第2节 保护我们共同的家园
[学习目标] 1.分析全球性生态环境问题。2.概述生物多样性的价值。3.了解保护生物多样性的措施。
一、关注全球性生态环境问题
1．地球上主要包括哪些全球性的生态环境问题？
答案 全球性的生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减等。
2．全球气候变化主要指的是温室效应，发生原因是什么？有什么危害？
答案 CO2等温室气体排放增多，引起全球变暖、冰川融化、海平面上升。
3．为了有效地防治全球气候变化，我们需要采取哪些治理措施？
答案 植树种草；减少化石燃料的燃烧，开发新能源。
4. 臭氧层破坏的发生原因是什么？有什么危害？
答案 氟利昂等物质大量排放。危害：紫外线辐射增强，造成皮肤癌和白内障患病率上升，植物光合作用受到抑制。
5．海洋污染的发生原因是什么？
答案 生活污水、工业污水进入海洋，海洋运输时石油泄漏和倾倒污染物等。
6．土地荒漠化的发生原因是什么？
答案 植被的破坏是导致土地荒漠化的主要原因。
7. 治理土地荒漠化的措施主要有哪些？
答案 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。
二、保护生物多样性与可持续发展
1. 生物多样性
(1)什么是生物多样性？
答案 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)从分子水平看，生物多样性的直接原因和根本原因分别是什么？
答案 生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，生物多样性的根本原因是DNA(基因)的多样性。
(3)生物多样性包含三个层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
2. 生物多样性的价值
(1)生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
11
(2)判断生物多样性的价值种类
①野生生物的抗性基因引入驯化或栽培育种，能大幅提高农业生产力水平。
②生物多样性在调节气候和物质循环方面的贡献。
③自地球出现生命以来，曾经生存过几十亿个物种，现存的约500万物种，绝大部分都灭绝了，它们很可能含有目前人类尚不清楚的重要功能。
④我国700多万群家养蜜蜂和近万种野生蜜蜂是虫媒植物繁衍后代的“红娘”，对多种农作物的产量和质量提高立下了汗马功劳。
⑤涵养水源和防治水土流失。
⑥《中国药典》收取植物类药材400多种，动物类药材49种。
以上属于直接价值的是：①④⑥；间接价值的是：②⑤；潜在价值的是：③。
3. 生物多样性的保护
目前，我国采用了多种措施保护生物多样性：
(1)就地保护：主要是指建立自然保护区，这是对生物多样性最有效的保护。
(2)易地保护，如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
(3)利用生物技术保护：建立精子库、种子库等，对濒危物种的基因进行保护。
(4)法律法规保护。
一、例析酸雨带来的环境问题
下图为生态系统中的硫循环示意图以及我国三省原煤生产量、煤炭消费量和二氧化硫排放量柱状图，读图回答问题。
11
1．大气中的硫主要来源是什么？
答案 化石燃料、无机硫和硫化物。
2．影响图示省区二氧化硫排放量的主要因素是什么？
答案 煤炭消费量。
3．我国北方二氧化硫排放量高于南方，而南方的酸雨却比北方严重，产生这种差异的主要原因是什么？
答案 北方地形平坦，降水较少，土壤呈碱性。
4．酸雨的危害有哪些？
答案 危害：河湖水酸化，影响鱼类的生长繁殖；土壤酸化，影响森林和农作物的生长；危害人体健康；腐蚀建筑物。
5．减少酸雨的危害可采取哪些措施？
答案 减少SO2 和NOx的排放量，加强监督管理，实施清洁生产，可持续发展；采用煤碳脱硫技术以及控制汽车尾气排放；采用清洁能源，减少石油和煤的使用比例；合理的工业布局、城市规划。
二、相关保护生物多样性的综合应用
受汶川大地震影响，甘肃白水江国家级自然保护区大熊猫栖息地部分遭到破坏。山体滑坡致使大熊猫赖以生存的食物箭竹被埋没，大熊猫巡护道路、野外监测点、保护站、检查站等遭到严重损坏，震后栖息在保护区境内的102只大熊猫生存情况不明。请据此材料回答下列问题：
