環境、生物與生物的協調與適應也是需要考慮的問題，該事例違背了生態工程的協調原理，A正確；該事例沒有違背生態工程的整體原理，B錯誤；當地樹種有較高的生態適應性，為改善當地環境，適宜栽種當地樹種，C錯誤；處理好生物與生物、生物與環境的協調與平衡，需要考慮環境容納量，并不是栽種量越多越好，D錯誤。
[技法提煉]　生態工程基本原理的判斷方法
(1)強調物質循環、廢物利用、減輕環境污染→循環原理。
(2)體現物種多，營養關系復雜→自生原理。
(3)強調生物與環境的協調與平衡，涉及環境承載力→協調原理。
(4)涉及自然、經濟和社會，指整個系統，如林業生態工程建設→整體原理。
命題點2　圍繞生態工程的設計考查科學探究
3．(2020·全國卷Ⅱ)植樹造林、“無廢棄物農業”、污水凈化是建設美麗中國的重要措施。回答下列有關生態工程的問題：
(1)在植樹造林時，一般認為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因為與混合種植方式所構建的生態系統相比，按照種植一種植物方式所構建的生態系統，其抵抗力穩定性____________。抵抗力穩定性的含義是_____________________。
(2)“無廢棄物農業”是我國利用生態工程的原理進行農業生產的一種模式，其做法是收集有機物質，包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變為有機肥料，再施用到農田中。施用有機肥料的優點是_______________(答出3點即可)。在有機肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態系統組分中的_______________________。
(3)在污水凈化過程中，除發揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請提供一個方案：_____________________________。
解析：(1)生態系統的抵抗力穩定性取決于生態系統中物種組成的復雜程度，種植一種植物，生態系統的生物種類過少，抵抗力穩定性較低；所謂抵抗力穩定性是指生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀或不受損害的能力。(2)由于有機肥料中有機物較多，故施用有機肥料可以改善土壤結構、培育土壤微生物、實現了土壤養分的循環利用。分解人畜糞便、枯枝敗葉中的有機物質的微生物屬于分解者。(3)利用生物來回收污水中的金屬元素，可以通過種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬。
答案：(1)低　生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀或不受損害的能力　(2)改善了土壤結構；培育了土壤微生物；實現了土壤養分的循環利用　分解者　(3)種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬
[真題演練]
1．(2022·廣東卷)2022年4月，習近平總書記在海南省考察時指出，熱帶雨林國家公園是國寶，是水庫、糧庫、錢庫，更是碳庫，要充分認識其對國家的戰略意義。從生態學的角度看，海南熱帶雨林的直接價值體現在其(　　)
A．具有保持水土、涵養水源和凈化水質功能，被譽為“綠色水庫”
B．是海南省主要河流發源地，可提供灌溉水源，保障農業豐產豐收
C．形成了獨特、多樣性的雨林景觀，是發展生態旅游的重要資源
D．通過光合作用固定大氣中CO2，在植被和土壤中積累形成碳庫
解析：選C。保持水土、涵養水源和凈化水質功能是生態系統調節方面的作用，屬于間接價值，A不符合題意；是海南省主要河流發源地，能提供灌溉水源，保障農業豐收主要是熱帶雨林生態調節的體現，屬于間接價值，B不符合題意；形成了獨特、多樣性的雨林景觀，是發展生態旅游的重要資源，屬于旅游觀賞價值，是直接價值的體現，C符合題意；通過光合作用固定大氣中的CO2，在植被和土壤中積累形成碳庫，是其在碳循環等環境調節方面的作用，屬于間接價值，D不符合題意。
