（浙江专版）2020学年高中生物第七章人类与环境学案浙科版必修3

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1 第七章 人类与环境 1．生物圈是指地球有生物存在的部分，包括所有生 物及其生存的环境，它是地球表面不连续的一个 薄层，是最大的生态系统。 2．人口的增长对环境造成巨大压力，控制人口关系 到人类的存亡和发展。 3．大气中的 CO2 增加会通过温室效应影响地球的热 平衡，使地球变暖。 4．臭氧减少危及地球上所有生物。 5．酸雨是燃烧煤、石油和天然气所产生的硫和氮的 氧化物，与大气中的水结合而形成的酸性产物。 6．大量使用化肥会造成水体富营养化，使湖泊变成 没有任何生物的死湖。 7．生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和 遗传多样性。 考试内容 必考 加试 (1)生物圈的概念和功能 (2)人口增长的过程及其对环境的影响 (3)全球性生态环境问题及其影响 (4)保护生物多样性的措施和意义 (5)活动：调查社区、村镇或学校附近一个淡水区域的水 质 a a b a a a b a b 人类与环境 2 1．生物圈 (1)含义：地球上有生物存在的部分，包括所有生物及其生存环境。 (2)分布： ①最高：副生物圈带。 ②最低：可达到地下植物最深的根际处和深海地壳的热裂口。 ③实质是地球表面不连续的一个薄层。 (3)功能： ①为人类制造氧气、生产食物、处理废物。 ②维持其他所有生物的生存。 2．全球人口动态 (1)人口增长： ①过程 古代：处于很低水平 近代：类似于指数增长 ②原因：出生率大于死亡率。 ③当前发展：据乐观预测，世界人口在达到大约 110 亿时才会稳定下来。 ④限制因素：地球的资源、食物的生产是有限的。 ⑤后果：资源匮乏，环境污染严重。 (2)解决人口增长对环境影响的措施： ①控制人口增长，保持人口、经济、环境协调发展，走可持续发展道路。 ②开发多种可利用资源，满足人类对资源的需求。 3．人类对全球环境影响 (1)全球性环境问题：[填表] 问题 原因 危害 措施 温室 效应 大气中 CO2 浓度升高 气候 变暖，南极冰盖 融化，海平面上升 开发新能源，大力植树 造林 臭氧 减少 人类使用的 氟利昂使 臭氧量减少 紫外线辐射强度增加， 人类 皮肤癌患者数量 增加 限制 氟利昂的生产和 消费 酸雨 燃烧煤、石油等产生的 硫和氮的氧化物与大 气中的水结合形成酸性 产物 杀死水生生物、破坏水 体 生态平衡，伤害陆 地植物，腐蚀金属、建 筑物等 限制 SO2 和 NO 的排放 量 水体 污染 向水中排放 大量污染 物 河流受到普遍污染 严格控制污染源、建立 污水处理厂等 3 生物多 样性下 降 人类的大肆猎杀 全球□10生物多样性下降 保护生物多样性，合理 开发和利用生物资源 (2)生物的多样性： ①涵义：包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性在内的全球多样性。 ②价值：一为人类提供食物、衣料、药品、工业原料、遗传资源和实验材料等。二在科 学、美学和实用方面的近期和长远价值。三对保持生态平衡和生态系统稳定性起重要作用。 ③每一种野生生物都是独一无二的基因库，其特性决不会同其他任何生物重复，人类将 不断利用野生生物的遗传性对作物和家畜品种进行改良。目前，对待野生生物的态度已经成 为衡量一个国家和民族文化水平和精神文明的一个重要标志。 1．如今的天气预报中增加了紫外线指数，提醒人们出行是否需要预防紫外线。这一现 象主要与哪一种生态环境问题有关？导致这一环境问题的主要原因是什么？ 提示：臭氧层破坏。氟利昂等物质的大量排放。 2．为什么就地保护是最有效的生物多样性保护措施？ 提示：就地保护不仅保护了物种的多样性，而且还保护了生物的栖息地，即生物赖以生 存的环境。 1．我国人口增长的特点 2.关注全球性环境问题 (1)环境污染的来源及危害： 4 (2)水体富营养化过程分析： 3．对生物多样性的理解和分析 (1)内涵及各层次之间的关系： (2)生物多样性成因分析： ①生物多样性形成的根本原因和直接原因：从分子水平上看，生物多样性形成的直接原 因是蛋白质的多样性，生物多样性形成的根本原因是 DNA 分子中基因的多样性。