2022版新教材高考生物一轮复习 第9单元 生物与环境 第32课 人与环境学案 新人教版

第32课人与环境
课程标准要求学业质量水平
2.4.1 探讨人口增长会对环境造成压
力
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
2.4.3 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
2.4.4 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境均受益
2.4.5 形成“环境保护需要从我做起”的意识
1.通过分析人口增长对生态环境的影响及生物多样性的价值和保护，建立生物与环境相统一的观点。

(生命观念)
2.通过分析全球性生态环境问题及外来物种入侵的危害，关注人口、资源与环境的关系，形成保护环境从我做起的意识。

(社会责任)
3.通过生态工程原理的学习和生态工程实例的分析，理解生态工程的目的和意义，并应用相关原理指导生产、生活。

(社会责任)
一、人类活动对生态环境的影响
1．人口增长与生态足迹
(1)生态足迹：又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。

(2)人口增长与生态足迹的关系：随着人口的增长，生态足迹总量逐渐增大。

2．关注全球性生态环境问题
(1)列举环境问题
(2)不同环境问题产生的原因(连线)
提示：①—c ②—f ③—a ④—d ⑤—e ⑥—b
(3)生态环境问题的特点及影响
①特点：全球性。

②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。

二、生物多样性及其保护
1．生物多样性的构成：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。

2．生物多样性的层次
(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：每个物种都具有独特性，从而构成了物种多样性。

(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。

3．生物多样性的价值(连线)
提示：①—c ②—a ③—b
4．生物多样性丧失的原因
(1)野生物种生存环境的破坏：使某些物种的栖息地丧失和碎片化。

(2)掠夺式利用：过度采伐、滥捕乱猎。

(3)其他原因：环境污染；农业和林业品种的单一化；外来物种的盲目引入。

5．生物多样性的保护
1．主要内容：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。

2．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。

3．特点：少消耗、多效益、可持续。

4．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。

②应用：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)循环
①含义：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应用：使前一环节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：生物与环境、生物与生物的协调与适应问题；环境容纳量问题。

(4)整体：把生态与社会、经济结合起来。

5．实例
提示：①—a—Ⅲ②—c—Ⅱ③—b—Ⅰ
6．发展前景
(1)存在问题：缺乏定量化模型的指导；缺乏及时准确的监测技术的支持，缺乏理论性指导等。

(2)指导原则：不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。

1．协调人口增长、生活改善与环境的关系，是人类需要积极应对的问题
(1)发达国家经济发展快，人口增长慢，但人均生态足迹大。

(√)
(2)环境污染包括大气污染、水体污染和土壤污染。

(√)
(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)人口停止增长或负增长对社会发展有利。

(×)
2．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，对其进行保护，应从这三个层次入手
(1)不同人种的肤色不同，体现了物种多样性。

(×)
(2)生物多样性对维持生态系统的稳定性具有重要作用，体现了其间接价值。

(√)
(3)栖息地碎片化造成小种群，有利于维持生物多样性。

(×)
(4)生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。

(√)
(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。

(×)
3．生态工程遵循整体、协调、循环、自生等生态学原理
(1)生态工程是对人工生态系统进行设计、调控。

(×)
(2)生态工程具有高消耗、多效益的特点。

(×)
(3)创造有利于生物组分生长、发育、繁殖的条件，依据的是自生原理。

(√)
(4)“无废弃物农业”依据的是整体原理。

(×)
人类活动对生态环境的影响
1．全球性生态环境问题的归纳
类型主要原因及现状
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的二氧化碳浓度升高
水资源短缺人口剧增及人类的活动
臭氧层破坏氟氯烃、哈龙等化合物的使用土地荒漠化除了南极洲，其余各洲均存在
生物多样性丧失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1 000倍
环境污染常见的为大气污染、水体污染和土壤污染
水污染类型成因危害
无机污染水体中富含N、P等
矿质元素
藻类大量繁殖、水体混浊度增加，进一步加剧
水质恶化，水体缺氧，水生生物大量死亡
有机污染水体中富含有机物异养型生物繁殖，水体缺氧，鱼、虾等水生生物死亡，进而使河水变黑、发臭
重金属、农药污染重金属、农药进入
食物链
较高营养级生物体内的重金属等浓度较高
考向1| 人口增长对生态环境的影响
1．下列有关人口增长与生态足迹的叙述，错误的是( )
A．生态足迹是人类为了维持自身的生存需要的自然土地面积
B．生物种群消长规律不完全适用于人口增长情况
C．素食运动可降低生态足迹
D．我国人均生态足迹已超过生态承载力
A 解析：生态足迹是人类为了维持自身的生存需要的自然土地面积和水域面积，A 错误；人不同于其他生物，生物种群消长规律并不完全适用于人口增长情况，B正确；素食运动可降低生态足迹，C正确；我国人均生态足迹已超过生态承载力，D正确。

