版高中生物 第4章 生物与环境的协调发展 第2节 人与环境的可持续发展 第3课时学.docx

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版高中生物第4章生物与环境的协调发展第2节人与环境的可持续发展第3课时学

第3课时　生态环境保护

[目标导读]　1.阅读教材P118～122，从保护生物多样性、保护森林、保护海洋三个角度分析人类保护自然的措施和意义。

2.结合P122调查实例，阐明环境污染的防治措施。

3.结合教材P124思考与讨论，树立环保意识。

[重难点击]　1.生物多样性的保护。

2.环境污染的防治措施。

一　善待自然

一系列的环境问题，归根结底是自然环境对人类违背自然规律的惩罚。

阅读教材P118～121，结合下面材料，探讨人们应该善待自然的措施。

1．保护生物多样性

（1）如图是20世纪50年代，婆罗洲达雅克人生活区域生物之间的关系示意图，为了防治疟疾，人们使用了DDT，DDT能杀死蚊子和小黄蜂，而且进入生物体内很难降解，能沿着食物链富集。

结果一段时间后，该地的房屋房顶大批倒塌，老鼠大量繁殖，当地面临大规模暴发斑疹伤寒和森林鼠疫的风险。

请分析原因：

①房顶倒塌的原因：

DDT杀死了小黄蜂，毛虫没有了天敌，大量繁殖，吃掉了屋顶的茅草，导致屋顶倒塌。

②老鼠大量繁殖的原因：

DDT经生物富集作用进入猫的体内，使猫大量死亡，老鼠天敌减少，大量繁殖。

③从材料分析思考人类在自然界中应充当什么角色？

人与其他生物应该如何相处？

答案　地球上的所有生物物种都是平等的，每一物种都是千百万年进化的产物，并对人类具有非常重要的现实价值或潜在价值。

人类应该摆脱“地球霸主”的角色，与自然界其他生物和谐共处。

小贴士　生物多样性的内涵及各层次之间的关系

生物圈内所有的动物、植物和微生物，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。

它包含三个层次：

遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。

各层次之间的关系如下：

（2）生物多样性的价值：

生物多样性具有现实价值和潜在价值。

现实价值是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等以及对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。

潜在价值是指目前人类尚不清楚的价值。

（3）保护生物多样性的措施：

人与自然和谐共处是保护生物多样性的最有效措施。

对于珍稀物种和濒危物种，主要通过就地保护和迁地保护两种途径加以保护。

①建立自然保护区体现的保护生物多样性的措施为就地保护。

其含义是指通过建立自然保护区，在野生动植物的栖息地对物种和生物群落实施有效的保护，使已经遭受破坏的生物物种得到恢复，这种措施能够有效地保护生物物种的自然属性。

②把大批野生生物迁入动物园、水族馆等进行保护属于迁地保护，也称为易地保护。

2．保护森林

（1）森林的作用

①热带雨林几乎保存着现今世界上一半以上的动植物物种，说明森林是地球的“基因库”。

②森林在生物圈的物质循环和能量流动中起着重要的作用，具有净化大气、保持水土、涵养水源、防风固沙、降低噪声等多种环境功效。

（2）世界森林现状

阅读教材P120图4～46可知，非洲、亚太和拉丁美洲地区的森林面积大幅减少，由此导致了资源匮乏、环境恶化等问题；欧洲和中亚、北美森林面积出现了增多现象，这与控制砍伐措施有关；西亚由于大量的植树造林，森林减少的趋势得到了控制。

（3）保护森林的措施

①颁布法令，控制采伐力度：

我国1984年颁布了《中华人民共和国森林法》，国家对森林资源实行了采伐限额管理，实现了对森林资源的持续利用。

②建立防护林：

为改善生态环境，从1978年开始，我国在东北西部、华北北部和西北地区大力进行“三北”防护林体系工程建设。

近20多年来，我国又相继开始兴建长江防护林、沿海防护林、平原农田防护林网、太行山绿化工程等生态工程，并取得了明显的生态效益。

3．保护海洋

（1）海洋和人类的关系现状

①海洋是人类的聚宝盆：

海洋占地球面积的70%左右，是地球上重要的生态系统。

为人类提供了丰富的资源。

但是由于逐年增加的渔业捕捞，使海洋生物资源丰富度锐减。

②海洋是人类的垃圾场和污水坑：

人类向海域排放大量各类污染物，使近海水体污染日趋严重，不断发生赤潮及死鱼现象；而一些深海排污行为，海上石油开采及石油泄漏，疯狂掠取海底珊瑚礁资源等，对海洋生态环境均造成了严重破坏。