具体可表示 为： DNA 分子中基因 的多样性 ――→决定 蛋白质的 多样性 ――→体现 生物性状 的多样性 (根本原因) (直接原因) (即生物多样性) ②从进化角度解释：生物多样性是生物所生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的 自然选择形成的。 (3)生物多样性的价值： 5 ②间接价值：对生态系统起重要调节功能(也叫生态功能)。 ③潜在价值：大量野生生物的价值目前尚不清楚，但将来可能有重要作用，一旦这些野 生生物从地球上消失，就无法再生。 4．生物多样性减少的原因 (1)栖息地的丧失。 (2)人们的乱捕滥猎和过度开发。 (3)外来物种的入侵。 (4)环境污染。 5．生物多样性的意义 生物多样性――→决定 自我调节能力――→决定 生物圈的稳定性。 6．生物多样性的保护 生物多样性分为三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。制订保护生物 多样性的具体措施就要从这三个层次入手。 (1)就地保护是保护生物多样性最有效的措施，易地保护是对就地保护的补充。 (2)易地保护主要是在物种层次上的保护，就地保护则主要体现在生态系统层次上。 (3)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式的开发利用，并不意味着禁止开发和利用， 合理利用就是最好的保护。 以相关实例为背景，考查生物多样性及保护 [例] 长在路边的小草一般不会引起人们的特别关注，从保护生物多样性的角度来看， 它却有其存在的价值，但不包括( ) A．它属于该地区生态系统中的生产者 B．它对生态系统中其他种群的生存有利无害 6 C．它可能含有对人类有重要价值的基因 D．它可能为某种害虫的天敌提供栖息地 [精讲精析] 小草属于植物，能利用无机物制造成有机物，因此在生态系统中属于生产 者；小草与其他种群的关系可能是竞争，也可能是捕食，因而它对生态系统中其他种群的生 存不一定是有利无害的；小草所含的基因是生物多样性中遗传多样性的一部分，因而其可能 含有对人类有重要价值的基因；某种害虫的天敌可以栖息在小草中，小草为其提供了生存空 间。答案为 B。 科学家在南极洲近海大陆架下 850 m 处的泥床盆地发现超过 100 万只巨型帝王蟹。在帝 王蟹所在水域的上方，生活着大量的植物和动物，其中棘皮动物包括海蛇尾、海百合和海参， 这些棘皮动物都没有生活在海蟹所在水域。下列有关说法错误的是( ) A．南极水域所有的动物、植物和微生物共同构成了生物多样性 B．生物多样性的形成是生物长期进化的结果 C．帝王蟹的入侵可能会导致某些物种灭绝，使生物多样性减少 D．要保护当地生物多样性不被帝王蟹破坏，可以采用合理的有计划的捕捞措施 解析：选 A 南极水域所有的动物、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；生物多样性的形成是生物长期进化的结果；帝王蟹 的入侵可能会导致棘皮动物包括海蛇尾、海百合和海参等不能生存，使生物多样性减少；要 保护当地生物多样性不被帝王蟹破坏，就要减少帝王蟹的数量，可以采用合理捕捞措施。 [课堂回扣练习] 1．引起温室效应、酸雨、臭氧层空洞的主要气体污染物依次是( ) A．二氧化碳、二氧化硫、氟利昂 B．二氧化硫、二氧化碳、氟利昂 C．氟利昂、二氧化碳、二氧化硫 D．二氧化碳、氟利昂、二氧化硫 解析：选 A 温室效应是由大量排放二氧化碳引起的全球气候变暖现象，该现象造成冰 川融化、海平面上升。酸雨是由大量排放的二氧化硫和氮氧化物导致的。臭氧层空洞是由人 类活动产生的氮氧化物和氟利昂引起的。 2. 下列有关人口增长与环境关系的叙述，正确的是( ) A．目前人口数量已经超出了地球环境容纳量 B．生物种群消长规律完全适用于人口增长情况 C．科技进步能解决因人口增长过快导致的资源短缺问题 7 D．人口过度增长与自然灾害频繁发生有密切联系 解析：选 D 目前人口数量还没有超出地球环境容纳量。人不等同于动物，生物种群消 长规律并不完全适用于人口增长情况。科技进步能在一定程度上缓解因人口增长过快导致的 资源短缺问题，但不能完全解决。人口过度增长造成资源短缺和环境污染，由于资源短缺， 人类就会盲目地开发和无休止地破坏自然环境，进而使自然灾害频繁发生。 3.