(寒假班)人教版高中生物选择性必修二同步讲义第04讲 人与环境(解析版)
展开第04讲 人与环境
【学习目标】
1.人口增长对生态环境的影响。
2. 全球性生态环境问题。
3. 生物多样性丧失的原因、保护的意义和措施。
4. 生态工程的原理及实例。
【基础知识】
一、人类活动对生态环境的影响
1. 人口增长对生态环境的影响
(1)我国的人口现状与前景
措施:推行计划生育政策:计划生育是通过降低 出生率 来控制人口数量过快增长的。它的实施使我国人口出现老龄化的特点,且老龄化速度逐步加快。
现状:①人口的出生率和自然增长率 明显下降 。
②目前已进入了 低生育水平 国家的行列。
③由于人口基数大,我国人口仍将在较长的时期内 持续增长 。
前景:①2020年,人口总数要控制在14.5亿以内。
②21世纪中叶,人口总数达到峰值(15亿左右)以后,将开始缓慢下降,从而基本实现人口与经济、社会、环境和资源的协调发展。
(2)人口增长对生态环境的影响
①人均耕地减少,粮食需求增加;②燃料需求增加;③植被破坏;④自然资源被大量消耗;
⑤环境污染加剧等。
(3)协调人口与环境的关系
①控制 人口增长 。人是生物界的一员,所以生物种群消长的规律有适用于人口增长的一面;但人不同于一般生物,能主动调控人口的增长,所以生物种群消长的规律不完全适用于人口增长。
②加大保护资源和环境的力度
a.植树种草,退耕还林、还草、还湖,防治沙漠化;
b. 监控、治理 江河湖泊及海域的污染;
c.加强 生物多样性 保护和 自然保护区 建设;
d.推进 生态农业 。
2. 关注全球性生态环境问题
问题
原因
全球气候变化(温室效应)
CO2 等温室气体的大量排放
水资源短缺
人口 多 ; 污染 严重
臭氧层破坏
氟利昂 等物质的大量排放
酸雨
化石燃料 的燃烧,排放大量 SO2、NO2 等气体
土地荒漠化
植被 的破坏
海洋污染
污染物 的排放; 石油 泄漏等
生物多样性丧失
生物 生存环境 的改变和破坏
注:白色污染、人口增长 不是 (是/不是)全球性问题。
3. 水体富营养化
(1)含义:指水体中 N、P 等植物必须的矿质元素含量过多,导致 藻类 植物等大量繁殖,并引起水质恶化和鱼群死亡的现象。
(2)危害:①藻类死亡后,遗体被 好氧 细菌分解时需要消耗水体中大量的氧气,使水体中 溶解氧 含量下降,影响水生生物的生命活动。②这些生物的遗体被 厌氧 微生物分解时,产生硫化氢、甲烷等有毒物质,致使鱼类和其他水生生物大量死亡。
二、生物多样性及其保护
1. 生物多样性
(1)概念:生物圈内所有的 植物 、 动物 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。
(2)生物多样性的内容:包括 基因多样性 、 物种多样性 和 生态系统多样性 。
2. 生物多样性的价值
① 潜在价值 :目前人类尚不清楚的价值。
② 间接价值 :也叫 生态 功能,如森林和草地对水土的 保持 作用,湿地在 蓄洪防旱 、
调节气候 等方面的作用。
③ 直接价值 :如具有实用意义的食用、药用和工业原料等;非实用意义的旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等。
注意:现在人们认识到生物多样性的 间接 价值大于 直接 价值。
1. 保护生物多样性的措施
保护生物多样性的三个层次: 基因 、 物种 、 生态系统 。
① 就地 保护:指在 原地 对被保护的生态系统或物种建立 自然保护区 以及 风景名胜区 等,这是对生物多样性 最有效 的保护。
② 易地 保护:指将保护对象从原地 迁出 ,在 异地 进行专门保护。如建立 植物园 、
动物园 以及濒危动植物繁育中心等,为 行将灭绝 的物种提供最后的生存机会。
③生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
④法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好 人与生态环境 的关系,如控制人口的增长、合理利用自然资源、防治环境污染等。
保护生物多样性,只是反对 盲目 地、 掠夺式 地开发利用,而不意味着禁止开发和利用。
合理利用 就是最好的保护。
4. 可持续发展
(1)含义:“在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是 自然、经济、社会 的持久而协调的发展。
(2)实现措施:保护 生物多样性 ,保护环境和资源,建立起 人口 、 环境 、 科技 和
资源消费 之间的协调与平衡,才能实现可持续发展。
三、 生态工程
1.生态工程概念:指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,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 ,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
2.生态工程的基本原理