1. 用麻袋装上泥土加草籽树籽一层层垒上去，经常浇水，等草籽树籽发芽后长出根系，连接成片， 就可以有效预防山体滑坡，这体现了植物的哪种价值？
答案 间接价值。
2．以该保护区的自然景观为对象的生态旅游体现了生物多样性的哪种价值？
答案 直接价值。
3．大熊猫栖息地遭到破坏，赖以生存的食物箭竹被破坏，我们采用哪种保护措施更有效？
答案 易地保护。
11
4．有人说，为了保护野生生物，走可持续发展道路，我们应该禁止开发和利用自然资源。你认为对吗？为什么？
答案 不对。应该合理的开发和利用自然资源，禁止开发和利用濒危灭绝的野生生物资源。
1．目前大气中CO2浓度增加的主要原因是( )
A．日益增长的人口的呼吸作用
B．化石燃料和木材的燃烧
C．火山爆发
D．臭氧层被破坏
答案 B
解析 人的呼吸作用对二氧化碳浓度的影响微乎其微，A错误；大气中CO2浓度增加的主要原因是化石燃料和木材的大量燃烧，B正确；全球每年火山爆发次数和规模有限，不是CO2浓度增加的主要原因，C错误；臭氧层被破坏与二氧化碳浓度变化没有直接关系，D错误。
2．近期我国频繁出现雾霾天气，严重影响人体健康，引发公众的关注。下列措施中，不能减少雾霾天气发生的是( )
A．开发新能源，降低空气中PM 2.5的含量
B．减少汽车使用，降低汽车尾气排放
C．大力植树造林，减少沙尘暴的发生
D．提倡火力发电，提高燃煤使用量
答案 D
解析 开发新能源，减少化石燃料的燃烧，可以降低空气中PM 2.5的含量，A正确；降低汽车尾气排放，可以减少空气中PM 2.5的含量，B正确；大力植树造林能减少沙尘暴天气的发生，能减少空气中悬浮颗粒物，C正确；大力发展火力发电会消耗大量的能源，排放出大量的二氧化碳和颗粒物质，D错误。
3．下列关于生物多样性价值的实例中，属于间接价值的是( )
A．大自然中许多生物多姿多彩，具有观赏价值
B．森林具有调节气候、涵养水源、保持水土的功能
C．有些生物的特殊功能对科学研究具有启发作用
D．对人体有害的病原体存在尚不清楚的价值
答案 B
11
解析 大自然中许多生物多姿多彩，具有观赏价值属于直接价值，A错误；森林具有调节气候、涵养水源、保持水土的功能属于间接价值，B正确；有些生物的特殊功能对科学研究具有启发作用属于直接价值，C错误；对人体有害的病原体存在尚不清楚的价值属于潜在价值，D错误。
4．2010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。
5．下列关于生物多样性的保护的叙述中，正确的是( )
A．自然保护区的功能是接纳各地迁移和捕获来的野生动物并加以保护
B．保护生物多样性的关键是协调好人与生态环境的关系
C．当某地动物种群数趋于零时，对该动物种群需要采取就地保护的措施
D．易地保护就是把大批野生动物迁入动物园、水族馆等进行保护
答案 B
解析 自然保护区的功能是保护当地的生态系统或物种，A错误；保护生物多样性的关键是协调好人与生态环境的关系，B正确；当某地动物种群数趋于零时，对该动物种群已不宜采取就地保护的措施，应进行易地保护，C错误；易地保护就是把濒临灭绝的珍稀物种迁移到动物园、科研所等进行保护和繁殖，D错误。
知识点一 关注全球性生态环境问题
1．全球性生态环境问题越来越引起人们的关注，它关系到人类的生存与可持续发展。下列选项中，不属于全球性生态环境问题的是( )
A．金融危机 B．土地荒漠化
C．温室效应 D．水资源短缺
答案 A
解析 生态环境问题是对生物圈稳态造成威胁的因素，金融危机不属于生态环境问题，A正确；土地荒漠化、温室效应、水资源短缺都会对生物圈稳态造成威胁，故属于全球生态环境问题，B、C、D错误。
11
2．近年来，很多国家的研究人员试图通过生物技术，将植物所含的有机物加工为生物柴油(主要成分为碳氢化合物和醇类化合物)，部分代替化石燃料。这种做法有助于缓解能源危机，同时也可能缓解( )
A．温室效应 B．臭氧层破坏
C．酸雨 D．水体富营养化
答案 C
解析 生物柴油燃烧时也会释放大量的二氧化碳，不会缓解温室效应，A错误；破坏臭氧层的是氟利昂，B错误；由于煤炭中含有S元素，而生物柴油(主要成分为碳氢化合物和醇类化合物)不含S元素，所以使用生物柴油会缓解酸雨的发生，C正确；导致水体富营养化的因素是N、P等无机盐的增加，D错误。
