2019-2020年高中生物 （人教大纲版）第二册 第九章人与生物圈 2生物多样性及其保护(备课资料).doc

2019-2020年高中生物 （人教大纲版）第二册 第九章人与生物圈 2生物多样性及其保护(备课资料)一、生物多样性的消失生物多样性（ biological diversity）是指一定空间范围内多种多样活动有机体（动物、植物、微生物）有规律地结合在一起的总称。生物多样性也可表述为：地球上所有动物、植物和微生物的物种多样性和它们的遗传与变异多样性以及生态系统多样性。它是一个包揽了可提高人类生活和福利的自然生物财富的术语。这个广义的概念反映了基因、物种和生态系统的相互关系，因为基因是物种的组成部分，物种是生态系统的组成部分。物种是生物多样性概念的中心。它既是生物之间以及与其生存环境之间复杂的相互关系的体现，也是生物资源丰富多彩的标志。不同学科的学者对生物多样性的理解和兴趣不完全相同，但都把它看成是一种不可缺少的原始材料、资源和自然遗产。一般从三个水平上来研究和分析生物多样性的基本特点：（1）遗传多样性；（2）物种多样性；（3）生态系统多样性。随着人们对生物多样性相互关系研究的不断深入，越来越注意到生态系统中生物多样性问题的重要，而生物多样性的保护正集中在这个关键环节上。自林奈（Linne） 开始将地球上的生命群分类后约230年的今天，我们仍然不知道地球上究竟存在多少物种，可能连1/10都尚未掌握。在地球上大约1000万3000万的物种中，只有140万已经被命名或被简单地描述过。对多数研究较深的生物为类群来说，物种的丰富程度从极地到赤道呈增加趋势。密闭的热带森林几乎包含了世界物种的一半以上，尽管它只覆盖了陆地面积的7%。生物资源提供了地球生命的基础，包括人类生存的基础。我们所有的食物都来自野生物种的驯化。世界上许多在经济上最具有重要经济价值的物种分布在物种多样性并不特别丰富的地区。人类已经利用了大约5000种植物作为粮食作物，其中不到20种提供了世界绝大部分的粮食。我们大多数医药起先都来自野外。在中国，对5000多种药用植物已经有记载。世界上很多药物都含有从植物、动物和微生物中提取的或者天然化合物合成的有效成分。植物和动物是主要的工业原料。从全球来看，物种丰富的生态系统无疑将为整个人类社会的未来提供更多的产品。以上几个实例可以说明滥用有限的自然资源是一种自我毁灭。世界生物多样性与人类文化共同进化。人类对生物区系的各种影响可以在某一特定地区增加或减少遗传、物种和生态环境的多样性。人类对物种灭绝速度的影响可以追溯到15000年前，但是最近400年来，地球上的物种灭绝速度在加快，如兽类在17世纪平均5年灭绝一种，到20世纪每年就灭绝一种。从19世纪起，人为因素急剧增长。鸟类和哺乳动物的绝灭记录是最完整的，在18501950年间，鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年一种。科学家预测，如不采取保护措施，地球上全部生物多样性的1/4在未来2030年里有被消灭的严重危险，现在每年有12万个物种灭绝，物种灭绝的速度是形成速度的100万倍。中国在1962年所列受保护的生物为78种，而现在已经增加到150种。由于食物链的作用，地球上每消失一种植物，往往有1030种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。每一种物种的丧失减少了自然和人类适应变化条件的选择余地。生物多样性减少，也将恶化人类生存环境，限制人类生存与发展机会的选择，甚至严重威胁人类的生存与发展。保护和拯救生物多样性是实现可持续发展的迫切需要。一个物种的灭绝一般是由多种原因造成的。生物多样性受威胁的主要原因：（1）大面积森林采伐、火烧和农垦，这些活动对野生物种来说是毁灭性的；（2）草地过度放牧和垦殖；（3）生物资源的过分利用；（4）工业化和城市化的发展；（5）外来物种的大量引进或侵入；（6）无控制的旅游；（7）污染；（8）全球变暖；（9）各种干扰的累加效应。下列生物类群尤其容易灭绝：（1）具有较高营养级别的物种，即处于食物链上层的种群增殖速度较慢的大型稀有动物；（2）地方特有种；（3）发展缓慢的小规模种群的物种；（4）生物依赖集团中的最大成员；（5）缺乏散播和迁移能力的物种；（6）具有群集巢居习性的物种；（7）迁徙物种；（8）依赖不可靠资源的物种；（9）对干扰没有进化经历的物种。稀有物种比广布物种更易于灭绝。地方特有的物种（只在严格限制的地区发现）当其限制的生态环境遭到破坏或丧失时特别易于灭绝。岛屿物种是世界生物多样性受威胁最严重的一些组成。通常，温带生物区系比热带灭绝的几率小些。热带森林砍伐将是未来50年中物种灭绝的最主要原因。