【本讲教育信息】
一、教学内容
人类对全球环境的影响
1. 生物多样性保护的意义和措施
2. 关注全球生态环境问题
二、重点导学
生物多样性 全球生态环境问题
三、全面突破
知识点1 关注全球生态环境问题
思考：目前全球面临哪些环境问题？
（人类对全球环境的影响主要表现在：①温室效应与全球变暖；②臭氧减少危及地球所有生物；③全球各地普降酸雨；④水体污染；⑤物种灭绝与生物多样性下降。）
1. 温室效应
温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增温后放出的长短波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到－
（1）形成原因：化石燃料的大量燃烧，导致大气中CO2的含量增多。
除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水汽等。随着人口数量的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，导致大气中的二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。据分析，在过去二百年中，二氧化碳浓度增加25％，地球平均气温上升
空气中含有二氧化碳，而且在过去很长一段时期中，含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80％来自人和动、植物的呼吸，20％来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75％被海洋、湖泊、河流等地面水及空中降水吸收溶解。还有5％的二氧化碳由植物通过光合作用，转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳含量占空气成分0.03%（体积分数）始终保持不变的原因。
但是近几十年来，一方面，由于人口急剧增加，工业迅猛发展，呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。另一方面，由于人类对森林乱砍滥伐，大量农田用地被建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长，使地球气温发生了改变。
如果大气中的二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3～5℃，两极地区可能升高
（2）危害：全球气候变暖将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水淹没。
科学家预测，今后大气中二氧化碳的含量每增加1倍，全球平均气温将上升1.5～4
（3）防治措施：减少化石燃料的燃烧；开发新能源；大量植树造林。
2. 臭氧减少
（1）形成原因：氟利昂等物质大量排放到空气中。
（2）危害：导致人患皮肤癌、白内障等疾病；植物的光合作用受到抑制，农作物减产。
（3）措施：减少氮氧化物和氯氟烃的排放。
紫外线从多方面影响着人类健康，紫外线过多会使人体出现如晒斑、眼病、免疫系统变化、光变反应和皮肤病（包括皮肤癌）等情况。皮肤癌是一种顽固的疾病，紫外线的增长会使患这种病的危险性增大。紫外线光子有足够的能量去破坏双键。中短波紫外线会透入皮肤深处，使人的皮肤产生炎症，人体的遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）受到损害，使正常生长的细胞蜕变成癌细胞并继续生长成整块的皮肤癌。也有人说是由于太阳光渗透进皮肤的表层，紫外线辐射轰击着皮肤细胞核内的DNA基本单位，使许多基本单位溶化成失去作用的碎片。这些情况的修复过程可能会出现不正常，从而导致癌变。流行病学已证实非黑色素瘤皮肤癌的发病率与日晒紧密相关。各种类型皮肤的人都有患非黑色素瘤皮肤癌的可能，但在拥有浅色皮肤的人群中发病率较高。经动物实验发现，紫外线中，紫外线B波长区是致癌作用最强的波长区域。
