生态环境的保护与知识梳理及重点习题解析

1、生态环境的保护与知识梳理及重点习题解析3.人口增长过快，还在消耗大量 的同时，加剧了 ，增加了治理的成本和难度。一、人口增长对生态环境的影响1.无论局部地区，还是全国乃至全球，人口的 都是有限的。2.我国在发展中遇到的困难和问题，许多都与 有 直接关系。环境容纳量人口众多自然资源对环境的污染4.我国在控制人口增长的同时，还加大了保护资源和环境 的力度，如 ，退耕还林、还草、还湖， ；监控、治理江河湖泊及海域的污染；加强 保护和自然保护区建设，以及推进 建设等。种树种草防止沙漠化生物 多样性生态农业2.全球气候变化： 等温室气体的大量排放，引起 全球气候 ，导致极地的冰雪和高山的冰川融化、 上升

2、。二、关注全球性生态环境问题1.全球性生态环境问题：主要包括 、 、 、酸雨、土地荒漠化、 和 等。全球气候变化水资源短缺臭氧层破坏生物多样性锐减二氧化碳变暖海平面海洋污染3.臭氧层破坏： 等物质的大量排放，导致臭氧层被破 坏。臭氧层破坏导致地球上的 辐射增强，人类的 和白内障患病率上升，植物的 受到抑制等。氟利昂紫外线皮肤癌光合作用空气石油泄漏倾倒污染物植被破坏4.海洋污染：各种污染物通过河流和 进入海洋，以及 海洋运输时的 和 等造成海洋污染。5.土地荒漠化： 是导致土地荒漠化的主要原因。3.保护生物多样性的措施(1) 保护(2)易地保护；(3)利用 对濒危物种的基因进行保护；(4)加强立

3、法、执法和宣传教育。三、保护生物多样性1.生物多样性的内容： 多样性、物种多样性和 多样性。遗传(基因)间接价值生态功能生态系统就地生物技术2.生物多样性的价值：潜在价值、 (也叫做 ) 和直接价值。2.实现措施 (1)保护 。 (2)保护环境和资源。 (3)建立 之间的协调与平衡。四、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 的持久而协调的 发展。自然、经济、社会生物多样性人口、环境、科技和资源消费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做一个种群，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

4、他生物种群消长规律并不完全相同。 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。 人不同于一般的生物：人具有发达和善于思维的大 脑，具有制造工具和能动地调控人口增长以及能动地改 造和保护自然的本领等。因此，人口增长规律又有其特 有特点，如实行计划生育。2.人口增长对环境影响的模型从图中可以看出人口增长会给生态环境带来压力(1)人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源是有限的，过度利用使其减少。(2)人口增加，人类需求也不断增加，为了满足衣食住行的要求和经济发展，使污染物的总量增大，大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中，影响了环境的纳污量以及对有毒、有害物质的降解能力，

5、加剧了环境污染。3.保护生态环境，统筹人与自然和谐发展的途径(1)控制人口增长。(2)加大保护资源和环境的力度。(3)加强生物多样性保护和自然保护区建设，以及推广 生态农业。 大部分环境问题，归根结底是由人口快速增长引起的。人口增长意味着需要更多的资源，不论是石油、矿物等不可再生资源，还是鱼类、森林等可再生资源都会遭遇更大压力，并需要农业生产出更多的食物。例1(2008山东高考)每年的7月11日被定为“世界人口日”，人口问题越来越受到国际社会的重视，如图表示三种可能的人口增长曲线，请回答：(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

6、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(K)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(草食)动物性与植物性食物的比例由 11调整为14，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)(4)我国现阶段实行计划生育政策，提倡晚婚晚育，一对夫 妇只生一个孩子。这一政策能有效地控制人口增长过快 的趋势，原因是 。课堂笔记人口激增状况如不能得到改善，最终会由于对环境造

7、成的压力太大，使环境容纳量下降，从而使人口增长呈现c曲线所示的情况。根据生态学原理，种群数量在达到环境最大容纳量K值时，会保持数量相对稳定，种群数量K/2时，种群的增长率最大，即全球人口的最适数量为55亿。人类处于食物链的末端，其能量最终来自绿色植物。(3)可设定人所需能量为100单位，膳食结构调整前，所需生产者提供的能量为50550单位，膳食结构调整后，所需生产者提供的能量为80280单位，下降为调整前的28/55，即地球的承载能力可变为原来的倍。计划生育可通过降低出生率、延长世代长度有效控制人口的增长。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)

