人教生物学选择性必修2教学案
4-1 人类活动对生态环境的影响
学有目标——新课程标准必明 记在平时——核心语句必背
1.探讨人口增长会对生态环境造成的压力。 2.概述全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成威胁,同时对人类的生存和可持续发展的影响。 3.形成从自身做起保护生态环境的意识。 1.生态足迹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.生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。 3.全球性生态环境问题有全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、环境污染、生物多样性丧失等。
[理清主干知识]
一、人口增长与生态足迹
1.生态足迹
(1)概念: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)意义:生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
(3)特点:生态足迹的大小与人类的生活方式有关。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。
2.人口增长与环境的关系
世界人口还将在未来一段时期内继续增长,全球的生态环境可能会面临更大的压力。
二、关注全球性生态环境问题
1.生态环境问题的类型及主要原因
(1)全球气候变化:CO2等温室气体的大量排放。
(2)水资源短缺:人口剧增以及人类的活动加剧了水资源短缺的危机。
(3)臭氧层破坏:氟氯烃、哈龙等化合物的使用,导致大气中臭氧的含量下降。
(4)土地荒漠化:人类活动导致干旱区、半干旱区的土地退化,甚至完全荒漠化。
(5)环境污染:常见的是大气污染、水体污染和土壤污染。
(6)生物多样性丧失:生物生存的环境被破坏。
2.特点:全球性。
3.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。
[诊断自学效果]
1.判断下列叙述的正误
(1)生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大(√)
(2)目前我国人口发展处于高增长率高增长量的态势(×)
(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)我国在发展中遇到的困难和问题许多都与人口众多直接相关(√)
(5)绿色出行会降低生态足迹的数值(√)
2.连线全球性生态环境问题及其原因
[在探究中学明]
梅托斯于1970年提出了一个“人口膨胀→自然资源耗竭→环境污染”模型(如图)。根据模型分析:
(1)随着人口增长,粮食产量先增加后下降的原因是什么?
提示:人口增长初期,劳动力增加,开垦土壤,耕地面积增加,粮食产量增加;人口继续增加,土地资源利用过度,耕地退化,导致粮食产量下降。
(2)人口数量最终急剧下降的原因有哪些?
提示:自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭,环境污染严重,人口大量死亡。
(3)据模型分析下面①~④中人口激增不可能导致的是。(填序号)
①土地资源利用过度,不能继续加以利用,导致粮食产量下降
②自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭,工业产品的产量也随之下降
③环境污染严重,进一步加速了作物的减产,人口大量死亡乃至停止增长
④人口膨胀、自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环,最后导致地球毁灭
[在深化中提能]
1.人口增长与其他生物种群增长规律的关系
(1)一个国家或地区的全部人口可以看作一个种群,它同样具有种群的特征,其相互关系如下:
(2)人口增长规律与其他生物种群消长规律并不完全相同:
①人是生物界中的一员,所以生物种群消长规律有适用于人口增长情况的一面。
②人不同于一般的生物:人具有发达和善于思考的大脑,具有制造工具和能动地调控人口增长及能动地改造和保护自然的本领等。因此,人口增长规律又有其特有的地方,如可实行计划生育。
2.影响人口数量变化的因素
(1)自然因素:出生率、死亡率、迁入率和迁出率,这些因素也是决定人口数量变化的因素。
(2)社会因素:如我国的计划生育及人口向城市的集中等,也会影响一个地区的人口变化。
[例1] (2020·成都模拟)下列有关人口增长与环境关系的叙述,正确的是( )