据估计，总臭氧量减少1％（即紫外线B增强2％），基础细胞癌变率将增加约4％。近来的研究发现，紫外线B可使免疫系统功能发生变化。有些实验结果表明，传染性皮肤病可能也与由臭氧减少而导致的紫外线B增强有关。据估计，总臭氧量减少1％，皮肤癌的发病率将增加5~7％，白内障患者将增加0.2~0.6％。自1983年以来，加拿大皮肤癌的发病率已增加235％，1991年皮肤病患者已多达4.7万人。美国环保局局长说，美国在今后50年内死于皮肤癌者，将比过去预计的增加20万人。澳大利亚人喜欢晒日光浴，把皮肤晒得黑黑的。尽管科学家反复告诫多晒太阳会导致皮肤癌，但他们对晒日光浴还是乐此不疲。结果，直到澳大利亚人皮肤癌的发病率比世界上其他地方高出1倍时，他们才醒悟过来。全世界患皮肤癌的人数已占癌症患者总人数的1／3。
联合国环境规划署曾警告说：如果地球的臭氧层继续按照目前的速度减少并变薄，那么到2000年时全世界患皮肤癌的人数比例将增加26％，达到30万人。如果下个世纪初臭氧层的厚度再减少10％，那么全世界每年患白内障的人有可能达到160万~175万。
受紫外线侵害还可能会诱发麻疹、水痘、疟病、疤疹、真菌病、结核病、麻风病、淋巴癌。
紫外线的增加还会引起海洋浮游生物及虾、蟹幼体和贝类的大量死亡，造成某些生物灭绝。紫外线照射还会使成群的兔子患上近视眼，成千上万只羊双目失明。
紫外线B削弱光合作用 根据非洲海岸地区的实验推测，在增强的紫外线B照射下，浮游生物的光合作用被削弱约5％。增强的紫外线B还可通过消灭水中微生物而导致淡水生态系统发生变化，并因而减弱了水体的自净作用。增强的紫外线B还可杀死幼鱼、小虾和蟹。如果南极海洋中原有的浮游生物数量极度下降，则海洋生物的种类从整体上会发生很大变化。但是，有的浮游生物对紫外线很敏感，有的则不敏感。紫外线对不同生物的DNA的破坏程度有100倍的差别。
严重阻碍各种农作物和树木的正常生长 有些植物，如花生和小麦，对紫外线B有较好的抵御能力，而另一些植物，如莴苣、西红柿、大豆和棉花，则对紫外线B很敏感。美国马里兰大学农业生物技术中心的特伦莫拉用太阳灯对6个大豆品种进行了观察实验，结果显示其中3个大豆品种对紫外线辐射极为敏感。具体表现为，大豆叶片光合作用强度下降，造成减产，同时也使大豆种子的蛋白质和油脂含量下降。大气臭氧层减少1％，大豆也将减产1％。
3. 酸雨
（1）形成原因：硫的氧化物，煤，石油等化石燃料的大量燃烧导致大气中S和N的氧化物含量增多。
燃烧煤、石油和天然气→ S和N的氧化物 + 大气中的水汽 → 硫酸和硝酸 → 酸雨
（2）危害：水体酸化，影响动物的生长发育，伤害植物的叶和芽，腐蚀建筑物和金属材料。
（3）防治措施：减少化石燃料的燃烧；使用脱硫煤；开发新能源；植树造林。
什么是酸雨区？
在某地收集到酸雨样品，该地还不能算是酸雨区，因为一年可能有数十场雨，某场雨可能是酸雨，某场雨也可能不是酸雨，所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中，但一般认为：年均降水pH值高于5.65，酸雨率是0~20%，为非酸雨区；pH值在5.30~5.60之间，酸雨率是10~40%，为轻酸雨区；pH值在5.00~5.30之间，酸雨率是30~60%，为中度酸雨区；pH值在4.70~5.00之间，酸雨率是50~80%，为较重酸雨区；pH值小于4.70，酸雨率是70~100%，为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实，北京、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也曾收集到几场酸雨，但年均pH值和酸雨率都在非酸雨区标准内，故为非酸雨区。
我国三大酸雨区包括：
①华中酸雨区：目前已成为全国酸雨污染范围最大，中心强度最高的酸雨污染区。
②西南酸雨区：是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。
③华东沿海酸雨区：它的污染强度低于华中，西南酸雨区。
4. 水体污染
（1）形成原因：生活污水，工业废水进入海洋水体，海洋运输时石油泄漏和倾倒污染物等。
水体污染物主要类型如下：
硫化物、无机酸碱盐（如氯化物、硫酸盐、酸、碱）的无机有害物；氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等重金属元素；氨基酸、蛋白质、碳水化合物、油类、脂类等耗氧有机物；钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源；苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物；寄生虫、细菌、病菌等微生物污染；铯、钚、锶、铀等放射性污染物。