2．(2022·湖北卷)生態環境破壞、過度捕撈等導致長江中下游生態退化，漁業資源銳減，長江江豚、中華鱘等長江特有珍稀動物瀕臨滅絕。為了挽救長江生態環境，國家制定了“長江10年禁漁”等保護政策，對長江生態環境及生物多樣性進行保護和修復。下列有關敘述正確的是(　　)
A．長江魚類資源穩定恢復的關鍵在于長期禁漁
B．定期投放本土魚類魚苗是促進長江魚類資源快速恢復的手段之一
C．長江保護應在優先保護地方經濟發展的基礎上，進行生態修復和生物多樣性保護
D．挽救長江江豚等珍稀瀕危動物長期有效的措施是建立人工養殖場，進行易地保護和保種
解析：選B。長江魚類資源穩定恢復的關鍵在于對長江生態環境及生物多樣性進行保護和修復，并不意味著禁止開發和利用，A錯誤；定期投放本土魚類魚苗是促進長江魚類資源快速恢復的手段之一，B正確；長江保護應在進行生態修復和生物多樣性保護的基礎上，進行地方經濟發展，C錯誤；挽救長江江豚等珍稀瀕危動物長期有效的措施是建立自然保護區，實行就地保護，D錯誤。
3．(2021·遼寧卷)遼河流域是遼寧省重要的生態屏障和經濟地帶。為恢復遼河某段“水體——河岸帶”的生物群落，研究人員選擇遼河流域常見的植物進行栽種。植物種類、分布及葉片或莖的橫切面見下圖。下列有關敘述錯誤的是(　　)
注：右側為對應植物葉片或莖的橫切面示意圖，空白處是氣腔。
A．丙與丁的分布體現了群落的垂直結構
B．四種植物都有發達的氣腔，利于根系的呼吸，體現出生物對環境的適應
C．不同位置上植物種類的選擇，遵循了協調與平衡原理
D．生態恢復工程使該生態系統的營養結構更復雜，抵抗力穩定性增強
解析：選A。丙與丁的分布是由地形的起伏導致的，體現了群落的水平結構，A錯誤；四種植物生活在“水體——河岸帶”，都有發達的氣腔，利于根系的呼吸，體現出生物對環境的適應，B正確；不同位置上植物種類的選擇，充分利用了環境資源，遵循了協調與平衡原理，C正確；生態恢復工程使該生態系統的營養結構更復雜，自我調節能力更強，抵抗力穩定性增強，D正確。
[長句特訓]
(2022·福建連城縣模擬)鬼箭錦雞兒(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸系統的常見植物。科研人員分別模擬了溫室效應加劇對兩種植物各自生長的影響。研究結果如圖。
注：相對生物量＝單株干重/對照組(C1T1)單株干重。
據圖回答：
設問形式1　必備知識及其應用類命題
(1)CO2濃度和溫度都會影響光合作用。植物通過光合作用將大氣中的CO2轉變為有機物，同時將光能轉變為有機物中的化學能，體現了植物在生態系統____________和____________中的重要作用。
設問形式2　實驗結果分析類命題
(2)本研究中，僅CO2濃度升高對兩種植物的影響分別為_______________，僅溫度升高對兩種植物的影響分別為__________________________。
設問形式3　假說驗證類命題
(3)兩個實驗的C2T2組研究結果表明溫室效應加劇對兩種植物各自生長的影響不同?？蒲腥藛T據此推測，在群落水平，溫室效應加劇可能會導致生活在同一高寒草甸中的這兩種植物比例發生改變。為驗證該推測是否成立，應做進一步實驗。請給出簡單的實驗設計思路：__________________________。
若推測成立，說明溫室效應加劇可能影響群落演替的________________。
解析：(1)生態系統的三大功能分別是能量流動、物質循環、信息傳遞，植物通過光合作用將大氣中CO2轉變為有機物，同時將光能轉變為有機物中的化學能，體現了植物在生態系統的物質循環和能量流動中起重要作用。(2)據圖可知，相同條件下，提高CO2濃度，鬼箭錦雞兒和紫羊茅的相對生物量都得以提高，故僅CO2濃度的升高，都可以促進兩種植物的生長。若僅提高溫度，在鬼箭錦雞兒實驗中，相同條件下常溫組的相對生物量都高于高溫組，而紫羊茅實驗中，相同條件下高溫組的相對生物量高于常溫組，因此，僅提高溫度，會抑制鬼箭錦雞兒的生長，而促進紫羊茅的生長。(3)根據題意，在群落水平上，溫室效應加劇可能導致生活在同一高寒草甸中的鬼箭錦雞兒和紫羊茅的比例發生變化，即導致群落發生了演替。若要驗證該推測，則可將鬼箭錦雞兒和紫羊茅種植在一起，比較溫室效應加劇前后該區域兩種植物的相對生物量的變化。若推測成立，說明溫室效應加劇可能會對群落演替的速度和方向產生影響。