(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
要求:有效的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:在生态工程中促进系统的 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。即保证物质循环再生。
例子:无废弃物农业。
(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。
要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。
(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
要求:遵从自然 生态系统 的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
不仅要考虑自然生态系统的规律,也需要考虑经济和社会等的影响力,考虑社会习惯、法律制度等。
3.生态工程的实例和发展前景
(1)农村综合发展型生态工程
青贮:玉米等农作物没有完全成熟时,将果穗和秸秆一起收获切碎,通过厌氧发酵成为牛羊的饲料。
氨化:指利用氨水或氮素化肥处理稻麦秸秆,使之软化适口,提高其作为饲料的营养价值。
(2)湿地生态恢复工程
(3)厦门筼筜湖生态恢复
(4)矿区废弃地生态恢复工程:首要步骤是人工制造表土。
(5)赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
【考点剖析】
考点一:人口增长对生态环境的影响
例1.下图表示的是三种可能的人口增长曲线,下列有关分析错误的是( )
A.按生态学原理,世界人口增长应该表现为曲线a
B.若地球上人口的环境容纳量(K值)为110亿,则全球最适的人口数量为55亿
C.资源或空间有限是曲线b与曲线a产生差别的主要原因
D.如果环境条件恶化下去,人口增长将表现为曲线c
解析:选A 按生态学原理,世界人口增长呈“S”型曲线,应该表现为曲线b;“S”型曲线具有K值,若K值为110亿,则K/2值是最适的人口数量,为55亿;“J”型曲线无K值,但在资源或空间有限时,人口增长呈“S”型曲线;如果环境条件恶化下去,人口增加到一定数量后又会逐渐减少,因此人口增长将表现为曲线c。
考点二:全球性生态环境问题
例2.下列关于人类与环境的叙述,错误的是( )
A.酸雨会破坏水体的生态平衡
B.大气中CO2浓度的增加会使全球气候变暖
C.人口的过度增长会增加对地球资源的消耗
D.平流层中臭氧的含量变化与紫外线对地球表面的辐射量无关
解析:选D 酸雨会导致水体pH下降;CO2是温室气体,大气中CO2浓度增加可使大气温度升高;人口过度增长会增加对地球资源的消耗;臭氧的主要功能是抵挡紫外线。
考点三:生态工程
例3.下列说法中不符合自然与人和谐统一思想的是( )
A.桑基鱼塘生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
B.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定对生态系统的消耗标准
C.利用生物防治农田、森林中的病虫害,有利于保护环境、减少污染
D.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
解析:选D 与普通水稻田生态系统相比,桑基鱼塘生态系统延长了食物链,实现了能量的多级利用,A正确;为保持生态系统的相对稳定,人类应根据生态系统自我调节能力确定消耗标准,避免过度消耗,B正确;与化学防治相比,生物防治最大的优点是不污染环境,C正确;保护生物多样性的基本原则是合理开发和利用自然资源,D错误。
考点四:生物多样性的内涵
例4.下表表示中华绒螯蟹三个群体间某基因片段的差异率。从中可以看出,这三个群体之间表现出( )
群体间
群体1与群体2
群体2与群体3
群体1与群体3
某基因片段差异率
15.1%
16.2%
15.3%
A. 基因多样性 B.物种多样性 C.群落多样性 D.生态系统多样性
解析:选A 由题表可知,中华绒螯蟹的三个群体间某基因片段存在差异,说明三个群体之间表现出了基因多样性。
考点五:生物多样性的价值和保护
例5.关于生物多样性及全球性生态环境问题的叙述,正确的是( )
A. 生物多样性就是指生态系统中丰富的动植物资源
B. 将其他受灾地的珍稀动物迁入自然保护区属于就地保护
C. 全球气候变暖和生物多样性锐减属于全球性生态环境问题
D. 对生态系统稳态的调节功能属于生物多样性的直接价值
解析:选C A.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,A错误;B.将其他受灾地的珍稀动物迁入自然保护区属于易地保护,B错误;C.全球气候变暖和生物多样性锐减属于全球性生态环境问题,C正确;D.对生态系统稳态的调节功能属于生物多样性的间接价值,D错误。
【真题演练】