（2）危害：水体富营养化，若表现在海洋中称为赤潮；若表现在湖泊等淡水流域中称为水华。
（3）防治措施：减少生活污水，工业废水和污染物等进入水体。
知识点2 生物多样性保护的意义及措施
1. 生物多样性是指所有自然世界的资源，包括植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统。
2. 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三个层次。
|
层次 |
内容 |
性质 |
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遗传多样性 |
基因、基因型 |
种内不同种群 种群内的遗传变异 |
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物种多样性 |
生物种类的丰富度 |
不同物种 |
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生态系统多样性 |
生态群落、栖息环境 |
不同生态系统 |
3. 生物多样性的价值
（1）直接使用价值
①青蒿素，海螵蛸，蝉蜕，鹿茸，犀牛角等具有药用价值；
②生物多样性具有科学研究价值；
③欣赏价值。
（2）间接使用价值
野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们对保持生态平衡及生态系统稳定性起着重要作用。
（3）潜在的使用价值
大量野生生物的使用价值目前还不清楚，但是一旦消失，它们的各种潜在使用价值也就不复存在了，所以应当珍惜和保护它们。
【典型例题】
例1、正常情况下，大气中含有约78%的N2，21%的O2，还含有少量的CO2、水蒸气以及稀有气体和杂质。如果大气中二氧化碳的含量明显增加，就会引起“温室效应”，导致全球变暖。请回答：
从生物地球化学循环的角度，指出降低“温室效应”的措施是_________和_________。
分析：导致温室效应的气体主要是二氧化碳，因此要降低温室效应，就应设法降低大气中的二氧化碳的含量。种植绿色植物，使植物通过光合作用消耗CO2，减少化石燃料的消耗也可以达到这个目的。
答案：种植绿色植物 减少化石燃料的消耗
例2、下列措施符合保护物种多样性原则的是 （ ）
A. 为美化城市环境，随意从国外引进多种观赏类植物
B. 为保护草场、减少沙化，要杀死所有危害草原的黄鼠
C. 将东北虎迁入野生动物园繁育，并进行部分的野外回归实验
D. 为控制水葫芦在我国造成的严重灾害，应将其天敌引入我国
分析：将东北虎迁入野生动物园繁育，并进行部分的野外回归实验，虽然多少有些无奈，但目前为了保护东北虎这个濒危物种，只能采取这样的方法。
答案：C
例3、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. 臭氧层被破坏
分析：臭氧层中的臭氧能吸收200～300纳米（nm）的紫外线辐射，因此臭氧层被破坏可使阳光中的紫外线辐射到地球表面的量大大增加，从而产生一系列严重的危害。
答案：D
例4、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，指出可能会产生哪些负面影响。
分析：本题考查了生态系统的结构及功能的基础知识，由图可知，可溶性有机碳可作为好氧细菌碳源，被好氧细菌分解利用，好氧细菌呼吸作用产生的二氧化碳等物质作为黑藻、绿藻等植物光合作用的原料，同时又是其呼吸作用的产物，这样，在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定的物质循环。根据第（2）小题的题干，梳理出两条食物链，重金属盐在食物链中有富集现象，对高营养级的人危害很大，而且难于降解，易发生二次污染。
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。
【超前思维】
下一讲我们将进行必修三的复习，请大家从以下几方面做好预习。
1. 植物的激素调节。
2. 动物生命活动的调节。