8、b环境阻力(资源或空间有限)55亿(4)延长世代长度(延长繁衍一代的时间)，减少新生儿个体数，降低人口出生率 (1)我国人口急剧增长的主要原因 生育率较高和逐渐下降的死亡率，形成了 巨大的“落差”，从而使人口增长加快。 人口基数过大也是原因之一。(2)人口增长引发环境问题的实质：人类的活动超 出了环境的承受能力，对人类自身赖以生存的 生态系统的结构和功能造成了破坏。1.关注全球性生态环境问题(1)酸雨、温室效应、臭氧层破坏等环境问题主要的污染情况成因危害酸雨大气中SO2过多伤害叶、芽；使水体酸化，危害水生生物温室效应大气中CO2等温室气体过多气温升高，海平面上升富集作用重金属、农药进入食物链较

9、高营养级生物体内有害物质浓度高富营养化水体中富含N、P等营养素水体缺氧，水生生物大量死亡臭氧层破坏氟利昂等物质大量排放皮肤癌和白内障患病率上升；植物光合作用受到抑制 (2)土地荒漠化原因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因，如草原的过度放牧，草原植被破坏，有益动物大量减少，病虫害严重，使草原植被退化，原始森林和三北防护林被破坏。后果：沙尘暴遮天蔽日，毁坏力极强。治理措施：合理利用和保护现有草原；部分地区退耕还林还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草，草林结合。另外还有水资源缺乏和生物多样性锐减等。 (3)外来物种入侵外来物种入侵就是某物种从它的原产地，通过非自然途径迁移到新的生态环境的过程。

10、人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来种，特称侵入种。外来物种入侵的危害：破坏原生态系统的稳定性或生态平衡；使原生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机。侵入种引发生态危机的原因：占据空的生态位；如果迁入地环境条件适宜，侵入种由于缺少天敌的控制。传播能力特别强，一旦传入，能迅速传播蔓延开来，在短时间内呈现种群的“J”型增长。2.生物多样性及其保护(1)多样性内涵(三层次) 基因多样性：指遗传信息的总和，包括地球上所有动 物、植物、微生物个体的基因。 物种多样性：指地球上生命有机体的多样性，目前被描 述的物种约175万种。 生态系统多样性：指生物圈中生态环境

11、、生物群落和生 态过程的多样化。(2)多样性原因分析 从分子水平看从进化角度看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选择在进化过程中共同作用的结果。3.生物多样性的价值(1)直接价值：药用价值、工业原料、科研价值、文学艺术 创作、旅游、美学价值等。(2)间接价值：生态功能，如保持水土、涵养水源、调节气 候等。(3)潜在价值：大量野生生物的使用价值目前还不清楚，但 将来可能有重要作用，一旦这些生物从地球上消失，就永 远无法再生。4.生物多样性的保护措施(1)就地保护 含义：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。例如长白山自然保护区。 对象：主要包括有代表

12、性的自然生态系统和珍稀濒危 动植物的天然集中分布区等。 意义：保护生物多样性最为有效的措施。(2)易地保护 含义：把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保 护。例如建立动物园、植物园、水族馆和濒危动植物 繁育中心等。 对象：因生存条件不复存在，物种数量极少或难以 找到配偶等原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种。 意义：易地保护是对就地保护的补充，它为行将灭绝 的物种提供了最后的生存机会。(3)利用生物技术保护生物多样性 建立精子库、种子库等，利用生物技术对濒危物种的基 因进行保护；利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生 物技术对珍稀、濒危物种进行保护。(4)加强教育和法制管理 生物多样性的间接价值

13、，即生物多样性对生态系统自动调节的能力，这是生态系统乃至整个生物圈稳态的基础，因此，生物多样性的间接价值远大于它的直接价值。例2(2009广东高考)为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁 移和转化途径如图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳 转化途径。(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿 藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为 城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(两条)。(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学 基本原理，指出可能产生哪些负面影响。课堂笔记 (1)虚线框内有无机碳

14、、有机碳、好氧细菌和藻类植物四种成分，应利用细菌和植物在生态系统中的作用来完善碳转化途径：细菌在生态系统中作为分解者，可通过呼吸作用将可溶性有机碳分解成无机碳，而无机碳又可以被藻类植物吸收，用于光合作用，同时藻类进行呼吸作用又可以产生无机碳。(2)根据生物之间的捕食关系可以写出多条食物链，写食物链时应注意第一营养级是生产者。(3)重金属往往会影响动植物细胞的代谢，有一定的毒害作用，并且无法降解，进入食物链后可通过富集作用在人体内积累，危害人体健康。答案(1)(2)绿藻轮虫鱼；黑藻鱼鸭。(3)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染。2.(2010浙江六校联考)下列不符合可