1.(2021年浙江卷)我省某国家级自然保护区林木繁茂,自然资源丰富,是高校的野外实习基地。设立该保护区的主要目的是( )
A.防治酸雨 B.保护臭氧层 C.治理水体污染 D.保护生物多样性
【答案】D【解析】自然保护区是在原始的自然状态系统中,选择具有代表性的地段,人为地划定一个区域,并采取有效的保护措施,对那里的生态系统加以严格的保护。设立自然保护区是就地保护的具体措施之一,其目的是为了保护生物多样性,D正确。故选D。
2.(2021年河北卷)湿地生态系统生物多样性丰富,鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查,结果见下表。下列叙述正确的是( )
典型湿地
季节性湿地
中度退化湿地
严重退化湿地
湿地特征
常年积水
季节性积水
无积水
完全干涸,鼠害严重
生物多样性指数
2.7
2.4
2.1
1.5
鸟类丰富度
25
17
12
9
注:生物多样性指数反映生物多样性水平
A.严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B.因湿地退化食物不足,鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C.湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D.湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
【答案】D【解析】A、严重退化的湿地的生物多样性指数最低,而且鸟类丰富度也最低,故食物网结构最简单,A错误;B、丰富度是物种数目的多少,鸟类死亡率增加会使种群密度下降,不会导致物种数目减少,B错误;C、负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础,C错误;D、湿地具有可以蓄水调洪、补充地下水的生态功能,因此湿地的退化对生物多样性的间接价值影响最大,D正确。故选D。
3(2021年广东卷,17)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等),这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持___________。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是___________。
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是___________,消费者通过食物网(链)取食利用,___________。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少___________和增加___________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
【答案】(1)碳平衡 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 (2)光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用 从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递 (3)碳释放 碳存储
【解析】(1)在自然生态系统中,植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等。随着现代工业的迅速发展,人类大量燃烧煤、石油等化学燃料,使地层中经过千百万年而积存的碳元素,在很短的时间内释放出来,打破了生物圈中碳平衡,使大气中的CO2浓度迅速增加,引起全球气候变暖,导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等严重的生态后果。(2)生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素,从而碳元素将通过生产者进入生态系统,消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素,分解者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的粪便、遗体残骸来获取碳元素。消费者通过食物网(链)取食利用,从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递。(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,一方面从源头上减少二氧化碳的排放,主要是减少化石燃料的燃烧、开发新能源等来减少二氧化碳,另一方面增加二氧化碳的去路,主要可以通过植树造林、退耕还林、扩大森林面积、保护森林等,增加碳存储和减少碳释放是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