3. 免疫系统与免疫功能。
4. 种群
5. 群落
6. 生态系统
7. 人类与环境
重点导学
1. 植物生长素的发现过程和生理作用分别是怎样的？
2. 其他植物激素的生理作用分别是怎样的？
3. 什么是动物的内环境？其稳态是如何调节的？
4. 动物的神经系统结构和功能是怎样的？
5. 高等动物的内分泌系统与体液调节途径是什么？
6. 动物的免疫系统包括哪几部分？它们是如何实现其免疫功能的？
7. 什么是种群？种群有哪些基本特征？种群的数量增长有哪些规律？种群数量变动有哪些规律？
8. 什么是生物群落？群落结构包括哪几部分？群落演替有哪几种类型？
9. 什么是生态系统？生态系统的结构和功能分别是怎样的？生态系统的稳态是如何调节的？
10. 全球的人口现状如何？目前我们面临的环境问题有哪些？
【模拟试题】（答题时间：25分钟）
一、选择题
1. 造成“温室效应”的主要物质是
（ ）
A. 二氧化碳 B. 二氧化硫 C. 氮气 D. 氧气
2. 造成臭氧层破坏的物质主要是
（ ）
A. 氟利昂 B. 二氧化硫 C. 氮气 D. 氧气
3. 造成海洋污染的原因有
（ ）
①污染物通过河流进入海洋 ②污染物通过空气进入海洋 ③轮船泄漏的石油 ④直接倾倒的污染物
A. ①③ B. ①③④ C. ①②④ D. ①②③④
4. 形成酸雨的主要污染物是
（ ）
A. 二氧化碳 B. 二氧化硫 C. 盐酸 D. 磷酸
5. 导致土地荒漠化的主要原因是
（ ）
A. 全球气温上升 B. 全球性水资源短缺
C. 植被的破坏 D. 频繁的沙尘暴
6. 下列关于生物多样性的说法正确的是
（ ）
A. 生物的多样性是指生物个体的多样性
B. 生物的多样性包括所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统
C. 生物的多样性是指生物物种的多样性
D. 生物的多样性包括所有的植物、动物和微生物及各种各样的生态系统，共同构成生物的多样性
7. 下面关于生物多样性的价值，说法正确的是
（ ）
A. 生物多样性的价值包括它的直接价值、间接价值和潜在价值
B. 生物多样性的价值主要是指它食用、药用和工业原料等方面的价值
C. 生物多样性的价值主要是指工农业生产和生态功能方面的价值
D. 生物多样性的价值的大小是由生物数量的多少决定的
8. 下列各项保护生物多样性的措施中，属于就地保护措施的是 （ ）
①建立植物园和动物园
②建立自然保护区
③建立动植物繁育中心
④建立风景名胜景区
A. ①③ B. ③④ C. ②④ D. ①②③④
9. 下列关于自然保护区和可持续发展的说法不正确的是
（ ）
A. 对自然资源适时地、有计划地合理开发是可持续发展的必然要求
B. 保护野生生物最好的方法是易地保护
C. 保护生物多样性的关键是协调好人与环境的关系
D. 建立自然保护区是保护自然的有效方法
10. 鼎湖山是我国建立的第一个国家级自然保护区，因其完整保存了具有400多年历史的地带性植被——南亚热带季风常绿阔叶林，被中外科学家誉为“北回归线沙漠带上的绿洲”。建立该自然保护区的主要目的是为了保护 （ ）
A. 物种 B. 种群 C. 群落 D. 生态系统
11. 关于生物多样性的保护，下列说法正确的是
（ ）
A. 自然保护区的功能是接纳各地迁移和捕来的野生动物并加以保护
B. 鼓励人们进入保护区，给鸟类建巢、喂食
C. 迁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
D. 对于珍稀濒危物种，禁止一切形式的猎采及买卖
二、非选择题
12. 下图为X河流流经Y市示意图。其中a处在上游，d处在下游。据图分析回答：
（1）造成X河流污染的主要污染源最可能分布在
（ ）
A. ab段 B. bc段 C. cd段 D. bd段
（2）列举造成X河流污染的3种可能的污染源
。
（3）d处污染程度明显降低，除了物理性的沉降和化学性的分解之外，
型微生物在净化污水中也起着重要的作用，具体过程是
_____
。
【试题答案】
一、选择题
1. A 2. A 3. D 4. B 5. C 6. B 7. A 8. C 9. B 10. D 11. D
二、非选择题
12. （1）B （2）工业污水、生活污水、固体废弃物、生活垃圾等 （3）需氧 将污染物中的有机物分解成二氧化碳和水、含氮和磷的无机盐