考向2| 环境污染实例分析
2．下图表示某河流随着生活污水的流入，其溶解氧量(DO)、生物耗氧量(BOD)、无机物(富含N、P)的浓度变化情况。

下列有关叙述中，正确的是( )
A．a地有机物浓度低于b地
B．生活污水对无机物(N、P)的浓度变化无影响
C．在a、b两地间，DO值的增加是因为水体的稀释使植物数量增加的结果
D．湖水中藻类等浮游植物将大量繁殖
D 解析：由题图可知，a地的有机物浓度较高，随着有机物的分解，到了b地有机物浓度较低，A项错误；生活污水的排放会导致无机物(N、P)的浓度增加，B项错误；在a、b两地间随着无机物(N、P)的增加，植物的数量也随之逐渐增加，使得DO值不断增加，C项错误；随着大量无机物(N、P)进入湖泊，会使湖水中藻类等浮游植物大量繁殖，D项正确。

生物多样性及其保护
5月22日是“国际生物多样性日”。

鉴于当前全球新冠疫情形势，联合国2020年“国际生物多样性日”的相关活动首次通过在线方式举行。

活动主题为“我们的解决方案在自然中”，强调通过各层面共同努力建设与自然和谐相处的未来生活的重要性。

图1表示生物多样性的三个不同层次，图2中甲、乙、丙是关于地雀的进化、发展过程示意图，图2中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配。

(1)图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表生物多样性的哪些层面？
答案：Ⅰ反映了同一物种中的差异，应为“遗传多样性”；Ⅱ反映了不同物种间的差异，应为“物种多样性”；Ⅲ反映了生物与非生物环境间的关系，应为“生态系统多样性”。

(2)在“蒲公英→麻雀→蛇”这条食物链中，蒲公英可以作为工业原料，蛇可以作为制药原料。

以上可说明生物多样性具有什么价值？
答案：直接价值。

(3)图2中哪些地雀间的差异能体现遗传多样性？哪些地雀间的差异能体现物种多样性？请说明判断依据。

答案：由A与B可以交配产生可育后代推知，二者未产生生殖隔离，应属于同一物种，二者的差异能体现遗传多样性；由C与A、B间不能互相交配推知，C与A、B间已产生生殖隔离，故C为新物种，则C与A、B间的差异反映的是物种多样性。

1．分析生物多样性三个层次的内在关系
2．辨析生物多样性及其保护的三个易误点
(1)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并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。

(3)外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。

如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。

考向1| 生物多样性及其价值
1．(2019·江苏卷)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。

下列相关叙述正确的是( )
A．锁阳与小果白刺的种间关系为捕食
B．该地区生态系统的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高
C．种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值
D．锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变，并被保留下来
C 解析：由题意知，锁阳从其依附的小果白刺的根部获取营养，说明锁阳与小果白刺的种间关系为寄生，A错误；该地区为生物多样性较低的沙漠地区，故该地区生态系统的自我调节能力较弱，恢复力稳定性也较低，B错误；小果白刺等沙生植物的固沙作用体现了生物多样性的间接价值，C正确；基因突变具有不定向性，干旱环境对锁阳的长期选择使其产生的适应性突变被保留下来，D错误。

考向2| 生物多样性丧失的原因及保护
2．龙血树是一种生长在我国云南、海南等地的观赏树种，其树脂可加工成一种名贵的中药。

随着人们对龙血树野生资源掠夺性采伐，龙血树资源日趋枯竭，被列为珍稀濒危保护植物。

下列有关叙述中，错误的是( )
A．龙血树对人类有直接价值
B．人类活动是造成龙血树成为濒危物种的主要原因
C．可以利用现代生物技术对龙血树的基因进行保护
D．保护龙血树最好的方法是建立龙血树自然保护区，禁止人类对龙血树进行任何形式的开发和利用
D 解析：龙血树可以作为中药，属于生物多样性的直接价值，A正确；人类对龙血树的掠夺性开发是导致其濒危的主要原因，B正确；可以利用现代生物技术对龙血树的基因进行保护，如建立遗传资源种子库、植物基因库等，C正确；反对盲目地、掠夺式开发利用，坚持合理利用是保护生物多样性的关键，D错误。