4.(2021年浙江卷,26)原产于北美的植物——加拿大一枝黄花具有生长迅速、竞争力强的特性,近年来在我国某地大肆扩散,对生物多样性和农业生产造成了危害。回答下列问题:
(1)加拿大一枝黄花入侵了某草本群落,会经历定居→扩张→占据优势等阶段,当它取得绝对的优势地位时,种群的分布型更接近_________。为了清除加拿大一枝黄花,通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法,收割的适宜时机应在_________(填“开花前”或“开花后”)。上述处理方法改变了生态系统中生产者的组成格局,同时加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向________。
(2)加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落,它们之间建立起以_______关系为纽带的食物网。某种鸟可以在不同的食物链中处于不同的环节,其原因是_________。若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等,昆虫比鸟类体重的净增长量要高,其原因是鸟类同化的能量中用于维持________的部分较多。
(3)加拿大一枝黄花虽存在危害,但可以运用生态工程中的_______技术,在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【答案】(1)均匀分布 开花前 分解者 (2)营养 该种鸟的取食对象处于不同的营养级 体温 (3)物质良性循环
【解析】(1)均匀分布是种内竞争的结果,当加拿大一枝黄花入侵了某草本群落,取得绝对的优势地位时,种群内的个体种内竞争激烈,故其分布型更接近均匀分布,有利于种群个体发展;为了清除加拿大一枝黄花,通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法,收割的适宜时机应在开花前,防止该种群开花后结种子,否则自然腐烂后会将种子留在土壤中;收割后的加拿大一枝黄花自然腐烂是分解者的作用,加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向分解者。(2)加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落,它们之间建立起以吃与被吃的营养关系为纽带的食物网;由于在食物网中,某种鸟的取食对象处于不同的营养级,故其可以在不同的食物链中处于不同的环节;鸟类是恒温动物,需要分解有机物释放热能以维持体温的恒定,故若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等,由于鸟类同化的能量中用于维持体温的部分较多,故昆虫比鸟类体重的净增长量要高(说明鸟类用于生长、发育和繁殖的能量更少)。
(3)由于加拿大一枝黄花具有生长迅速的特性,故它虽存在危害,但可运用生态工程中的物质良性循环技术,在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【过关检测】
一、单选题
1.垃圾分类是废弃物综合利用的基础,下列叙述错误的是( )
A.有害垃圾填埋处理可消除环境污染
B.厨余垃圾加工后可作为鱼类养殖的饵料
C.生活垃圾发酵能产生清洁可再生能源
D.禽畜粪便作为花卉肥料有利于物质的良性循环
【答案】A
【分析】将垃圾资源化、无害处理处理可以利用有机垃圾中的能量外,还充分地分层次多级利用了垃圾中的物质,减少了环境污染。
【详解】
A、有害垃圾主要包括废旧电池、过期药物等,此类垃圾若进入土壤或水体中,其中的重金属离子等物质会通过食物链和食物网逐级积累,还会污染环境,A错误;
B、厨余垃圾含有大量的有机物,经加工后可作为鱼类养殖的饵料,B正确;
C、微生物通过分解作用可将垃圾中的有机物分解成无机物或沼气,此过程可再生能源,C正确;
D、分解者可以将禽畜粪便分解为无机物,作为花卉肥料,而释放的CO2可向无机环境归还碳元素,有利于物质的良性循环,D正确。故选A。
2.中共十九大报告指出,要开展国土绿化行动,强化湿地保护和恢复等,以建设社会主义生态文明。下列相关叙述正确的是( )
A.保护湿地最常见的方法是就地保护,即建立自然保护区,这是对生物多样性最有效的保护
B.湿地生态系统具有的旅游观赏、科学研究、文学艺术创作等直接价值远高于其间接价值
C.生物多样性是数十亿年生物进化的结果,生物进化的实质是新物种不断形成
D.保护和修复湿地要禁止人类在湿地的一切活动,依靠湿地生态系统的恢复力稳定性恢复
【答案】A
【分析】
1、保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。
(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。