3．今年太湖蓝藻大爆发，导致饮用水出现严重异味，水质变臭的根本原因是( )
A．蓝藻繁殖速度快
B．好氧细菌增多
C．水中溶解氧过低
D．水体中富含N、P等元素
答案 D
解析 太湖蓝藻大爆发，导致饮用水出现严重异味，水质变臭的根本原因是水体中富含氮、磷等元素。
知识点二 保护生物多样性与可持续发展
4．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，也是人类及其子孙后代共有的宝贵财富，下列说法错误的是( )
A．外来物种的入侵是我国生物多样性减少的主要原因
B．基因重组是形成生物多样性的重要原因之一
C．就地保护的主要措施是建立自然保护区和国家公园
D．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
答案 A
解析 我国生物多样性减少的主要原因是掠夺式的开发利用，A错误；基因重组是变异的一种，是形成生物多样性的重要原因，B正确；就地保护的主要措施是建立自然保护区和国家公园，C正确；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，D正确。
5．下列有关生物多样性的叙述，错误的是( )
A．共同进化导致生物多样性的形成
B．森林能调节气候属于生物多样性的直接价值
C．生物多样性的间接价值明显大于直接价值
D．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
答案 B
11
解析 共同进化是指生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化，生物多样性的形成是共同进化的结果，A正确；森林能调节气候属于生物多样性的间接价值，B错误；生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值，C正确；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，D正确。
6．为了人类的可持续发展，必须保护生物的多样性，下列关于生物多样性的叙述中，正确的是( )
A．生物多样性就是指物种多样性
B．就地保护是保护生物多样性的有效措施之一
C．外来物种入侵增加了本地生物多样性
D．保护生物多样性意味着禁止对生物资源的开发和利用
答案 B
解析 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；生物多样性的保护包括就地保护和易地保护，就地保护是保护生物多样性的有效措施之一，B正确；外来物种入侵破坏了生态平衡，降低了本地生物多样性，C错误；保护生物多样性并非禁止对生物资源的开发利用，而是合理开发和利用，D错误。
7．在生态环境的研究、保护过程中，下列方法与目的不相符的是( )
A．建立盐城丹顶鹤自然保护区，主要是防止滩涂被破坏
B．利用昆虫信息素诱捕有害昆虫，可降低有害昆虫的种群密度
C．建立濒危动物精子库，有利于保护濒危动物的基因多样性
D．建立缓冲带，减少人类干扰，使被破坏的湿地依靠自然恢复
答案 A
解析 建立盐城丹顶鹤自然保护区主要是保护丹顶鹤等珍稀野生动物及其赖以生存的栖息地即滩涂湿地生态系统，A错误；利用昆虫信息素诱捕有害昆虫，可降低有害昆虫的种群密度，属于生物防治，B正确；建立濒危动物精子库，有利于保护濒危动物的基因多样性，C正确；建立缓冲带，减少人类干扰，使被破坏的湿地依靠自我调节能力逐渐恢复，D正确。
8．下述措施符合可持续发展的是( )
A．将湿地开垦成农田
B．自然保护区内引入外来物种
C．农业生产减少农药使用量
D．禁止捕捞海洋鱼类
答案 C
11
解析 不能将湿地开垦成农田，要退耕还林、还草、还湖，A错误；自然保护区要慎重引入外来物种，否则会造成生态入侵，破坏当地的生态系统，B错误；利用生物防治，可以减少农药使用量，保护环境，C正确；为保护海洋生态系统的物种多样性，应合理捕捞海洋鱼类，不是完全禁止捕捞海洋鱼类，D错误。
9．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。