（2）保护海洋的措施

①制定法律公约：

1954年联合国制定了防止石油污染海洋的国际公约，1974年签署了禁止向海洋倾倒废物和禁止在海洋上燃烧垃圾的《伦敦·倾倒条约》，1982年又制定了《联合国海洋法公约》等。

②制定休渔制度：

我国从1995年开始，在东海、黄海、渤海海域实行全面伏季休渔制度，1999年又将休渔制度扩大到南海海域。

归纳提炼

生物多样性是数十亿年生物进化的结果，包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，生物多样性具有现实价值和潜在价值。

保护生物多样性的措施包括就地保护和迁地保护，同时还包括利用生物技术保护濒危物种、协调好人与生态环境的关系以及提倡合理利用资源，反对盲目、掠夺式地开发利用、保护森林和海洋；森林在生物圈的物质循环和能量流动方面具有重要作用，具有净化大气、保持水土、涵养水源、防风固沙、降低噪声等多种环境功效。

当前人类加大了对海洋资源的开发利用，海洋生物资源多样性锐减，海洋污染严重，要采取措施保护好海洋生态环境。

活学活用

1．保护和利用森林资源的最佳方法是（　　）

A．封山育林，禁止砍伐

B．允许林区人民砍伐，先富起来

C．实行有计划地合理砍伐

D．砍伐热带雨林，营造纯种林木

答案　C

解析　保护和利用森林资源，既不能封山育林、禁止砍伐，也不能乱砍滥伐。

应在维持森林生态系统平衡的前提下，有计划地合理砍伐，这样有利于森林生态系统的更新。

砍伐热带雨林，营造纯种林木，造成森林生态系统物种单一，营养结构简单，自我调节能力减弱，生态平衡易遭到破坏。

二　环境污染的防治

随着工业的发展及各种环境问题的出现，治理污染也就成为各国保护环境的重要任务。

阅读教材P121～124内容，结合材料探究环境污染的防治措施和治理方法。

1．环境污染的防治措施

环境污染防治措施很多，包括物理技术、化学技术和生物技术。

生物处理技术又称为生物净化技术，是通过生物体的吸收、分解、转化等作用，使环境中的污染物浓度和毒性降低或消失的污染治理方法。

生物净化应用最普遍的领域是水污染治理，在生物净化中发挥重要作用的是微生物和植物。

2．微生物的净化作用

下图是污水处理的工艺示意图，请回答：

（1）污水处理一般要经过厌氧处理和好氧处理两个步骤，二者的反应条件的主要区别是是否通入新鲜的空气，微生物的类别分别为厌氧微生物和好氧微生物，主要分解有机污染物。

（2）污水处理池中的微生物如何分解污染物？

哪些污染物容易分解，哪些不容易分解？

答案　①微生物通过物质和能量代谢活动，使污染物发生多种生理生化反应，从而使绝大多数污染物，特别是有机类污染物发生不同程度的转化、分解或降解。

②自然界中糖类、脂质、蛋白质等容易被微生物分解，而一些人工合成物质如塑料、农药、去垢剂、多氯联苯及石油烃类物质则不易或不能被微生物分解。

（3）为什么要选择微生物作为环境污染治理中的首选生物类群？

答案　微生物具有种类多、分布广、繁殖快、生存能力强、净化效率高等多种有利特点。