(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】
A、建立自然保护区以及国家公园等属于就地保护,是对生物多样性最有效的保护,A正确;
B、湿地生态系统具有的旅游观赏、科学研究、文学艺术创作属于直接价值,生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值,B错误;
C、生物多样性是数十亿年生物进化的结果,生物进化的实质是种群基因频率的改变,C错误;
D、保护和修复湿地要尽量减少人类的干扰,依赖于生态系统具有恢复力稳定性,D错误。
故选A。
3.下列有关生态系统结构和功能的分析,错误的是( )
A.“绿水青山就是金山银山”反映了生物多样性的直接价值和间接价值
B.封山育林、治理沙漠体现了人类活动可以改变群落演替的速度和方向
C.湖泊中的群落区别于森林中群落的重要特征是群落的物种组成
D.大峡谷从热带森林到高原草甸群落面貌的变化体现了群落的水平结构
【答案】D
【分析】
生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构,功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
【详解】
A、“绿水青山就是金山银山”的理念不仅反映了社会经济与自然资源之间的关系,也反映了生物多样性的间接价值和直接价值,A正确;
B、通过封山育林、治理沙漠,把沙漠变成绿洲,通过人类活动使群落演替改变了速度和方向,B 正确;
C、湖泊中的群落区别于森林中群落的重要特征是群落的物种组成,C正确;
D、大峡谷从热带森林到高原草甸群落面貌的变化反映的是不同群落的结构情况,不是群落内部的结构,D错误。
故选D。
4.下列有关生物多样性的相关叙述中错误的是( )
A.易地保护是对生物多样性最有效的保护
B.生物多样性包括三个方面:基因、物种、生态系统
C.森林具有调节气候、涵养水源等功能属于间接价值
D.保护海洋生态系统的多样性,应对各海洋适时地、有计划地捕捞成鱼
【答案】A
【分析】
1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,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。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
3、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施;(2)易地保护:动物园、植物园;(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等;(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护,如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】
A、就地保护是对生物多样性最有效的保护,A错误;
B、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,B正确;
C、森林具有调节气候、涵养水源、保持水土等功能,这体现生态功能,属于生物多样性的间接价值,C正确;
D、保护海洋生态系统并不是完全禁止捕鱼,相反适时地、有计划地捕捞有利于对海洋生态系统的保护,D正确。
故选A。
5.下列有关生态工程实例的叙述不正确的是( )
A.我国在西部地区实行退耕还林还草工程,这属于大区域生态系统恢复工程
B.在对城市进行规划和布局时,要进行城市生态分区
C.在生态工程建设时,应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力,节省投资
D.我国生态工程的应用范围比发达国家小,也不那么强调经济效益
【答案】D
【分析】
1、生态恢复工建设程特别注意:
(1)生态工程实例的模式各具特色,关键是理解其中运用的主要生态工程原理。
(2)进行生态工程建设时,应该积极利用自然生态系统强大的自我恢复力,节省投资。
(3)生态工程的恢复作用是有限的,不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家“先污染、破坏,后治理”的老路。
【详解】
A、我国在西部地区实行退耕还林还草生态工程和防沙治沙生态工程,都属于大区域生态系统恢复工程,A正确;
B、城市环境生态工程包括进行城市生态分区;推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,减少污染产出;治理污染,废弃物资源化利用;建立健全法制进行监督,B正确;
C、进行生态工程建设时,应该积极利用自然生态系统强大的自我恢复力,从而节省投资,C正确;
D、我国生态工程特点是不但重视对生态环境的保护,更注重与经济、社会效益的结合,D错误。
故选D。
6.下列有关生态工程的叙述,错误的是( )
A.生态工程是生态学与系统工程学的有机结合