10．全球变暖导致很多地区水稻产量下降，极端干旱地区甚至颗粒无收。日本研究人员在菲律宾干旱地区种植水稻的过程中发现了一种能让根系在生长中深入土壤的基因，并使用这种基因培育出了新型耐旱深根稻，新品种在轻度干旱环境中与湿润环境相比产量几乎没有变，在极度干旱状 态下产量也只下降了30%，耐旱能力显著提高，这一实例充分体现了( )
A．生物多样性的直接价值
B．“深根”基因的存在能体现物种的多样性
C．基因突变的定向性
D．基因通过控制酶的合成间接控制抗旱性状
答案 A
解析 利用基因培育出了新型耐旱深根稻充分体现了生物多样性的直接价值，A正确；“深根”基因的存在能体现遗传的多样性，B错误；基因突变是不定向的，C错误；从题干中看不出，基因通过控制酶的合成间接控制抗旱性状，D错误。
综合训练
11. 1986年，江苏大丰麋鹿自然保护区从英国重新引入在我国已经灭绝的麋鹿39只(其中雄性13只、雌性26只)，麋鹿在接下来的几年中的数量变化如下表：
年份
1987
1988
1989
1990
1991
1992
出生率/%
17.9
27.3
29.6
22.7
24.9
30.2
存活数/只
44
54
66
78
96
122
(1)麋鹿引入保护区后，种群数量发生上表所示变化，这种保护属于__________。2003年起大丰麋鹿保护区进行了麋鹿野生放归，以后若要调查野生麋鹿种群数量，常用方法是__________。多年后，保护区中的麋鹿种群数量呈__________ 型增长，麋鹿种群中性别比例将逐渐接近__________。
11
(2)观察发现，麋鹿能通过嗅辨尿液气味来寻找同伴，这属于生态系统的__________。在繁殖季节只有雄性鹿王才有交配权，雄性麋鹿为争夺王位开展剧烈搏斗，这将会导致麋鹿种群的基因频率发生__________。
(3)由于麋鹿种群对植被的采食与践踏，造成栖息地环境的改变，如大多数沼泽植物逐渐消失，某些植物数量有所增加等，这将引起保护区内的生物群落发生__________。观察发现，麋鹿喜食当地被列为外来入侵物种的互米花草，其生态学意义为______________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)易地保护 标志重捕法 S 1∶1
(2)信息传递 定向改变
(3)次生演替 有利于本地物种的保护，以及维持生物的多样性
解析 (1)麋鹿引入保护区进行保护，这种保护属于易地保护。调查动物的种群密度常用的方法是标志重捕法。多年后，保护区中的麋鹿种群由于环境条件适宜而数量呈S型增长，麋鹿种群中性别比例将逐渐接近1∶1。(2)麋鹿能通过嗅辨尿液气味来寻找同伴，这属于生态系统的信息传递，在繁殖季节只有雄性鹿王才有交配权，雄性麋鹿为争夺王位开展剧烈搏斗，这种种内斗争将导致麋鹿种群的基因频率发生定向改变。(3)保护区内的生物群落的改变属于次生演替，麋鹿喜食当地被列为外来入侵物种的互米花草，其生态学意义为有利于本地物种的保护，维持生物的多样性。
12．人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面，有效防止了海洋生物附着生长，但近年来的研究发现，油漆中的有机锡可释放入海，对多种生物造成毒害。有关该污染的部分研究如下，请回答：
(1)较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素合成，这些雌性个体的繁殖功能有何变化？____________。小鼠在食用含较高剂量三丁基锡的食物后胸腺萎缩，请推测其细胞免疫和体液免疫功能各有何变化？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该污染物通过________的富集可能对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。
(2)有机锡污染导致某海域一种鱼的种群年龄组成发生改变(如图)，请预测该种群数量的变化趋势。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
注：图中数字表示各年龄期个体数占总个体数的百分比。
(3)某海域受有机锡污染后，部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降，个别物种消亡，而沙蚕等多毛纲动物变为优势类群，这是在________水平上研究的结果。