生物多样性的保护是对于人类与各种生命形式和生态系统的相互作用的管理，目的是使它们向当代人提供最大的利益，并保持满足后代需求的潜力。保护生物多样性的方法：（1）建立保护区，就地保护；（2）迁地保护和离体保存；（3）建立生物多样性保护区网络；（4）生态系统的恢复和改善。中国已于1992年签署加入了生物多样性公约，1995年，举行了该公约第一次缔约方会议。二、可持续发展的概念和战略鉴于人类生活方式对环境已经和将要造成的破坏，1992年6月，世界各国首脑聚集在巴西的里约热内卢，共同构筑21世纪的行动计划，试图为实现可持续发展建立一种全球伙伴关系。从那时起，可持续发展一词被政府、产业部门和环境组织等广泛使用。每个人似乎都赞同我们需要可持续发展。但是，对于它的真正含义以及如何实现，却一直没有一致意见。据统计，有关可持续发展的定义有65种之多。世界环境与发展委员会于1983年提出的定义，侧重于世代伦理方面，着重从代际间的公平和社会等的角度对可持续发展作了高度概括。侧重于生态方面的定义有：改进人类的生活质量，同时不要超过支持发展的生态系统的负荷能力（世界自然保护联盟，1991）；保持和加强环境系统的生产和更新能力（刘培哲，1994）；寻求一种最佳的生态系统，以支持生态系统的完整性和人类愿望的实现，使人类的生存环境得以持续（福尔曼，1990）；不超过环境承载能力的发展（R戈德兰，1994）。侧重于经济方面的定义有：在保持自然资源的质量和所提供服务的前提下，使经济的净利益增加到最大限度（E皮尔斯）；不降低环境质量和不破坏世界自然资源基础的经济发展（世界资源研究所，19921993）；可持续发展就是给子孙后代与当代人相等甚至更多的机会，这种机会是消费或投资的可能性（DI斯德）；侧重于技术方面的定义有：可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术，尽可能接近零排放或密闭式工艺方法，尽可能减少能源和其他自然资源的消耗（JG司伯斯，1989）；可持续发展就是建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统（世界资源研究所，19921993）。侧重于社会方面的定义：人口增长趋于平衡、经济稳定、政治安定、社会秩序井然的一种社会发展（LR布朗）；在环境允许的范围内，现在和将来给社会上所有的人提供充足的生活保障（T奥尼尔，1994）。侧重于空间方面的定义有：既满足于当代人需要又不危害后代人满足需要的能力，既符合局部人口利益又符合全球人口利益的发展（杨开忠，1994）。侧重人与自然相协调方面的定义有：可持续发展的根本点就是经济和社会的发展与资源、环境相协调，其核心就是生态与经济相协调（全国资源环境与经济发展研讨会，山西运城、1995年）。20世纪以来，人类创造了前所未有的物质财富。但是，伴随着科学技术的进步和生产力的发展、人口剧增、资源浪费、环境污染、生态遭到破坏等一系列社会问题反过来又严重地威胁着人类的生存和发展。在这种形势下，我国政府就提出了促进中国环境与发展的“十大对策”。国务院环境保护委员会于1992年决定，由有关部门负责编制中国21世纪议程中国21世纪人口、资源、环境与发展白皮书（简称中国21世纪议程）。该文件指出，努力寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的可持续发展道路，是中国在未来和下一个世纪发展的自身需要和必然选择。因此，我国政府和人民在发展经济的同时，追求较高的环境、资源和生态质量，决不以牺牲环境来求经济的增长；决不再主要依靠高投入、高消耗、拼资源实现经济的高速发展，而是主要依靠科学技术提高经济增长的质量，依靠科学的、精细管理提高投入产出率。为此，我国“九五”规划和xx年远景目标纲要中，可持续发展和科教兴国作为两大战略放在了突出重要的地位。总之，走可持续发展道路是一条功在当代、利在千秋的事业。积极促进这一战略的全面实施，是造福当代、泽及子孙的大事，是实现国家富强、民族昌盛的大计。三、人和生物圈计划到目前为止，我国已经有16个自然保护区加入到“世界生物圈保护网”中，这与“人和生物圈计划”有关。“人和生物圈计划”是一项国际性的政府间合作研究生态学的综合性计划。它由联合国科教文组织在其他组织配合下，于1970年第16届全体会议上决定，于1971年开始实施。“人和生物圈计划”研究的范围很广，涉及到各种生态系统的领域，目前研究对象是人类活动对环境的影响，针对由于人口猛增、经济社会飞速发展及不合理地开发和利用自然资源等活动所带来的水土流失、沙漠扩展、耕地面积减少、粮食紧张、资源能源短缺，生物物种的锐减和环境污染等一系列重大问题，提出了14个研究项目，探讨人类活动对森林、牧场，干旱地带、河口海岸三角洲地带资源、山地、冻原等生态系统的影响；岛屿与生态系统的合理利用；肥料、工程建设、能量、环境污染对人和生态系统的影响等；从不同角度共同寻求正确解决社会问题、有效地管理地球资源和维护其潜力的途径、方法以协调经济、社会发展跟保护环境的关系和改善全球的环境。