答案：(1)物質循環　能量流動　(2)促進鬼箭錦雞兒、紫羊茅生長　抑制鬼箭錦雞兒生長，促進紫羊茅生長　(3)將紫羊茅與鬼箭錦雞兒種在一起，比較溫室效應加劇前后相對生物量的變化　速度與方向
第5課　人與環境
[基礎練透]
1．近年來，北京市人口數量變化如圖。下列相關敘述，不正確的是(　　)
A．常住人口大體呈現先增長后下降的趨勢
B．常住外來人口的變化只受到遷出率影響
C．該數據通過人口普查獲得，屬于調查法
D．人口數量少，不意味著個人生態足跡小
解析：選B。據圖可知，常住人口增長率在2016年前大于0，說明人口一直在增長，常住人口增長率在2016年后小于0，說明人口一直在減小，因此常住人口大體呈現先增長后下降的趨勢，A正確；常住外來人口的變化會受到遷出率和遷入率的影響，B錯誤；調查方法是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法，該數據通過人口普查獲得，屬于調查法，C正確；生態足跡是指在現有技術條件下，維持某一人口單位生存所需要的能夠持續地提供資源或消納廢物的、具有生物生產力的地域空間，人口數量少，不意味著個人生態足跡小，D正確。
2．下列關于人類與環境的敘述，正確的是(　　)
A．引入外來物種，增加物種多樣性有利于保護生態環境
B．全球生物多樣性的下降，是目前人類所面臨的全球性環境問題
C．酸雨是燃燒煤、石油和天然氣所產生的硫和碳的氧化物造成的
D．大氣的平流層中臭氧可以保護人類和其他生物免受長波輻射的傷害
解析：選B。盲目引入外來物種，有可能引起生物入侵，破壞環境，A錯誤；全球生物多樣性的下降，是目前人類所面臨的全球性環境問題，B正確；酸雨是燃燒煤、石油和天然氣所產生的硫和氮的氧化物造成的，C錯誤；大氣的平流層中臭氧可以保護人類和其他生物免受短波輻射的傷害，D錯誤。
3．(2022·渝中區模擬)溫室效應和霧霾天氣是當今地球生態環境面臨的兩大問題。高密度人口的經濟及社會活動必然會排放大量細顆粒物(PM2.5)，一旦排放超過大氣循環能力和承載度，細顆粒物濃度將持續積聚，引起大范圍霧霾。以下說法不正確的是(　　)
A．導致霧霾天氣的細顆粒物和溫室氣體均屬于生態系統的組成成分
B．治理溫室效應和霧霾天氣都需要解決煤炭燃燒污染問題
C．霧霾天氣和溫室效應的出現說明生態系統的自我調節能力喪失
D．全球性生態環境問題還包括水資源短缺、生物多樣性銳減等
解析：選C。導致霧霾天氣的細顆粒物和溫室氣體均屬于生態系統的組成成分，霧霾屬于非生物的物質和能量，A正確；化石燃料的燃燒會引起溫室效應和霧霾天氣，所以治理溫室效應和霧霾天氣都需要解決煤炭燃燒污染問題，B正確；霧霾說明生態系統的自我調節能力具有一定的限度，并不意味著自我調節能力喪失，C錯誤；全球性生態環境問題還包括水資源短缺、生物多樣性銳減等，D正確。
4．(2022·東北三省四市二模)我國已經啟動了亞洲象生態保護項目。研究顯示，亞洲象目前在西雙版納地區僅存300余頭，分布于5個互不連通的地區。下列敘述錯誤的是(　　)
A．調查亞洲象的種群數量可采用紅外觸發相機自動拍照或攝像的方法
B．人類開墾農田、修建公路等活動可能導致亞洲象棲息地“碎片化”
C．對亞洲象受損棲息地開展修復的目的就是為了保護物種多樣性
D．可通過研究其活動軌跡構建生態廊道來促進種群間的基因交流
解析：選C。在動物的棲息地布設若干臺紅外觸發相機，恒溫動物一靠近，就會觸發相機自動拍攝照片或視頻，利用計算機分析處理，可以調查動物的種群數量，亞洲象是恒溫動物，可以用此種方法調查它的種群數量，A正確；人類活動，如開墾農田、修建公路和住房等，破壞了原有的自然環境，使亞洲象的棲息地處于隔離狀態，導致棲息地“碎片化”，B正確；生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態系統多樣性，對亞洲象受損棲息地開展修復的目的不只是為了保護物種多樣性，C錯誤；研究亞洲象活動軌跡構建生態廊道可以打破亞洲象種群之間的隔離，促進種群間的基因交流，D正確。