微生物还因个体小、生物量大、表面积和体积比特别大，对污染物具有很强的吸收与吸附能力。

（4）除了废水处理，微生物在大气污染治理、土壤污染治理以及固体废弃物污染治理中都能发挥重要作用。

3．植物的净化作用

（1）植物的净化作用表现

①空气清新器：

能够吸收大气中的有害气体，降低空气中污染物的浓度，净化空气质量。

②吸尘器：

能够阻滞和吸附空气的尘埃和放射性物质，减轻大气中的粉尘污染和放射性污染。

③灭菌器：

能够分泌一些抗生素、杀菌素等物质，杀灭空气中的病原微生物。

因此，植物又被人们称为天然的空气清新器、吸尘器和灭菌器。

此外，植物还能够防风固沙，降低水土流失；一定宽度的林带对噪声具有衰减作用，可降低噪声污染。

（2）植物治理污染的事例

①治理土壤重金属污染：

选择种植具有特殊耐性和富集能力的植物吸收重金属，然后焚烧后回收。

②治理工厂污染：

在工厂周围和院内种植一些树木，不仅能减轻大气污染，还能降低噪声污染。

③家庭养花：

既能美化居室环境，又能净化室内空气，但要注意正确选择植物种类。

归纳提炼

生物在环境污染过程中的净化作用

（1）在生物净化中，绿色植物和微生物起着重要的作用。

（2）绿色植物的净化作用主要体现在三个方面：

第一是绿色植物能够在一定浓度范围内吸收大气中的有害气体；第二是绿色植物可以阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性污染物；第三是许多绿色植物能够分泌抗生素，杀灭空气中的病原菌。

（3）微生物的净化作用是指微生物能够将许多有机污染物逐渐分解成无机物，从而起到净化作用。

污水处理厂处理污水时主要通过物理沉降和微生物的净化作用两个过程完成。

物理沉降是利用过滤、沉淀等方法去除工业污水和生活污水中个体比较大的污染物；微生物净化是利用污水中的多种微生物，把污水中的有机物分解成CO2、H2O以及含氮的和含磷的无机盐，使污水得到净化。

活学活用

2．关于环境污染的治理措施，下列说法不正确的是（　　）

A．环境污染的治理包括物理技术、化学技术和生物技术

B．厌氧处理污水的过程中往往有甲烷产生

C．家庭养花可以净化空气，种类越多越好

D．森林能净化空气，被称为“地球之肺”

答案　C

解析　家庭养花可以净化空气，但是有些花卉能释放出对人类健康不利的物质，因此家庭养花要选择正确的品种，不是越多越好。

当堂检测

1．2010年，“六·五”世界环境日的中国主题是“低碳减排·绿色生活”，下列选项中，符合这一主题的是（　　）

A．多步行、少开车B．经常使用一次性筷子

C．多吃肉、少吃素D．尽量多用空调

答案　A

解析　“多步行、少开车”可以减少二氧化碳的排放，符合低碳生活，A正确；“经常使用一次性筷子”后，会导致垃圾增多，处理垃圾的过程中会增加二氧化碳的排放，不符合低碳生活，B错误；“多吃肉”会延长食物链，增加生物的呼吸作用，导致二氧化碳的排放增加，不符合低碳生活，C错误；“多使用空调”会增加电能的损耗，而电能很多是煤炭发电获得的，会增加二氧化碳的排放，不符合低碳生活，D错误。