A.多食植物性食物会增大生态足迹,抵消人口增长对环境的污染
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
D.自然灾害频繁发生与人口过度增长有密切联系
[解析] 多食植物性食物会降低生态足迹,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错误;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,C错误;人口过度增长造成资源短缺和环境污染,由于资源短缺,就会盲目地开发、利用自然资源,导致自然环境破坏,进而使自然灾害频繁发生,D正确。
[答案] D
[例2] 下面是反映人与环境关系的三种模式图,下列有关叙述错误的是( )
A.环境容纳量是指生态系统对人口的承载能力
B.环境容纳量可随着生产的发展而变化
C.人类可以局部地改造环境,从而使人口数量超越环境容纳量
D.生物圈的稳态是人类生存的前提和人类改造自然的基础
[解析] 由图可知,环境容纳量是指生态系统在平衡、协调发展的情况下所能供养的最大人口数,即生态系统对人口的承载能力,A正确;环境容纳量与环境有关,当环境发生变化时,其也会随之变化,B正确;综合三个图可知,人口数量总是低于环境容纳量,即使暂时高于环境容纳量(图Ⅱ、Ⅲ),最终还是会降下来,C错误;人类活动要以生态系统的稳态为基础,D正确。
[答案] C
[在应用中落实]
1.生态足迹可以被形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。下列对生态足迹的理解,错误的是( )
A.生态足迹是人类对地球生态系统需求的一种衡量指标
B.阅读的书可以转换为生产用于制造这些书的纸张所需要的树林的面积
C.生态足迹只能应用于一个人
D.每个人、每座城市、每个国家的生态足迹大小不尽相同
解析:选C 生态足迹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,则生态足迹是人类对地球生态系统需求的一种衡量指标,A正确;在生态足迹中,阅读的书可以转换为生产用于制造这些书的纸张所需要的树林的面积,B正确;生态足迹的衡量对象可以是一个人、一个城市、一个国家或全人类,C错误;每个人、每座城市、每个国家因生活方式不同导致生态足迹的大小可能不同,D正确。
2.下列关于人口数量与环境的叙述,正确的是( )
A.环境对人口数量的影响,主要是通过影响死亡率来实现的
B.自然环境因素对人口生育率的影响很大
C.人口死亡率不仅受社会因素的影响,也明显受自然因素的影响
D.随着人口增长和科技进步,人类对自然环境的影响越来越小
解析:选C 环境对人口数量的影响,主要是通过影响出生率和死亡率来实现的,A错误;社会因素对人口生育率的影响很大,B错误;人口的死亡率受自然因素和社会因素的共同影响,C正确;随着人口的增长和科技的进步,人类对自然环境的影响越来越大,D错误。
[在探究中学明]
1.全球性生态环境问题的原因、危害及治理措施
项目 原因 危害 治理措施
全球气候变化 ①温室气体(主要是CO2)排放过多,形成“温室效应”; ②绿地、湿地面积减少,调节气候的功能大幅度下降 全球变暖、冰川融化、海平面上升;干旱范围扩大 ①植树种草;②减少化石燃料的燃烧,开发利用新能源
水资源短缺 ①人口剧增,需求大; ②绿地、湿地面积减少,涵水、蓄水功能降低; ③淡水资源受到污染 人类和动植物的生存受到威胁 ①退耕还林、还草、还湖; ②加强管理,减少、杜绝污水排放
臭氧层破坏 氟氯烃、哈龙等物质的大量使用 ①皮肤癌和白内障患病率上升; ②植物光合作用受到抑制 减少氟氯烃等物质的排放
酸雨 化石燃料燃烧产生的含硫氧化物和含氮氧化物溶于雨水(pH<5.6)降落至土壤或水体中 ①损害植物的叶和芽; ②水体酸化; ③危害建筑物及金属 ①减少化石燃料的燃烧; ②开发利用新能源; ③植树种草
土地荒漠化 植被的破坏,如草原的过度放牧,森林的过度砍伐 气候恶化,沙尘暴肆虐 ①合理利用和保护现有草原; ②部分地区退耕还林、还草,以林护草,草林结合
海洋污染 ①生活污水、工业废水等污染物通过河流和空气进入海洋; ②海洋运输时石油泄漏和倾倒污染物等 ①出现赤潮; ②海洋生物减少 ①减少污水排放; ②及时清理污染
生物多样性丧失 ①生存环境的改变和破坏; ②掠夺式地开发和利用; ③外来物种入侵 ①物种灭绝后不能再生,导致人类可利用资源减少; ②使环境变得不适宜人类居住 ①就地保护; ②易地保护
2.据有关信息选择填空
某经济学家把对自然界进行掠夺、破坏式开发利用的经济模式称为“牧童经济”。下列现象中由“牧童经济”模式造成的是①③④。(填序号)