5．(2022·北京市豐臺區二模)2021年10月12日，為保護具有國家代表性的自然生態系統，習近平宣布中國正式設立三江源、大熊貓、東北虎豹、海南熱帶森林和武夷山等第一批國家公園。對此理解有誤的是(　　)
A．設立國家公園可以實現自然資源科學保護和合理利用
B．設立國家公園和自然保護區是對生物多樣性最有效的保護
C．保護生物多樣性，關鍵是處理好人與自然的相互關系
D．可將各地瀕危野生物種都遷移到國家公園加以保護
解析：選D。設立國家公園可以實現自然資源科學保護和合理利用，A正確；就地保護的主要形式是建立國家公園和自然保護區，是保護生物多樣性最有效的措施，B正確；保護生物多樣性的關鍵是處理好人與自然的相互關系，實現人和自然和諧發展，C正確；自然保護區屬于就地保護，保護對象主要包括有代表性的自然生態系統和珍稀瀕危動植物自然分布區，其中保護的生物本來就生活在保護區內，而不是接納各地遷移來的瀕危野生物種，且部分瀕危物種可能無法在自然環境中繁衍生存，需要在瀕危動植物繁育中心進行相應保護，D錯誤。
6．如圖表示某地區的玉米生態工程。下列說法不正確的是(　　)
A．就圖示而言，遵循的生態工程基本原理是循環原理
B．在玉米田中引種大豆并引入食蟲鳥，可提高抵抗力穩定性，遵循自生原理
C．此地區的玉米生態工程實現了能量的循環，使廢物資源化
D．遵循自然規律，兼顧生態和經濟效益，是整體原理的體現
解析：選C。該生態工程中，某環節產生的廢物可以作為另一個環節的原料或資源，實現了廢物的資源化，遵循循環原理，A正確；在玉米田中引種大豆并引入食蟲鳥，生物多樣性提高，可提高抵抗力穩定性，遵循自生原理，B正確；能量是不可能循環的，能實現能量的多級利用，C錯誤；遵循自然規律，兼顧生態和經濟效益，是整體原理的體現，D正確。
7．(多選)亞洲鯉魚是美國人對青魚、草魚、鳙魚、鰱魚、鯽魚及鯉魚等原產于亞洲的鯉科魚類的通稱。美國在20世紀70年代自中國引進亞洲鯉魚，目的是控制池塘里過多的浮游植物和微生物，改善水質。亞洲鯉魚的適應性較強，隨著其數目的增多，已危害當地生態環境。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．生物多樣性的形成是協同進化的結果，引進外來物種就會破壞當地的生物多樣性
B．亞洲鯉魚在美國天敵稀少才造成災害，所以引進外來物種時要同時引入它的天敵
C．亞洲鯉魚跟美國南方池塘的原生魚類爭奪食物和空間，造成本地物種的大量死亡
D．解決外來物種入侵最好的辦法就是充分發揮當地生物多樣性的直接價值
解析：選ABD。很多時候引入外來物種是必要的，但在引入以前對其利弊要充分評估，對其帶來的生態影響要做好充分的防范，避免盲目引入，A錯誤；亞洲鯉魚在美國泛濫的原因主要是其適應性強，在當地幾乎沒有天敵也是重要原因，但引入外來物種的天敵要考慮其可能不只捕食引入的物種，還捕食當地的原有物種，帶來更大的損失，B錯誤；外來物種的危害主要就是跟當地物種爭奪食物和空間，影響當地物種的生存，破壞生物多樣性，C正確；解決外來物種入侵的辦法，只發揮生物多樣性的直接價值是不夠的，還要考慮間接價值等，D錯誤。
8．垃圾分類無疑是最近最熱的話題之一，我國有多個城市將垃圾分類納入法制框架，城市是由自然系統、經濟系統和社會系統所組成的人工生態系統，對城市環境的治理要把整個城市作為一個巨大的生態系統來考慮，即用生態工程的方法對城市環境進行綜合治理?；卮鹣铝袉栴}：
(1)一般來說，生態工程的主要任務是對______________________進行修復，對造成環境污染和破壞的生產方式進行改善，并提高生態系統的生產力。
(2)城市過度的人工碳排放，會破壞生態系統的碳平衡，導致大氣中的CO2濃度偏高從而形成________效應?？蒲腥藛T通過研制和開發新能源替代煤能源，突出的優點是____________。