2．下列对保护生物多样性的意义和措施的描述，错误的是（　　）

A．保护生物多样性需要全球的合作

B．可持续发展是人类的必然选择

C．每一物种都对人类具有非常重要的现实价值或潜在价值

D．建立濒危动植物繁育中心是对生物多样性最有效的保护

答案　D

解析　建立自然保护区是对生物多样性最有效的保护。

3．下列关于生态学问题的叙述中，不正确的是（　　）

A．大力植树造林，改善能源结构，提高能源利用效率，是缓解温室效应的最佳途径

B．被有机物轻度污染的流动水体中，距排污口越近的水体中溶解氧越多，含N、P等元素的无机盐也越多

C．保护生物多样性是维持生态系统稳定性的措施之一，体细胞克隆等为之提供了技术支持

D．湿地的蓄洪防旱、调节气候功能体现了生物多样性的现实价值

答案　B

解析　被有机物轻度污染的流动水体中，好氧微生物分解有机物消耗大量氧气，故距排污口越近的水体中溶解氧越少。

4．福州闽江口湿地是目前福建省最大的湿地，也是亚太地区候鸟迁徙途中重要的一处落脚站。

由于水源充沛，自古以来，闽江口湿地不仅到处芳草萋萋，鱼翔浅底，更是鸟儿们嬉戏、觅食的天堂。

每年都有成千上万的越冬候鸟飞临此地栖息，其中包括勺嘴鹬、黑脸琵鹭、朱鹮等濒临灭绝的珍稀鸟类。

请回答下列问题：

（1）鸟类是该生态系统中的________者，在维持生态平衡中起着重要作用。

（2）若湿地遭到破坏，会直接威胁到鸟类的生存，说明生物与其生活的________是统一的整体。

（3）物种一旦灭绝，便不可再生，自然界将失去许多宝贵的基因。

因为生物种类的多样性实质上就是________的多样性。

因此，保护闽江口湿地对保护福州乃至台湾海峡的生态环境具有重要的意义。

（4）上述材料表明当地的生物具有多样性，目前我国保护生物多样性最有效的措施为________。

答案　

（1）消费　

（2）环境　（3）基因　（4）就地保护

解析　鸟类不能自己制造有机物，需要从环境中取食，属于消费者。

鸟类与其生活的环境构成一个统一的整体，每一种鸟类都携带着基因，生物种类的多样性实质是基因的多样性，就地保护是我国目前保护生物多样性的最有效措施。

40分钟课时作业

[学考达标]

知识点一　善待自然

1．为合理开发和保护海洋鱼类资源，可以采取的措施是（　　）

①全面禁止捕捞　②实行休渔期、划分休渔区　③控制渔网网眼大小　④制定相应的法律法规

A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④

答案　D

解析　保护海洋鱼类资源并不意味着全面禁止捕捞，而是要合理开发资源。

可以采取的措施有：

实行休渔期、划分休渔区；控制渔网网眼的大小，保护幼鱼；制定相应的法律法规等。

2．保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。

下列对生物多样性的理解，正确的是（　　）

A．生物多样性的丰富程度与自然选择无关

B．群落演替过程中的生物多样性逐渐降低

C．物种多样性比较高的生态系统相对稳定

D．遗传多样性比较低的种群适应环境能力强

答案　C

解析　生物多样性是进化的结果，而自然选择决定生物进化的方向，没有自然选择就不会出现新物种。

群落演替使群落中生物多样性更加丰富，群落更加稳定，生态系统也更稳定。

遗传多样性高的种群生物多样性也高，适应环境的能力更强。

知识点二　环境污染的防治

3．在河流生态系统受生活污水轻度污染后的自动净化并恢复原状的过程中，下列选项最后出现增长高峰的是（　　）

A．藻类B．以细菌为食的原生动物

C．细菌D．水中溶解态有机物

答案　A

解析　生活污水富含有机物，首先好氧细菌大量增殖并将有机物氧化分解成无机物，藻类利用这些无机养料生长繁殖。

4．为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．加入菌剂可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性

B．该菌剂减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环

C．土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度

D．农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了遗传多样性的应用价值

答案　B

解析　加入菌剂增加土壤中生物的种类和数量，提高土壤生态系统的稳定性，A正确；该菌剂减少了残留农药进入农作物，有利于其他生物的生存，促进土壤中的物质循环，B错误；土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度，C正确；农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了遗传多样性的应用价值，D正确。

知识点三　拯救地球是全世界人民的重任

5．下列不符合可持续发展要求的是（　　）

A．控制人口过快增长，使人与自然和谐发展

B．大力开展退耕还林、还草、还湖，变草原放牧为圈养等，以保护生物多样性

C．对濒危动植物进行就地保护和迁地保护

D．禁止利用生物技术对珍稀动植物进行保护和利用

答案　D

解析　可持续发展是指在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足当代人的需要，追求自然、经济、社会的持久而协调的发展。

利用生物技术对珍稀动植物进行保护和利用符合可持续发展的要求。

[高考提能]

6．下列关于生物多样性及其保护措施的叙述，正确的是（　　）

A．禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则

B．建立自然保护区以及风景名胜区是对生物多样性最有效的保护

C．湿地蓄洪防旱、调节气候的作用属于生物多样性的直接价值

D．不同生物与生物之间的共同进化导致生物多样性的形成

答案　B

解析　保护生物多样性不是禁止开发和利用自然资源而是合理利用，A错误；建立自然保护区和风景名胜区是对生物多样性最有效的保护，B正确；湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用属于生物多样性的间接价值，C错误；生物多样性是生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果，D错误。