右图为 a、b、c、d 四个不同种食叶昆虫的数量随山体海拔高度变化的示意图。据图 分析，下列叙述正确的是( ) A．海拔 2 000 米处的物种均匀度高于海拔 3 000 米处 B．b 数量随海拔高度的变化不能体现该物种的遗传多样性 C．海拔 3 000 米处，b 种的个体大小差异表现出物种多样性 D．海拔 4 000 米处，a、b、c、d 的数量差异体现遗传多样性 解析：选 A 分析图形，海拔 2 000 米处不同物种的个体数比较接近，故比海拔 3 000 米处物种均匀度高；图中在一定海拔范围内，随海拔高度的不同 b 物种个体数也不同，说明 b 物种中有不同类型的个体，适应于不同的海拔高度，即 b 物种具有遗传多样性；图中 3 000 米处 b 种个体差异表现的是遗传多样性，而不是物种多样性；在海拔 4 000 米处，a、b、c、 d 物种的数量差异，体现的是四个物种的种群密度的差异。 [课下综合检测] 一、选择题 1．下列选项中，由温室效应所产生的影响是( ) A．酸雨加剧，对森林生态系统造成严重破坏 B．水体富营养化，对近海生态环境造成一定的污染 C．永冻土融化，造成冻土区域内公路的破坏 D．臭氧层破坏，使全球皮肤癌患者数量增加 解析：选 C 酸雨是由 SO2 过量排放所引起的；水体富营养化源于 N、P 等排放量过多； 臭氧层破坏源于氟利昂等过量排放；永冻土融化与 CO2 过量排放引发的温室效应有关。 2．在下列各组选项中，三者之间有逐级因果关系的是( ) A．寒潮、霜冻、盐碱化 B．地震、泥石流、水土流失 C．酸雨、臭氧层破坏、杀伤性紫外线 D．森林减少、温室效应、海平面上升 解析：选 D 寒潮可引起霜冻，但土壤盐碱化与前两项无关；泥石流是洪涝灾害的一种 结果，导致大量水土流失，与地震无关；酸雨和臭氧层破坏是两种生态环境问题，氟利昂等 物质大量排放导致臭氧层破坏，引起杀伤性紫外线射到地面量增加；森林减少，对二氧化碳 吸收量减少，可形成温室效应，导致气温升高，雪地、冰盖融化，海平面上升。 8 3．“赤潮”被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，是海洋生态系统中 的一种异常现象。随着环境污染的日益加剧，我国海域发生赤潮的次数也呈逐年上升趋势。 下列关于“赤潮”的表述错误的是( ) A．赤潮发生时水体表现为红色，进而会导致鱼、虾、贝类的死亡 B．生活中减少含磷洗涤剂的使用可以降低赤潮发生的概率 C．赤潮发生时水中的溶解氧降低 D．化肥的使用、生活污水的排放不会引起赤潮 解析：选 D 赤潮是在特定的环境条件下，海水中的某些浮游植物、原生动物或细菌爆 发性的增殖或高度聚集引起水体变色的一种有害生态现象。大量赤潮生物聚集于鱼类的鳃 部，使鱼类因缺氧而窒息死亡。赤潮发生后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧，导 致鱼类及其他海洋生物因缺氧而死亡。大量含氮有机物和其他生活污水排入海水，是引发海 水富营养化的一个重要原因，也是引发赤潮的主要因素。 4．如图表示复合垂直流人工湿地构造示意图(箭头表示水流方向)，其展示了较新的生 态污水(常富含 N、P)处理技术。下列相关叙述错误的是( ) A．下行池要比上行池中含有更多的 N 和 P B．人工湿地的植物根系形成的网络结构，可以为矿质离子的吸附提供良好的环境 C．该湿地系统可以抵抗一定程度的污染物的排放并维持自身的稳定，说明了该生态系 统具有自我调节能力 D．该生态系统只具有生产者和非生物的物质和能量两种成分，缺乏消费者和分解者 解析：选 D 虽然图中只画出了生产者和非生物的物质和能量，但作为生态系统除了这 两种成分外，还具有消费者和分解者两种成分。 5．下列不属于造成环境危机的原因是( ) A．环境污染 B．自然资源破坏 C．大力植树造林 D．人口的急剧增长 解析：选 C 近几十年来，随着人口的急剧增长和经济的高速发展，人类生产和生活对 环境造成的破坏日益严重，出现了空前的环境危机。环境危机包括环境遭到污染，森林、草 原和野生植物等自然资源遭到破坏，以及由此引起的生态环境的恶化。 6．下列属于生物多样性生态价值的是( ) A．“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”，激发人们文学艺术创作灵感 B．