(3)建設“海綿城市”(在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”)的通常做法是做到雨水回收利用，城市蓄水池內不僅安裝了現代化的雨水凈化系統，還種植了許多水生植被輔助凈化，這些植物的引種需遵循____________原理。建設“海綿城市”的目的之一是“擴大公共產品有效投資，提高新型城鎮化質量，促進人與自然和諧發展”體現了__________原理。
(4)城市中的垃圾經過降解可減少對環境的污染，能降解垃圾的微生物屬于生態系統的________________(成分)。根據生態工程方面的內容，請你列舉出一種實現城市垃圾降解的處理辦法：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析：(1)一般來說，生態工程的主要任務是對已被破壞的生態環境進行修復，對造成環境污染和破壞的生產方式進行改善，并提高生態系統的生產力。(2)城市過度的人工碳排放，會破壞生態系統的碳平衡，導致大氣中的CO2濃度偏高從而形成溫室效應?？蒲腥藛T通過研制和開發新能源替代煤能源，突出的優點是減少了環境污染。(3)建設“海綿城市”(在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”)的通常做法是做到雨水回收利用，城市蓄水池內不僅安裝了現代化的雨水凈化系統，還種植了許多水生植被輔助凈化，這些植物的引種需遵循協調原理。建設“海綿城市”的目的之一是“擴大公共產品有效投資，提高新型城鎮化質量，促進人與自然和諧發展”體現了整體原理。(4)能降解垃圾的微生物屬于生態系統的分解者，城市中的垃圾經過降解可減少對環境的污染。根據生態工程方面的內容，實現城市垃圾降解的處理辦法如：改露天放置為掩埋處理，地表種植植物；燃燒發電等。
答案：(1)已被破壞的生態環境(或受損的生態系統)　(2)溫室　減少了環境污染　(3)協調　整體　(4)分解者　改露天放置為掩埋處理，地表種植植物；燃燒發電等
[能力提升]
9．(2022·遼寧省名校聯盟)大氣中臭氧層的破壞導致到達地表的UV-B輻射(紫外輻射B波段，波長范圍320～280 nm)增加，高劑量UV-B輻射可誘導植物細胞產生大量的活性氧自由基(ROS)。在正常代謝狀態下，細胞內可通過清除ROS的酶促系統等使細胞中ROS的產生和清除處于一種動態平衡，其中超氧化物歧化酶(SOD)是參與ROS清除的關鍵酶。研究發現，擬南芥rcd1-1突變體在UV-B輻射下具有較強的光合能力，細胞內SOD表達水平較高。下列相關敘述不合理的是(　　)
A．ROS攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，易導致細胞衰老
B．ROS傷害類囊體膜和蛋白質，導致植物光合作用的能力下降
C．UV-B輻射引起植物代謝異?；蚧蛲蛔兪峭ㄟ^ROS實現的，與其直接作用無關
D．rcd1-1突變體清除ROS能力提高，對UV-B輻射表現出一定的耐受性
解析：選C。ROS是活性氧自由基，能攻擊正常的分子，如蛋白質，導致其活性下降，導致細胞衰老，A合理；由分析可知，ROS會攻擊磷脂和蛋白質，損傷類囊體膜和酶，導致植物光合作用的能力下降，B合理；由分析可知，UV-B輻射可刺激細胞產生自由基(ROS)，攻擊DNA而引起基因突變，UV-B也可以直接造成DNA損傷，C不合理；擬南芥rcd1-1突變體在UV-B輻射下細胞內SOD表達水平較高，產生大量的SOD，清除ROS能力較強，可降低ROS對細胞的損傷，表現出對UV-B輻射有一定的耐受性，D合理。
10．(2022·東北三省四市二模)海南州位于青藏高原東北部，過度放牧導致當地天然草地退化，引發水土流失，加劇了土地沙漠化。2005年起，政府實施了生態工程建設，種植了抗旱抗風沙的植被，科學確定載畜量。如表是海南州生態工程實施前后總生態足跡與總生態承載力的統計結果。下列敘述錯誤的是(　　)
年份 總生態足跡(×104 hm2) 總生態承載力(×104 hm2)
2005年 165.5 178.7
2017年 243.7 260.1
A．生態足跡是指維持某一人口單位生存所需的耕地、草地和林地的面積
B．當地居民適當減少食物中肉類所占的比例，有助于減少生態足跡
C．治理草地沙化和制定合理載畜量的措施遵循了自生和協調原理