①沙尘暴频发 ②火山爆发 ③温室效应加剧 ④湿地内物种减少
[在深化中提能]
1.以成因与危害为突破口,正确区分水污染的类型
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、水体浑浊度增加,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
2.水体富营养化的成因及过程
[例1] (2021·广东高考)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。
[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、石油等化石燃料,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,即碳元素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)从全球碳循环的主要途径来看,减少碳释放和增加碳存储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
[例2] “赤潮”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,某些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.赤潮发生时水体多变为红色,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] 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;赤潮发生后,藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧,导致鱼类和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洋,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。
[答案] D
[在应用中落实]
1.下列关于全球性生态环境问题的原因、危害及预防措施的叙述,错误的是( )
A.限制二氧化碳的排放量是防治酸雨的有效措施
B.人类活动对大量野生生物的灭绝有影响
C.臭氧层被破坏导致植物的光合作用受到抑制
D.植被的破坏是导致土地荒漠化的主要原因
解析:选A 限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施,A错误;人类活动对大量野生生物的灭绝有很大的影响,B正确;臭氧层被破坏,紫外线强度大大增加,会损伤植物细胞的膜结构,如叶绿体的类囊体薄膜,导致植物的光合作用受到抑制,C正确;植被的破坏是导致土地荒漠化的主要原因,D正确。
2.长时间持续性、高强度雾霾天气严重威胁着人们的日常生活和健康。下列有关叙述正确的是( )
A.只要佩戴防雾霾口罩即可预防各种疾病
B.从生态系统的稳定性分析,雾霾的形成说明生态系统的自我调节能力丧失
C.雾霾的产生与气象因素无关,不可能实现彻底治理
D.雾霾是工业生产和人类生活所造成的环境污染
解析:选D 佩戴防雾霾口罩只能预防呼吸道疾病,A错误。从生态系统稳定性分析,雾霾的形成说明生态系统的自我调节能力具有一定的限度,B错误。雾霾并非是社会制度和经济制度的产物,与气象因素有关;通过科学地规划和设计工业布局、确保工业生产治污达标,可以实现彻底治理,C错误。从生态系统的保护分析,雾霾是工业生产(主要燃煤企业)和人类生活(家用燃煤、汽车尾气等)所造成的环境污染,D正确。
[课堂巩固落实]
1.下列有关生态足迹的叙述,错误的是( )
A.生态足迹的值越大,代表人类对生态和环境的影响越大
B.生活方式不同,生态足迹的大小可能不同
C.量化分析生态足迹有利于可持续发展
D.生态足迹的大小只取决于人口规模
解析:选D 生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,A正确;生活方式不同,消耗的资源状况不同,生态足迹的大小可能不同,B正确;通过生态足迹与自然生态系统的承载力进行比较,可以定量判断某一国家或地区可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划和建议,C正确;生态足迹的大小取决于人口规模、物质生活水平、技术条件和生态生产力等,D错误。