B.生态工程追求经济、生态和社会效益的同步发展
C.生态工程的基本特点是无消耗、无污染、高效益
D.生态工程可促进人类社会和自然环境的和谐发展
【答案】C
【分析】
1、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,通过系统设计、调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2、生态工程原理:
(1)物质循环再生原理:物质循环。意义:可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响。
(2)物种多样性原理:生态系统的抵抗力稳定性。意义:生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力。
(3)协调与平衡原理:生物与环境的协调与平衡。意义:生物数量不超过环境承载力,可避免系统的失衡和破坏。
(4)整体性原理:社会—经济—自然复合系统。意义:统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定。
(5)系统学与工程学原理、系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式:改善和优化系统的结构以改善功能;整体大于部分:保持系统很高的生产力。
【详解】
A、生态工程的理论基础是生态学与系统工程学,A正确;
B、生态工程建设的目的是达到经济效益和生态效益同步发展,B正确;
C、生态工程是少消耗、多效益、可持续的工程体系,C错误;
D、生态工程提高生态系统的生产力,促进人类社会和自然环境的和谐发展,D正确。
故选C。
7.下列关于生物多样性的叙述正确的是( )
A.自然界中所有的植物、动物和微生物极其所拥有的全部基因体现了生物多样性的直接价值
B.保护生物多样性是指对珍稀濒危物种要严格保护,禁止猎杀和采伐
C.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
D.生物多样性保护的最有效措施就是建立自然保护区
【答案】C
【分析】
1、生物多样性通常有三个主要的内涵,即物种多样性、基因(遗传)多样性和生态系统多样性。
2、保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。
(2)迁地保护(易地保护):将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。
(3)建立濒危物种种子库,保护珍贵的遗传资源。
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【详解】
A、自然界中所有的植物、动物和微生物极其所拥有的全部基因体现了生物多样性的直接价值、间接价值和潜在价值,A错误;
B、对于珍稀濒危物种要建立濒危物种种子库,保护珍贵的遗传资源,且保护生物多样性,并不意味着禁止开发和利用,只是反对盲目地、掠夺式地开发和利用,B错误;
C、生物多样性通常有三个主要的内涵,即物种多样性、基因(遗传)多样性和生态系统多样性,C正确;
D、生物多样性保护的最有效措施是就地保护,就地保护的主要措施是建立自然保护区,D错误。
故选C。
二、综合题
8.加拿大一枝黄花是恶性入侵杂草,科研工作者在某爆发区采集植食性昆虫开展寄主专一性试验。即在6种本土植物中任取三种与加拿大一枝黄花成一组,并置于同一容器的四个不同角落中,中间投入10只供试昆虫,记录昆虫对它们的取食情况以及每种植物上的昆虫数量,重复多次,取均值。结果如下表:
实验植物
加拿大一枝黄花
本土植物
硫华菊
百日菊
小飞蓬
红薯叶
茄子叶
菊花
白条银纹夜蛾(只)
7
0
0
3.3
0
0
0
菊方翅网蝽(只)
6.3
0
1.7
1.0
5.0
0.7
5.3
(1)入侵的加拿大一枝黄花与本土生物一起组成________。随着加拿大一枝黄花的入侵,会导致本土物种多样性急剧下降,使生态系统 ______下降。如果我们在野外发现加拿大一枝黄花,正确的做法是__________。
(2)加拿大一枝黄花入侵我国某地后,研究者用______法对该区域样地进行种群数量调查,发现前几年其种群数量接近“J”形增长,若初始的种群数量为N0,种群增长率每年均为5.3,则两年后的种群数量为_________。
(3)从表中结果可以看出 _____(白条银纹夜蛾/菊方翅网蝽)更适合用于生物防控加拿大一枝黄花,理由是_______。
【答案】(1) 群落 自我调节能力或者抵抗力稳定性 连根铲除(补充答案:拔除或上报林业、环保等相关部门,或其它合理表述均可)
(2) 样方法 39.69N0
(3) 白条银纹夜蛾 白条银纹夜蛾只取食加拿大一枝黄花和小飞蓬,对其它本土植物危害小;补充答案1:菊方翅网蝽不但取食加拿大一枝黄花,还会危害多种本土植物; 补充答案2:白条银纹夜蛾的取食(寄主)专一性强
【解析】