“人和生物圈计划”十分强调自然科学家、社会科学家、政府决策人员跟广大人民密切配合，将人和资源作为一个整体进行研究，因此深受各国人民的重视和支持。全世界先后有114个国家参加“人和生物圈计划”，并由30多个会员国组成“国际协调理事会”。我国于1972年加入此计划，并当选为“国际协调理事会”的理事国。通过这个计划的研究，全球人民得到了共识：我们只有一个地球，为了人类子孙后代的共同利益，保护地球、保护自然就是保护人类自己。四、典型例题分析例1青蒿素和奎宁的药用价值是A.活血B.化瘀C.止痛D.治疗疟疾分析：青蒿素是我国科学家从一种野生植物中提取出来的，治疗疟疾比奎宁更加有效。奎宁是从茜草科植物金鸡纳树提取的一种生物碱，用于治疗疟疾。答案：D例2水稻草丛矮缩病是一种危害水稻生长发育的A.病毒性疾病B.细菌性疾病C.基因性疾病D.染色体变异病分析：野生生物资源具有重要的科学研究价值。水稻草丛矮缩病是一种危害水稻发育的病毒性疾病，很难防治。目前科学家已经发现一个野生水稻种群，这个种群对草丛矮缩病具有比较强的抗性，从而为培育抗草丛矮缩病的水稻新品种找到了必要的基因。答案：A例3保护和利用森林资源的最佳方法是A.封山育林，禁止砍伐B.允许林区人民砍伐，先富起来C.实行有计划地合理砍伐D.砍伐热带雨林、营造林木纯林分析：考查自然资源的保护和合理利用的措施、保护和利用森林资源 ，既不要封山育林，禁止砍伐，也不能大砍大种，在维持森林生态平衡的前提下，进行有计划地合理砍伐，这样有利于森林生态系统的更新，砍伐热带雨林，营造林木纯林，造成森林生态系统种类单一，营养结构简单，自动调节能力减弱，生态平衡容易遭到破坏。答案：C例4下列不属于造成环境危机的原因是A.环境污染B.自然资源破坏C.大力植树造林D.人口的急剧增长分析：近几十年来，随着人口的急剧增长和经济的高速发展，人类生产和生活对环境造成的破坏日益严重，出现了空前的环境危机。环境危机包括环境遭到污染，森林、草原和野生植物等自然资源遭到破坏，以及由此引起的生态环境的恶化。答案：C例51970年，美国的玉米由于受到一种叶菌病的危害而严重减产。后来在墨西哥发现了对这种病菌有抗性的植物，从而为改良玉米品种找到了必要的基因。这一事实体现了野生生物的A.直接使用价值B.间接使用价值C.科学研究价值D.潜在使用价值分析：野生生物的价值有三方面：直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。野生玉米所提供的抗病基因显然体现了直接使用价值中的科学研究价值，如选A项，与C项相比，其直接使用价值有些笼统，而C项更具体、更准确。答案：C例6简要回答生物多样性的有关问题：（1）生物性状表现多样性的直接原因是_，从分子水平看生物多样性的根本原因是_。 从进化的角度看生物多样性产生的原因是_。（2）保护生物多样性就是在_、_、_三个层次上采取保护战略和保护措施 。其中重要而有效的手段是_。但对一些珍稀、濒危、繁殖能力很差的动物，如大熊猫，还需另外采用_等先进手段进行拯救。分析：（1）这是一道有关生物多样性的综合题。生物性状的具体体现者是蛋白质，所以性状表现多样性的直接原因就是蛋白质种类的多样性。而蛋白质的合成是由DNA上的基因控制的，所以生物多样性的根本原因就是DNA上基因的多样性。现存的每种生物都是长期自然选择的结果，因此，生物多样性的原因就是生物所生存的多种多样环境，对生物进行不同方向的自然选择而形成的。（2）基因、物种、生态系统是生物多样性的三个层次，所以保护生物多样性就是这三个层次上加以保护。无论哪个层次的保护，最有效的手段都是就地保护即建立自然保护区。但对那些繁殖能力很差的动物，仅靠保护也很难使它们的数量增多，只有采取克隆、细胞培养等先进技术手段，使其数量逐渐增多。答案：（1）蛋白质的多样性DNA上基因的多样性生物生存的不同环境，对生物进行不同方向的自然选择而形成的（2）基因物种生态系统就地保护即建立自然保护区克隆、细胞培养例7为了遏制鱼类资源枯竭的趋势，我国政府制定的休渔制度有何重要意义？分析：xx年我国在南海海域实行伏季休渔制度的第一年，从6月1日起至7月31日24时为止，北纬12度以北的南海海域；禁止所有拖网、围网及掺缯作业。争取做到“船进港，网封存，人上岸，证集中”。同时，渔业局宣布：从1999年7月1日零时到9月15日24时，北纬35度以北的黄海海域也将进入伏季休渔。休渔不是休鱼，恰恰相反，它能够有效地禁止过度捕捞，使鱼类得以生长、发育和繁殖，促进鱼类资源的可持续发展。答案：（略）