2.通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较即可定量地判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划。下列有关生态足迹的说法错误的是( )
A.生态足迹是一种衡量对生态环境破坏程度的定性方法
B.生态足迹是判断某一国家或地区目前可持续发展状态的重要指标
C.生态足迹的值越高,人类对生态的破坏就越严重
D.某国每人的生态足迹远远超过该国土地、水源所具备的生产能力,所以只能利用别国资源
解析:选A 根据题干可知,生态足迹是一种衡量对生态环境破坏程度的定量方法,而不是定性方法,A错误;由题干可知,生态足迹是判断某一国家或地区目前可持续发展的状态的重要指标,B正确;由生态足迹的定义可知,生态足迹的值越高,人类对生态的破坏就越严重,C正确;若该国每人的生态足迹远远超过该国土地、水源所具备的生产能力,则只能利用别国资源,D正确。
3.近年来,日益严重的全球性生态环境问题引起了全人类的关注。二氧化碳、二氧化硫、氟氯烃的过量排放均会引起相应的环境问题,下列环境问题与上述过量排放的物质对应正确的是( )
A.温室效应、酸雨、臭氧层空洞
B.温室效应、臭氧层空洞、酸雨
C.臭氧层空洞、酸雨、温室效应
D.臭氧层空洞、温室效应、酸雨
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的现象;酸雨是由大量排放二氧化硫和氮氧化物造成的;臭氧层空洞是由人类活动产生的氟氯烃等物质引起的。
4.在下列实例中,通过食物链而引起的生态危机是( )
A.酸雨
B.汞、镉等有毒物质的积累和浓缩
C.温室效应
D.臭氧减少,臭氧层出现空洞
解析:选B 酸雨是大气中二氧化硫过多造成的;有毒物质具有化学性质稳定、不易分解的特点,会在生物体内随着营养级的升高而不断积累;大气中二氧化碳过多形成“温室效应”;氟氯烃等物质的大量排放,引起臭氧减少,臭氧层出现空洞。
5.海洋污染是全球性环境问题之一,下列有关叙述不正确的是( )
A.海洋污染主要来自陆源性污染物排入、海上活动和直接向海洋倾倒废物
B.赤潮和水华的发生与人类活动造成海水富营养化有关
C.海洋污染使海洋生物死亡,导致生物多样性减少
D.红树林生态修复是保护沿海海洋环境的重要举措
解析:选B 海洋污染主要来自陆源性污染物排入、海上活动(如采油、航运)以及直接向海洋倾倒废物,A正确;赤潮的发生与人类活动造成海水富营养化有关,而水华属于淡水富营养化,B错误;海洋污染导致很多海洋生物死亡,使得生物多样性减少,C正确;红树林既是海岸的天然防护林,又是贝类、鱼类、水鸟等的栖息繁殖地,红树林生态修复是保护沿海海洋环境的重要举措,D正确。
[课下综合检测]
一、选择题
1.下列行为能减小生态足迹的是( )
A.由步行改为开车出行
B.多吃素食,少吃肉食
C.购买大房子居住
D.使用一次性木筷
解析:选B 生态足迹又称为生态占用,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。与步行相比,开车出行能增加生态足迹;吃素食与吃肉食相比,能降低人的营养级,因此能减少生态足迹;住房面积增加会增加生态足迹;使用一次性木筷能增加生态足迹。故选B。
2.人口问题越来越受到国际社会的重视。下列叙述正确的是( )
A.人类可以改造地球,人口可以不断增长
B.人口剧增会导致环境污染和自然资源的严重破坏
C.如果年龄结构属于稳定型,人口密度一定不变
D.为了使人类与社会和谐发展,要控制人口成为负增长
解析:选B 世界人口的环境容纳量是有限的,人口不可能不断增长;人口剧增对生态环境已经产生了巨大的压力,如耕地减少、环境污染、水资源短缺等;年龄结构只是起到预测人口数量未来变化趋势的作用,人口增长还受战争、疾病、人口政策等多方面因素的影响;控制人口增长并不是要使其成为负增长。
3.如图所示是甲、乙两国的人口年龄结构比较,下列叙述错误的是( )
A.该图可以帮助预测两国未来人口的增长趋势
B.人口增长率:甲国>乙国
C.根据该图不能预测两国人口的数量
D.甲国如果一对夫妇只生两个孩子,则人口数量将维持稳定
解析:选D 由题意可知,该图能预测两国未来人口增长趋势,但不能预测两国人口数量;甲国人口的年龄结构为增长型,如果一对夫妇只生两个孩子,则人口数量仍将持续增长。
4.环境问题是全世界人民密切关注的问题,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )
A.大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
B.大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C.煤、石油和天然气的大量燃烧,致使大气中的CO2急剧增加