野生生物相互依存、相互制约，共同维系生态系统的稳态 9 C．科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理，研制了新型的导航仪 D．生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库 解析：选 B 生物多样性生态价值是指生物多样性的生态功能，如森林和草地对水土的 保持作用、对气候的调节作用等。 7．某湖泊由于大量排入污水，藻类爆发，引起水草(沉水植物)死亡，之后浮游动物及 鱼类等生物死亡，水体发臭。下列有关叙述错误的是( ) A．导致沉水植物死亡的最主要非生物因素是缺少阳光 B．藻类刚爆发时，某小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组 水样，测得甲组 pH 为 7.3，乙组 pH 为 6.0，那么取自早晨的水样是甲组 C．更多水生生物死亡又加重了水体污染，这属于正反馈调节 D．藻类刚爆发时，若投放捕食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物，将有利于生态修 复 解析：选 B 由于藻类爆发，浮在水面上遮挡了阳光，导致沉水植物缺少阳光不能进行 光合作用而死亡；藻类刚爆发时，因经过一天光合作用，水中的 CO2 浓度下午较早晨低，故 水体 pH 在早晨较低；水体污染导致水生生物死亡，水生生物死亡又加重了水体污染，属于 正反馈调节；投放的捕食浮游植物的鱼类可通过捕食限制藻类数量，种植大型挺水植物可通 过竞争阳光等资源抑制藻类爆发。 8．如图表示某河流随生活污水的流入，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。下列有关叙述正确的是( ) A．甲地有机物浓度低于乙地 B．生活污水对无机物(N、P)的浓度变化无影响 C．在甲、乙两地间，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 解析：选 D 甲地的有机物浓度较高，随着有机物的分解，到了乙地有机物浓度较低； 生活污水的排放会导致无机物(N、P)的浓度增加；在甲、乙两地间随着无机物的增加，植物 的数量逐渐增加，使得 DO 值不断增加；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。 二、非选择题 9．近年来，巢湖在每年的梅雨季节都会不同程度地发生水华(蓝细菌爆发)现象，下面 10 是发生水华现象时，巢湖生态系统中一些成分的关系图。请回答： (1)水华现象发生的环境因素主要有________________________________________；水 华现象发生后，一般不会导致巢湖生态系统的崩溃，这是因为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)微囊藻是造成水华的主要生物之一。当巢湖水中的 N、P 等元素含量变化时，对微囊 藻的环境容纳量是否有影响？__________，理由是______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)图中 a、b 分别代表__________________________。 水华现象发生后，会导致水体污染加重，这一调节方式是_________________________。 解析：(1)引发水华的原因主要是水体富营养化、温度较高、光照较强等，这些因素也 易导致水生植物繁殖过快，消耗水体中的大量氧气，同时一些水体微生物产生有毒物质，这 些都会使鱼类等水生生物死亡，致使水体变臭。由于生态系统具有一定的自我调节能力，水 华发生之后， 一般不会导致巢湖生态系统的崩溃，而会在一定时间内恢复正常。(2)水中的 N、P 等矿质元素是植物需要的营养物质，其含量发生变化时，会影响微囊藻的环境容纳量。 (3)一种因素加速最初发生变化的那种因素的变化为正反馈。水华现象发生后，会导致水体 污染加重，这属于正反馈调节。 答案：(1)水体富营养化、温度较高、光照较强 巢湖具有一定的自我调节能力 (2) 有 在其他环境条件适宜、空间充裕等情况下，营养物质将是限制生物环境容纳量的重要因 素(其他合理答案均可) (3)水体中的溶解氧、有毒物质 (正)反馈调节