7．根据生态环境知识分析雾霾，下列说法错误的是（　　）

A．汽车排放的尾气是形成雾霾的一个重要因素，减少化石燃料的燃烧可以缓解雾霾程度

B．生物圈的物质循环是自给自足的，雾霾天气没有影响城市生态系统的物质循环

C．冬季取暖排放的污染物是形成雾霾的重要因素之一，植树造林可减少雾霾天气的发生

D．霾雾天气的出现原因之一是由于污染物浓度过高而超过了生态系统的自我调节能力

答案　B

解析　汽车排放的尾气是形成雾霾的重要因素之一，化石燃料燃烧产生的一些碳粒、烟尘，是形成雾霾的主要原因，A项正确；雾霾天气使得一些碳粒、烟尘漂浮于大气中，严重影响人和动物的健康，影响城市生态系统的物质循环，B项错误；化石燃料的燃烧是形成雾霾的主要原因，冬季取暖排放的污染物是形成雾霾的重要因素之一，植树造林可净化空气，减少沙尘天气的发生，减少雾霾天气的发生，C项正确；生态系统具有一定的自我调节能力，雾霾天气的出现主要是人类活动的影响超过了生态系统的自我调节能力，D项正确。

8．如图是可持续发展战略中对森林的两种开发模式Ⅰ、Ⅱ，下列相关叙述不正确的是（　　）

A．完全砍伐后再种植的树通常具有一样的树龄和种类

B．选择性砍伐使森林变得更有层次和多样性

C．选择Ⅱ模式更有利于森林的可持续发展

D．进行大面积砍伐，让其自身恢复

答案　D

解析　对物种多样性保护，并不意味着不开发不利用，而是合理的开发利用使森林更有层次和多样性，这样更有利于生态系统的稳定，有利于森林的可持续发展，完全砍伐后再种植的树具有一样的树龄和种类，D项错误。

9．关于“生物多样性及其保护”的叙述，正确的是（　　）

A．地球上所有动物、植物和微生物，以及它们所拥有的全部基因共同组成生物多样性

B．物种的减少只是使生物多样性降低，对人类没有影响

C．建立植物园、动物园等措施属于就地保护

D．保护生物多样性，并不反对对野生生物资源的合理开发和利用

答案　D

解析　生物多样性还包括生态系统多样性，A错误。

物种的减少使生物多样性降低，对人类的生存和发展也构成威胁，B错误。

建立植物园、动物园等措施属于迁地保护，C错误。

保护生物多样性并非禁止开发利用任何自然资源，而是反对盲目地、掠夺式地开发利用；人们可根据不同种群的增长规律，合理、适时、适量地利用自然资源，故D正确。

10．奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。

下图是某奶牛场废水处理流程图，请回答下列问题：

（1）输入此氧化塘的能量有______________________。

氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成________________。

（2）植物细胞吸收的磷酸根离子用于合成的生物大分子主要是________________。

氧化塘后部的溶解氧含量比前部的________。

（3）废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止____________________________________

________________________________________________________________________。

（4）氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是______________________________________________________________________。

（5）控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于________________，使出水口处的水质达到排放要求。

废水不能过量流入氧化塘，说明生态系统的____________________________。

答案　

（1）太阳能和化学能　生物群落

（2）核酸　高（多）

（3）微生物失水过多死亡

（4）挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类进行光合作用

（5）无机盐被充分吸收　自我调节能力有限

解析　

（1）输入池塘的能量有光能和厌氧池中的未彻底分解产物中的化学能。

（2）植物细胞中含磷的生物大分子主要是核酸。

因氧化塘前部微生物分解厌氧池输入的有机物而消耗溶解氧，在后部植物光合作用释放氧，故后部溶氧量较高。

（3）若废水中的有机物含量过高，则厌氧池中的微生物就会因渗透作用大量失水而死亡。

（4）挺水植物通过与藻类竞争矿质元素和光而有效地限制了藻类的生长。

（5）因生态系统具有一定的自我调节能力，故一次性注入氧化塘的废水不能过多，控制废水进入氧化塘的流速还可以使植物充分利用其中的矿质元素，使出水口处的水质达标。