D.生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
解析:选C 温室效应可以通过大力植树造林缓解,也可以通过减少化石燃料的燃烧,开发新能源等措施缓解,A错误;大气中CO2进入生物群落可以通过光合作用,B错误;煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧,会使大气中的CO2急剧增加,造成温室效应,C正确;也可以通过化能合成作用;生物群落中的碳元素进入大气的方式有微生物的分解作用、动植物的呼吸作用,D错误。
5.我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生的电能,相当于每年燃烧数千万吨原煤的火力发电厂生产的电能。因此,三峡工程有助于控制( )
①温室效应 ②二氧化硫的排放 ③白色污染
④烟尘 ⑤氮氧化合物的排放
A.①③④ B.②④⑤
C.①②④ D.③④⑤
解析:选C 原煤中含有的碳和硫会随着燃烧释放出来,二氧化碳的增加会造成温室效应,二氧化硫的排放会造成酸雨,同时原煤燃烧还能形成烟尘。
6.如图为PPE怪圈,它是指“生活贫困—人口增长—环境退化”的恶性循环。它表明( )
A.贫困、人口和环境之间没有必然的因果关系
B.贫困、人口和环境之间相互影响、相互作用
C.部分的性能状态制约着整体的性能状态
D.质变是量变的必然结果
解析:选B 人口的增长导致环境退化、人均占有资源量减少,这样又导致人们由于缺乏资源而不能更好地发展经济,使生活贫困,生活贫困导致人们向自然界索取更多的资源,使环境更进一步恶化。由此可见,贫困、环境和人口之间是相互影响、相互作用的。
7.生态环境的变化与我们的生活息息相关,下列说法错误的是( )
A.全球性生态环境问题严重影响生物圈的稳态
B.可持续发展理念可以正确处理环境保护与经济发展的关系,使经济、社会和生态相互协调发展
C.生态环境问题具有区域性,可靠个人努力解决
D.节能环保的绿色生活方式是实现生态文明建设的重要途径之一
解析:选C 全球性生态环境问题已经干扰了生态平衡,严重影响生物圈的稳态,A正确;可持续发展理念可以正确处理环境保护与经济发展的关系,使经济、社会和生态相互协调发展,B正确;生态环境问题是全球性的,并不能靠个人努力解决,C错误;建设生态文明,要求每个公民积极响应,践行节能环保的绿色生活方式是实现生态文明建设的重要途径之一,D正确。
8.某环境学家曾在北极拍摄到令人震撼的一幕:两只北极熊小心翼翼地站在浮冰之上,进退两难,这已然成为全球气候变暖悲剧性的象征。根据预测,从现在开始到2100年,全球平均气温将升高1.1~6.4 ℃,最乐观的估计也将升高1.1~4 ℃。根据你的预测,全球气候变暖可能导致的后果有( )
①极端气候灾害频发 ②冰川融化,海平面上升
③农业生产中病虫害加剧 ④增加采暖能源消耗
A.②③④ B.①②④
C.①③④ D.①②③
解析:选D 全球气候变暖将导致极地的冰雪和高山的冰川融化、海平面上升等;在全球气候变暖背景下,因水循环发生了变化、大气环流出现了异常,极端气候灾害将频发;温度升高、降雨增多会加剧农业病虫害发生;气候变暖会使采暖能源的消耗减少。
9.《吕氏春秋》中说:“竭泽而渔,岂不获得?而明年无鱼;焚薮而田,岂不获得?而明年无兽。”这些对自然要“取之以时,取之有度”的思想有十分重要的现实意义。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是( )
A.草原上放养的牲畜过多,会使部分个体饿死,但牲畜的环境容纳量不变
B.“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2,可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃
C.对于自然资源,我们应反对掠夺式开发利用,而不是禁止开发利用
D.只有正确处理人与资源和环境的关系,走可持续发展之路,才是人类唯一正确的选择
解析:选A 环境容纳量的大小与环境有关,过度放牧可能会导致草场退化,使牲畜的环境容纳量变小,A错误;“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2,可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃,B正确;对于自然资源,提倡合理开发利用,而不是禁止开发利用,C正确;只有正确处理人与资源和环境的关系,走可持续发展之路,才是人类唯一正确的选择,D正确。