15、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易地保护 D.禁止利用生物技术对珍稀动植物进行保护和利用解析：对于珍稀濒危物种可采用生物技术对其基因予以保护，如建立精子库、种子库等。答案：D回顾考情 全球性环境问题日益凸显：全球变暖、臭氧层破坏和酸雨沉降，对人类赖以生存的整个地球环境造成了极大的破坏。所以生态环境的保护已经成了高考命题的热点素材，以此考查学生理论联系实际的能力，同时还有助于形成正确的价值观。瞻望考向本部分内容在命题的时候，一般以新材料为主，采用高起点、低落点

16、的命题方式，一般难度不大。主要考点：生物多样性的概念和保护措施，主要以选择题出现。环境污染的类型和防治，如酸雨、赤潮、生物入侵、温室效应。特别注意温室效应，碳循环最容易成为命题的角度。考查时选择题、非选择题均可呈现。 某湖泊由于大量排入污水，连续多次发生蓝藻爆发，引起下层水草大量死亡，周边居民也出现中毒现象。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，研究者采用投放食用浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。根据上述材料回答问题：命题设计 (1)湖泊中导致蓝藻爆发的主要非生物因素是过量 的。如果居民中毒是由于蓝藻中的某种有毒物质经食物链的传递引

17、起的，这类食物链中含有四个营养级的是。 (2)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，乙组pH为，那么取自早晨的水样是哪一组？其原因是 。 (3)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是污染环境，杀伤天敌和。 (4)种植大型挺水植物在构建生物修复系统中的作用是 。 (5)如果不及时进行有效治理，则该湖泊的生态系统将发生如图所示的反馈调节活动。这种调节导致的最终结果是，这种反馈调节的特点是。 【解题指导】本题综合考查生态学和环境保护的基础知识。(1)蓝藻爆发导致水体富营养化，其主要原因是水体中N、P等无机盐过量所致；藻类中的某种有毒物质经食物链传递到

18、人，依次经过藻类、浮游动物、鱼、人这四个营养级。(2)由于蓝藻等生物在夜晚呼吸产生大量的CO2，CO2与水结合产生碳酸后使水的pH下降，所以取自早晨的水样是乙组。(3)杀藻剂是一种化学药剂，与生物修复处理水华的方法相比，除了题中列出的缺点外，还有可能使藻类抗药性增强。(4)可从不同物种间竞争和光合作用等角度分析，说明抑制蓝藻爆发的原因。(5)该图属于正反馈调节，这种调节导致的最终结果是生态系统崩溃。 【答案】(1)N、P等无机盐藻类浮游动物鱼人 (2)乙组，由于蓝藻等夜晚呼吸产生大量的CO2，CO2与水结合产生碳酸后使水的pH下降 (3)使藻类抗药性增强 (4)挺水植物与蓝藻竞争，遮住阳光并吸

19、收矿质离子，使蓝藻 无法进行光合作用(其他合理答案也给分) (5)生态系统崩溃(稳定性完全破坏)正反馈调节或加速破坏该生态系统原有的稳态1.解题思路 准确把握实验目的：明确实验要解决的“生物学事实” 是什么，要解决该“生物学事实”的哪一方面。设计型实验试题的解题思路与方法 理论指导明确实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么，涉 及到的生物学及相关学科的方法和原理 有哪些。确定实验变量、设置对照实验：找出自变量和因变量， 确定实验研究的因素以及影响本实验的无 关变量；构思实验变量的控制方法和实验 结果的获得手段。确定实验方法：根据实验目的和所提供的材料来确定。设计合理的实验装置和实验步骤：严格

20、遵循实验设计原 则，根据实验原理以及充分考虑提供的实验材 料、用具的基础上，根据设计要求，设计实验 装置和步骤。得出预期实验结果和结论2.实验设计时的一般步骤(1)取材、分组、编号取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用具要相同等，即无关变量要相同且适宜，不影响实验结果。(2)变量处理根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，以引起不同的实验结果来实现实验目的。 (3)根据需要可进行进一步相同处理其他因素相同且最适的继续处理。(4)检测、观察、统计、比较必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。 ：长江的水体污染是由流入长江的次级河流(城市生活污水)污染引起

21、的，某小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化进行研究，实验装置如图所示。命题设计 (1)图中植物的作用是 。该植物采收后，可以直接用作饲料，也可干燥处理后用来提取等金属。 (2)该小组利用人工浮床开展了“菰(茭白)和菖蒲对生活污水净化效果的研究”。为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应 。 (3)该小组实验结果如表所示，从此表中看出，该小组研究的因变量为，你从表中得出的结论是 。污水中TN、TP去除率的比较(%)处理总氮TN总磷TP对照42.638.8菰92.883.9菖蒲92.794.3混合94.984.7 ：为探究菖蒲(一种湿地植物)对不同种类污水的净化作用，某研究小组进行了