(1)生物多样性的直接价值包括哪些方面？食用、药用、工业原料等实用价值和旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用价值。

(2)通过植物组织培养技术快速繁殖龙血树能否增加生物多样性？为什么？不能。

植物组织培养技术是一种无性繁殖手段，所得个体具有相同的遗传物质。

生态工程
1．生态工程基本原理的判断方法
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。

(2)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。

(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。

(4)涉及自然、经济和社会，如林业生态工程建设→整体原理。

2．生态工程设计的常用方法——食物链(网)的“相接”与“加环”
(1)生态工程设计的常用方法之一是食物链(网)的“相接”。

例如，鱼与水稻属于不同生态系统的食物链(网)，但在稻田养鱼的农业生态工程中，人为地将一些草食性鱼、滤食性鱼和杂食性鱼的鱼苗放养在稻田中，使稻田生态系统的结构有所改变，物质循环和能量流动更为合理。

(2)生态工程设计的常用方法之二是食物链(网)的“加环”。

“加环”可为未被利用的能量部分找到出路。

例如，用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等，其残余物用来培养食用菌，栽培食用菌后的残余物再用来养殖蛆蛹，蛆蛹粪再作为优良有机肥还田等。

在色彩缤纷的生物世界，微生物似乎显得过于微小与沉寂。

然而，它们在生态工程中有着重要的作用，如处理生活污水。

请回答下列问题：
(1)生活污水流经某生活污水净化处理系统中的“厌氧沉淀池”“曝气池”和“兼
氧池”后得到初步净化，在这个过程中，微生物通过____________呼吸将污水中的有机物分解。

(2)生活污水净化处理系统中包括多种微生物、浮萍等浮水植物、芦苇等挺水植物，浮萍等作为饲料用于养殖业，说明该生态工程遵循________原理。

(3)生态工程追求生态、经济、社会效益的统一，体现了生态工程的________原理。

(4)很多微生物只能分解某一种有机物，如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”，理论上可以采用________技术对现有微生物进行改造，该技术的核心是________________。

如果在个体水平上检测改造的微生物是否符合要求，可采用的检测方法是________________________。

解析：(1)厌氧沉淀池中的微生物通过无氧呼吸将污水中的有机物分解，曝气池中的微生物通过有氧呼吸将污水中的有机物分解，兼氧池中的微生物通过有氧呼吸和无氧呼吸将污水中的有机物分解。

(2)生活污水净化处理系统中包括多种微生物、浮萍、芦苇等作为饲料用于养殖业，说明该生态系统遵循自生原理。

(3)生态工程追求生态、经济、社会效益的统一，体现了生态工程的整体原理。

(4)很多微生物只能分解某一种有机物，如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”，理论上可以采用基因工程技术对现有微生物进行改造，该技术的核心是基因表达载体的构建。

如果在个体水平上检测改造的微生物是否符合要求，可采用的检测方法是用含不同种有机物的培养基分别培养改造后的微生物，观察其分解能力。

答案：(1)无氧和有氧(或细胞) (2)自生(3)整体(4)基因工程(或基因拼接、转基因) 基因表达载体的构建用不同种有机物分别培养改造后的微生物，观察其分解能力
(1)微生物将生活污水中的有机物分解，释放的能量有哪些去向？大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。

(2)浮水植物和挺水植物在该生活污水净化处理系统中起到什么作用？吸收水体中的水分和无机盐，避免水体富营养化。

生活实践情境
藏羚羊是中国特有物种，属于国家一级保护动物，由于栖息地的破坏和盗猎导致其数量急剧减少。

为拯救濒临灭绝的藏羚羊，国家建立了可可西里自然保护区、羌塘自然保护区，近些年来，保护区藏羚羊的数量明显增多。

命题生长点1 生物多样性判断
(1)两个保护区相当于两个生态系统，生态系统的多样性包含哪些内容？
答案：地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，以及生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。

(2)两个保护区内物种的组成是否相同？为什么？
答案：不同。

两个保护区的自然环境存在差异，特定的环境条件所选择的有利变异存在差异，所以两个保护区内物种的组成存在差异。

(3)保护区藏羚羊数量增多，可以提高哪一层次的生物多样性？
答案：遗传多样性。

命题生长点2 生物多样性的保护
为保护藏羚羊，还应采取哪些措施？
答案：宣传生物多样性对生态平衡、人类生存、发展的重要意义；拒绝藏羚羊相关产品的购买、使用；加强立法和执法。

从分子水平及进化角度理解生物多样性形成的原因
(1)分子水平
(2)进化角度
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。