【分析】分析表格数据可知:白条银纹夜蛾的取食(寄主)专一性强,白条银纹夜蛾只取食加拿大一枝黄花和小飞蓬,对其它本土植物危害小,菊方翅网蝽不但取食加拿大一枝黄花,还会危害多种本土植物。由此可知白条银纹夜蛾更适合用于生物防控加拿大一枝黄花。
(1)生活在一定自然区域的所有生物构成群落,入侵的加拿大一枝黄花与本土生物一起组成群落。生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高。随着加拿大一枝黄花的入侵,会导致本土物种多样性急剧下降,使生态系统自我调节能力降低,抵抗力稳定性下降。由于加拿大一枝黄花的生存能力很强,如果我们在野外发现加拿大一枝黄花,正确的做法是连根铲除,以防生物入侵。
(2)对植物种群数量的调查方法是样方法,故加拿大一枝黄花入侵我国某地后,研究者用样方法对该区域样地进行种群数量调查。若初始的种群数量为N0,种群增长率每年均为5.3,则两年后的种群数量=N0×(1+5.3)2=39.69N0。
(3)分析表格数据可知,白条银纹夜蛾的取食(寄主)专一性强,白条银纹夜蛾只取食加拿大一枝黄花和小飞蓬,对其它本土植物危害小,菊方翅网蝽不但取食加拿大一枝黄花,还会危害多种本土植物,因此白条银纹夜蛾更适合用于生物防控加拿大一枝黄花。
9.2021年3月11日,全国绿化委员会办公室发布的《2020年中国国土绿化状况公报》显示,2020年全国湿地保护率达50%以上。湿地生态系统具有多种功能,如调节径流,改善水质,调节小气候,以及,提供食物及工业原料,提供旅游资源等。某原始湿地生态系统中三个相邻营养级,在某一年内对能量的同化、利用和传递等的部分数据(单位:百万千焦/年)统计如表所示。回答下列问题。
营养级名称
用于生长发育繁殖的能量
呼吸消耗的能量
传递给分解者
传递给下一营养级
暂未利用
甲
①
62.5
3.0
③
36.5
乙
5.0
13.0
0.3
④
⑤
丙
0.8
②
微量
无
⑥
(1)根据表中信息可知,甲、乙、丙二个营养级间的能量流向是____________,依据的原理是___________;①②③④⑤⑥六处数据中可以被推算出来的有____________。
(2)若乙和丙两营养级之间能量的传递效率是15% ,则丙营养级同化的总能量为_____百万千焦/年。
(3)该湿地内丝毛芦呈现随机分布.这不属于群落的水平结构,理由是_____。
(4)湿地生态系统可调节小气候和提供旅游资源,这两项功能分别体现生物多样性的_______价值。
【答案】(1) 甲→乙→丙 生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点 ①③
(2)2.7
(3)该湿地内所有丝毛芦构成一个种群,丝毛芦呈现随机分布属于种群的空间特征
(4)间接价值和直接
【分析】1、某一营养级同化量包括四部分:呼吸散失的能量;流向分解者的能量;流向下一营养级的能量;是未利用地能量。或者同化量包括两个方面,呼吸散失能量和用于自身生长发育、繁殖能量。用于自身生长发育繁殖能量有三个去路,流向下一营养级、流向分解者和未利用能量。
2、传递效率是传递给下一营养级的能量与该营养级总能量之间的比值。
3、生物多样性价值主要有以下三个方面:①直接价值,指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如,药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等;②间接价值,一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等;③潜在价值,指还没发现的对人类或生态系统有何种作用的价值。
(1)生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,结合表中数据可知,甲、乙、丙三个营养级间的能量流向是甲→乙→丙。
甲传递给下一营养级的能量(③)就是乙营养级同化的总能量,而乙营养级同化的总能量为5.0+13.0=18.0(百万千焦/年),进而推算出甲营养级用于生长发育繁殖的能量(①)为3.0+18.0+36.5=57.5(百万千焦/年)。
(2)若乙和丙两营养级之间能量的传递效率是15%,则丙营养级同化的总能量为18.0×15%=2.7(百万千焦/年)。
(3)该湿地内所有丝毛芦构成一个种群,丝毛芦呈现随机分布属于种群的空间特征,而不是群落的水平结构。
(4)湿地生态系统可调节小气候,体现了生物多样性的间接价值,提供旅游资源体现了生物多样性的直接价值。
(寒假班)人教版高中生物选择性必修三同步讲义第04讲 基因工程(解析版): 这是一份(寒假班)人教版高中生物选择性必修三同步讲义第04讲 基因工程(解析版),共1页。
(寒假班)人教版高中生物选择性必修三同步讲义第01讲 发酵工程(解析版): 这是一份(寒假班)人教版高中生物选择性必修三同步讲义第01讲 发酵工程(解析版),共1页。
(寒假班)人教版高中生物选择性必修二同步讲义第03讲 生态系统及其稳定性(解析版): 这是一份(寒假班)人教版高中生物选择性必修二同步讲义第03讲 生态系统及其稳定性(解析版),共15页。