D．數據顯示2017年生態盈余較之前增加，表明生態工程建設初見成效
解析：選A。結合分析可知，生態足跡是指在現有技術條件下，維持某一人口單位(一個人、一個城市、一個國家或全人類)生存所需的生產資源和吸納廢物的土地及水域的面積，包括耕地、草地、林地、漁業用地、建設用地及碳足跡，A錯誤；適當減少食物中肉類的比例，可以縮短食物鏈，減少能量損耗，可減少生態足跡，B正確；種植抗旱抗風沙的植被和制定合理載畜量，利用了自生原理(有效選擇生物組分并合理布設、提高生物多樣性程度)和協調原理(選擇適合本地環境的樹種、考慮畜牧養殖的環境容納量)，C正確；生態盈余為生態承載力與生態足跡的差值，2017年生態盈余(16.4×104 hm2)較2005年生態盈余(13.2×104 hm2)有所增加，說明生態工程建設初見成效，D正確。
11．(多選)功能性滅絕是指某類生物在自然條件下，種群數量減少到無法維持繁衍的狀態，是物種滅絕的前兆。功能性滅絕物種被成功挽回的例子極少，但中科院動物研究所的鳥類學家和眾多志愿者卻創造了這一奇跡——我國朱鹮數量由1981年的7只，增加到2021年的7000余只。下列說法正確的是(　　)
A．導致功能性滅絕的因素可能包括氣候變化、人類捕殺、環境污染等
B．功能性滅絕物種已不能有效的在生態系統中發揮作用，如影響被捕食者的種群數量
C．由于種群數量過少，功能性滅絕種群內個體間信息傳遞效率低下
D．早期保護朱鹮主要通過易地保護實現，這是對生物多樣性最有效的保護
解析：選ABC。功能性滅絕是指種群數量減少到無法維持繁衍的狀態，導致種群數量減少的因素有氣候變化、人類捕殺、環境污染等，A正確；功能性滅絕物種的種群數量過少，不能有效的在生態系統中發揮作用，B正確；種群數量過少，則彼此間相互進行信息傳遞的頻率低，種群內個體間信息傳遞效率低下，C正確；就地保護是對生物多樣性最有效的保護措施，D錯誤。
12．(2022·廣東華南師大附中三模)某濕地是亞太地區水鳥遷徙的重要通道，為防風消浪引入互花米草。十幾年后，調查發現該濕地鳥類的種群數量和多樣性大大降低。
(1)互花米草對氣候、環境的適應性和耐受能力很強，入侵后種群數量在短時間內常呈現“__________”形增長。
(2)該濕地中的鳥類，有的以海三棱藨草的球莖和小堅果為食，有的以蘆葦的嫩芽為食，還有的捕食生活在潮溝里的魚類及底棲動物。由此可見，濕地為鳥類提供了__________________。但多數鳥類均不采食互花米草，且互花米草的大量繁殖還堵塞了潮溝。請用箭頭和文字分析互花米草入侵導致鳥類種群數量和多樣性下降的原因。
(3)為治理互花米草，有研究者構建了互花米草資源化利用工程，模式圖如下。圖中a表示互花米草等植物從土壤中吸收營養物質，b表示____________。此生態工程對互花米草進行了深度開發利用，實現了生物多樣性的_______價值。
解析：(1)根據題干“互花米草對氣候、環境的適應性和耐受能力很強”，可知入侵后種群數量在短時間內常呈現“J”形增長。(2)濕地中的植物為動物提供了食物條件和棲息空間。互花米草入侵后，一方面互花米草與本地植物的競爭中逐漸占據優勢，導致海三棱藨草、蘆葦等植物的數量下降，多數鳥類均不采食互花米草，而以海三棱藨草、蘆葦等植物為食，從而導致鳥類種群數量和多樣性下降，另一方面互花米草的大量繁殖造成潮溝堵塞，導致魚類、底棲動物數量下降，而魚類、底棲動物是鳥類的食物來源之一，從而導致鳥類種群數量和多樣性下降，相關流程圖見答案。(3)由題圖可知，b表示鳥、魚、底棲動物等其他動物的遺體、排遺物等被分解者分解成無機物。生態工程建設的目的是遵循生態學規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到生態效益和經濟效益的同步發展。圖中的生態工程對互花米草進行了深度開發利用，實現了生態效益和經濟效益的同步發展，體現了生物多樣性的直接價值和間接價值。
答案：(1)J　(2)食物和棲息空間
(3)動物的遺體、排遺物等被分解者分解成無機物　直接價值和間接

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