10.建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径,如图是人工湿地处理城市污水的示意图。下列有关说法正确的是( )
A.挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同,属于群落的垂直结构
B.流经该生态系统的总能量大于该系统生产者所固定的太阳能
C.绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物,并用于自身的光合作用
D.人工湿地净化污水时,体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性
解析:选B 挺水植物芦苇为一个种群,其中不存在群落的结构,A错误;除生产者固定的太阳能外,污水也输入此生态系统,所以输入生态系统的总能量应该还有污水所含有机物中的能量,B正确;植物只可利用CO2和H2O等无机物进行光合作用,不能利用污水中的有机物,C错误;人工湿地生态系统净化污水时,体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性,D错误。
11.湖泊暴发水华后,对水生生态系统的主要危害之一是会降低水体中的溶解氧,从而导致水体中鱼虾等生物死亡,使物种趋向单一。某生物兴趣小组,对暴发蓝细菌水华的湖水作出研究,各取500 mL湖水在30 ℃下培养,分别给予4 klx光照(接近湖面晴天日照强度)和1 klx 光照(接近湖面阴雨天日照强度),光暗时间比12 h∶12 h,培养5天后结果如表。下列说法错误的是( )
组别 加入物质 光照强度/klx 培养前溶解氧/(mg·L-1) 培养5天后溶解氧/(mg·L-1)
1 去离子湖水 4 7.1 6.8
2 去离子湖水 1 6.9 6.8
3 未处理湖水 4 4.9 3.6
4 未处理湖水 1 4.8 0.9
A.湖水中多种矿质离子增加,是引起水华现象的原因之一
B.阴雨天气温低,蓝细菌呼吸弱,水华对水生生物的影响小
C.水华会导致湖水的透光性降低,影响沉水植物的生长
D.阴雨天蓝细菌光合作用产生并溶解在水中的氧气,少于其消耗的氧气
解析:选B 湖水中多种矿质离子增加,导致蓝细菌等大量繁殖,引起水华现象;阴雨天气温低,蓝细菌呼吸弱,光合作用也很弱,导致对水生生物影响较大;水华会导致湖水的透光性降低,则沉水植物的光合作用减弱;阴雨天蓝细菌光合作用产生并溶解在水中的氧气,少于其消耗的氧气,使得其他生物受到影响。
12.如图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是( )
A.ab段溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗
B.ab段伴随含碳有机物被大量分解,NH等无机盐离子逐渐增加
C.bc段细菌减少的原因是溶解氧减少
D.bc段有机物分解形成无机物有利于藻类大量繁殖
解析:选C ab段溶解氧随有机物被需氧细菌分解而大量消耗;据图分析可知,ab段有机物被细菌等分解者分解,NH等无机盐离子逐渐增加;bc段细菌减少的原因是有机物较少;藻类大量繁殖需大量的无机盐离子,bc段有机物分解形成无机物,有利于藻类大量繁殖。
二、非选择题
13.全球性生态环境问题对人类的生存和发展造成严重威胁。请回答下列问题。
(1)温室效应是由于以二氧化碳为主的温室气体排放过多,打破了生物圈中__________的平衡。为了减缓温室效应带来的危害,可以采取的有效措施包括________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出两条)。
(2)面对全球生态环境等问题,人类的必然选择是走______________的道路。
(3)人类和自然要和谐共生,我们应该改变不符合生态文明建设的生产、生活方式和消费观念。下列做法中,与倡导节能环保理念相违背的是________(填选项)。
A.开发利用太阳能,减少化石燃料的使用
B.加大化肥使用量,增加粮食产量
C.使用节能家电产品
D.分类回收、再利用生活垃圾
E.用菜篮子代替塑料袋
解析:(1)温室效应是由于以二氧化碳为主的温室气体排放过多,打破了生物圈中碳循环的平衡,使得大气中的二氧化碳浓度增加。因此可通过植树造林大量吸收空气中的二氧化碳,减少化石燃料的燃烧以减少二氧化碳的排放等措施缓解温室效应带来的危害。(2)可持续发展追求的是经济、社会和生态持久而协调的发展。面对全球性生态环境问题,人类的必然选择是走可持续发展的道路。(3)大力开发利用太阳能,替代化石燃料,可以减少环境污染,A体现了倡导节能环保理念;大量使用农药、化肥会污染水和土壤,B与倡导节能环保理念相违背;使用节能家电产品,可以减少能源的消耗,C体现了倡导节能环保理念;分类回收、再利用生活垃圾既节约资源又可减少环境污染,D体现了倡导节能环保理念;用菜篮子代替塑料袋,可减少“塑料垃圾”对环境的污染,E体现了倡导节能环保理念。