22、以下实验： (1)实验目的：(略) (2)实验材料：从不同地点采集的生活污水、工业污水、混合污水、普通池塘水4种水样；菖蒲若干；透明玻璃缸若干个；测定BOD(即水中有机污染物经微生物分解的需氧量)和总氮量的设备。 (3)请写出实验步骤： (4)实验结果：该实验小组得出的数据如下图所示，请分析回答： 实验后a、b、c、d 4种水样中的总氮量均下降到较低的水平，其原因是 。 4种水样中，有机污染物浓度最高的是(填图中字母)。 【解题指导】：人工浮床的原理就是利用浮床植物发达的根系吸附大量悬浮物，靠其中的微生物降解和吞噬作用净化水中的污染物，其次浮床植物在生长过程中还能利用水中的氮、磷污染物。另外，

23、人工浮床通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖，可有效防止“水华”发生，提高水体透明度。每一实验组的植物数量应相同，且要具有一定数量，避免因统计误差对实验的影响。 ：依据实验目的应分别测定菖蒲对四种污水的净化效果，在放入菖蒲前应事先测定并记录起始数据，实验中应选择长势相似的菖蒲消除实验误差。由图甲可看出水样a中BOD最高，表明其内有机污染程度最重。 【答案】I：(1)吸收水中的化学元素铜、锌、汞 (2)多株且相等 (3)污水中N、P含量两种植物不论单独种植还是等量混合种植净化效果均明显高于对照组(或菖蒲对总磷的去除效果明显高于菰和混合种植) ：(3)取四个透明玻璃缸，编号，分别放入等量的上述4

24、种水样；分别测定四个容器中的BOD和总氮量，记录数据。分别放入等量的长势相似的菖蒲，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，再分别测定四个容器中的BOD和总氮量，记录数据。重复上述实验3次(或3次以上)，记录数据并求平均值。 (4)水样中的含氮无机盐被菖蒲吸收a1.(2009广东高考)目前气象预报中有“紫外线指数”的内 容，提醒市民注意避免紫外线伤害。造成地面紫外线照 射增强的直接原因是 () A.滥伐森林B.水体污染 C.南极冰川融化 D.臭氧层破坏解析：臭氧层可以大量吸收太阳辐射中的紫外线。 答案：D2.(2009上海高考)菁草是菊科植物的一个种。采集同一山 坡不同海拔高度的菁草种子，种在海拔

25、高度为零的某一 花园中，植株高度如下图。下列叙述中，正确的是()A.原海拔高度不同的菁草株高的差异表现出物种多样性B.不同海拔高度菁草之间不能杂交或杂交不育C.研究遗传差异是否影响菁草株高，需原海拔处的数据D.图示结果说明菁草株高的变化受到花园环境的影响 解析：因处于不同海拔高度的菁草属于同一物种，故原海拔高度不同的菁草株高的差异表现的是个体差异，而不是物种多样性。同一物种间不存在生殖隔离，个体之间可以杂交。不同海拔高度的菁草种子在海拔高度为零的某一花园中株高的差异说明遗传的差异。研究遗传差异是否影响菁草株高，需原海拔处的数据，若与原海拔处的数据相同，说明遗传差异影响株高，若与原海拔处的数据不

26、同，说明环境差异影响株高。答案：C3下表是某研究性学习小组调查土壤中螨类孳生与某化工 厂重金属铬污染的相关性结果。根据表中信息，判断下 列叙述不正确的是(双选) ().采样位点距化工厂的距离(km)0.0111030(远郊农田)铬浓度(mg/kg)0.250.210.120.08螨类密度(个/m2)16 4802 2651 0471 069A污染区内螨类密度显著提高B实验采用样方法计算螨类数量C螨类可作为土壤铬污染的指示生物D螨类密度与铬污染相关解析：因为从表中可以看出铬污染区内螨类生物密度显著提高，可用取样器采集计算数量，由于不能确定螨类只对铬污染做出特定反应，或许螨类对其他物质也做出富集或躲避反应，故不能简单地把螨类作为土壤铬污染的指示生物。答案：BC4.为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发 展，当前科学、有效的途径是 ( ) 合理开发海洋，寻找新的粮食资源 控制人口增长，协调人与自然和谐发展 增加化肥和农药的使用，提高作物产量 开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积 利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种 A. B. C. D.解析：据题干信息：最关键的是要实现农业