11
(4)以上资料表明，如果有机锡长期污染将会导致______________下降，从而降低生态系统的____________。
答案 (1)减弱 细胞免疫和体液免疫都逐渐减弱 食物链(网) (2)该种群的数量将越来越少 (3)群落 (4)物种多样性 抵抗力稳定性
解析 (1)由于较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素的合成，造成雌性动物体内雌性激素减少，所以致使繁殖功能减弱。胸腺是T细胞发育成熟的场所，胸腺萎缩后T细胞减少，则T细胞对应的细胞免疫减弱。在体液免疫中，T细胞发挥呈递抗原的作用，所以T细胞减少，体液免疫也会减弱。(2)有机锡污染后，鱼的年龄组成由增长型变为衰退型，可以预测该种群的数量将会越来越少。(3)该题考查物种多样性的变化以及优势种的问题，这些都属于群落水平上研究的内容。(4)生态系统中的组分越简单，其自我调节能力越小、抵抗力稳定性越差。
13．阅读以下资料，回答有关问题。
上个世纪，由于掠夺象牙者的肆意猎杀，南非大象的数量以惊人的速度锐减，最少时整个南非境内只有野生大象50头左右。1995年，南非开始全面禁止猎象，为大象建立自然保护区，在几年时间内，大象的数量已增至近两万头。大象数量的急剧增长带来了新的环境问题。象的寿命很长且食量大，一头成年非洲象每天啃食大约300千克的植物。为吃到多汁的嫩根或树叶，大象常把整棵树推倒，连数千年树龄的稀有古木也成盘中餐，其他食草动物的口粮也都被它抢占。以上事实证明，生物多样性和大象种群的大量繁衍是难以两全其美的。为保护受威胁的生态环境，南非政府实施一系列新的措施，其中包括有计划捕杀、给大象避孕、扩大自然保护区面积等。
(1)南非大象数量从50头左右增至近两万头，其主要原因是________________
________________________________________________________。
若南非政府不采取任何新的措施，大象种群的K值将会如何变化？________________________________________________________________________。
(2)大象在南非虽然成灾，但在全球来说仍然属于数目稀少的珍贵动物，所以南非环境部长也说实施捕杀大象的措施有弊端。为保护当地的生态平衡和物种多样性，同时尽可能保护更多的大象，除了上面提到的措施外，你认为还应增加什么有效的措施？
________________________________________________________________________。
(3)有计划地捕杀大象或对大象实施避孕，目的是通过控制大象种群的__________________(数量特征)，从而控制其种群密度。从南非大象数量的变化可以看出，人类活动对自然种群数量的变化产生了很大的影响，同时人类自身也深受人口过度增长的困扰。人口众多对于我国的生态环境已经产生了沉重的压力，为此我国在__________________的同时，还应采取的措施是________________________________________________________________________
11
________________________________________________________________________。
答案 (1)被捕杀少，寿命长(死亡率低)，食物充足，被捕食少 K值将会变小
(2)人工迁徙大象或为当地其他物种建立新的保护区(其他合理答案也可)
(3)出生率和死亡率 控制人口增长 加大保护资源和环境的力度(或合理开发利用资源、减少环境污染、保护生态平衡、提高人口素质等)
解析 (1)材料中“1995年，南非开始全面禁止猎象，为大象建立自然保护区”，这是大象种群数量增多的基点。再结合种群数量增长的知识进行分析。(2)从生物多样性和大象种群的大量繁衍两全其美的角度入手，只要回答合理即可。(3)对大象实施避孕是降低出生率，有计划地捕杀大象是增加死亡率。大象的事例给人以启示，主要从要解决好人口增长与保护环境的关系的角度进行分析。
11
微信/支付宝扫码支付