答案:(1)碳循环 植树造林、减少化石燃料的燃烧
(2)可持续发展 (3)B
14.每年的7月11日被定为“世界人口日”。如图表示三种可能的人口增长曲线。请回答下列问题。
(1)16世纪以来,世界人口增长表现为图中a曲线,人口剧增带来的严重后果有______________________________________。如果这种现状不能得到有效改善,人口增长趋势终将表现为图中________曲线。
(2)按生态学原理,世界人口增长应该表现为图中____曲线,该曲线与a曲线产生差别的原因是__________。若地球环境对人类种群的容纳量为110亿,则全球人口的最适数量为________。
(3)为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构。若将(食草)动物性与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4,地球可供养的人口数量是原来的________倍。(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后两位数字)
解析:(1)(2)人口激增如果得不到改善,最终会由于对环境造成的压力太大,造成环境容纳量下降,从而人口增长呈现c曲线所示的情况。(3)调整人的食物比例后,可按下面的方法计算:若动物性食物与植物性食物比例为1∶1,人获得的能量为A,需要消耗植物为55A,若比例为1∶4,人获得的能量为B,需消耗植物为28B,55A=28B,则B/A=55/28=1.96。
答案:(1)环境污染(环境破坏、生态破坏)、资源短缺(生物多样性降低、可耕地减少) c (2)b 环境阻力(资源或空间有限) 55亿 (3)1.96
15.某河流的中下游流域水质富营养化严重,水体发绿发臭时有发生,对渔业和居民生活用水构成严重威胁。近几年随着生态治理力度的加大,该河段生态环境逐渐恢复。请回答下列问题。
(1)河流群落的________________是区别不同河流群落的重要特征。当河流遭到严重污染时,会导致某些鱼类等种群不断减少甚至消失,使该生态系统抵抗力稳定性明显下降,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有人认为该河流中下游流域水体富营养化的原因与水质中富含N、P等矿质元素有关。为了证明水体富营养化是由N和P元素引起的,设计了下面的实验。从绿色的河水中取样,并进行如下处理:
A.静置4小时,倒去上清液,留下藻类,加清水。如此重复3次。
B.再加水至1 000 mL,混匀后分装于甲、乙、丙、丁四个烧杯中。
C.在甲烧杯中加0.3 g洗衣粉(含P);在乙烧杯中______________;在丙烧杯中加0.15 g洗衣粉和0.15 g尿素;丁烧杯中______________。
D.将甲、乙、丙、丁四个烧杯置于向阳的窗台上培养5天,取得水样。
分析以上实验,回答下列问题。
①A步骤处理的目的是____________________________________________________。
②预计甲、乙、丙、丁四个烧杯中藻类密度最大的是丙,理由是________________________________________________________________________。
解析:(1)区分群落的主要特征是群落的物种组成;生态系统中营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,而该河流受到严重污染,生物多样性减少,营养结构简单,生态系统的自我调节能力降低,所以抵抗力稳定性降低。(2)实验目的是证明水体富营养化是由N和P元素引起的,所以自变量为是否含有N和P,根据甲和丙烧杯中加入的物质可推知,乙烧杯中加入0.3 g尿素(含氮),丙烧杯中加0.15 g洗衣粉和0.15 g尿素,丁烧杯作为对照不加任何物质。①倒去上清液,留下藻类,加蒸馏水,重复3次,目的是除去样品中原有的矿质元素。②甲、乙、丙、丁四个烧杯中藻类密度最大的是丙,因为藻类生长所需的矿质元素N、P等含量丰富。
答案:(1)物种组成 生物多样性减少,营养结构简单,生态系统的自我调节能力降低 (2)加0.3 g尿素 不加任何物质(注意这两空可互换答题位置) ①除去样品中原有的矿质元素 ②藻类生长所需的矿质元素N、P等含量丰富