师:大家好,我是郑东阳老师,今天由我来为大家讲解高二人教版生物学选择性必修2第四章第一节“人类活动对生态环境的影响”第一课时。这节课的主要内容是人口增长与生态足迹,包括生态足迹的概念和应用,以及人口增长过快对环境带来的压力。现在请大家思考一个问题:人类活动一定会破坏生态环境吗?我们来看这幅图,这是曾经的东濠涌,水面上漂浮着各种生活垃圾,水体浑浊,还散发出臭味,路过的人们都匆匆离去,不会逗留。但经过改造后,如今的东濠涌环境优美,水体清澈,甚至可以看到小孩在里面嬉戏。
从这个案例可以看出,人类活动不一定会破坏环境,有时还能让环境变得更加优美。那么,对于一座城市而言,怎样才能既发展经济又不破坏环境呢?或许我们可以通过下面这幅图得到一些提示。请大家认真观察,它的形状像一个大脚丫,里面包含了哪些内容?这些内容又具体代表什么含义呢?让我们从右往左来看。
最右边是一片森林,代表林地,指的是生产木质家具、纸浆等林木产品所需要的森林面积。接下来是草地,表示生产肉类、奶制品、动物皮毛等畜牧产品所需要的草地面积。中间这一块是耕地,指生产粮食、橡胶或牲畜饲料所占用的农田面积。
我们再往上看,上面这部分是碳足迹,代表我们产生的二氧化碳,除了海洋吸收的一部分外,剩余部分需要多少森林面积才能吸收完。往下看这片区域是建设用地,指我们居住的房屋、工地、活动场所等占用的土地面积。最前面这片水域是渔业用地,指生产水产品所需要的水域面积。
这个大脚丫形状的图,其实有一个名字,我们称之为——
生:生态足迹。
师:对,生态足迹。它包含六个部分:林地、草地、耕地、碳足迹、建设用地和渔业用地。根据刚才的分析,这些土地或水域面积都是维持人类正常生产生活所需要的。现在,能不能根据你的理解,归纳一下生态足迹的概念?
生:生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一座城市、一个国家甚至全球人口)所需要的生产资源和吸纳废物所需的土地和水域面积。
师:归纳得很好。生态足迹还有一个名称,叫做生态占用。接下来,请大家根据理解完成下面的数据转换:一个人的粮食消费量可以转化为什么面积?
生:可以转化为种植这些粮食所需要的耕地面积。
师:那么,一个人排放的二氧化碳总量又可以转化为什么面积呢?
生:可以转化为吸收这些二氧化碳所需要的森林、农田或草地的面积。
师:正确。现在请大家思考一下,下面这些生活方式,哪些会增大生态足迹,哪些可以缩小生态足迹?增大的具体体现在哪些方面?我们比较一下:开车和步行,吃牛肉和吃蔬菜。
生:步行可以缩小生态足迹,开车会增大生态足迹。
师:具体体现在哪里?
生:开车会占用道路和停车场面积,增大了建设用地;同时汽车排放尾气,需要更多森林面积来吸收,这就增大了碳足迹。
师:有同学可能会疑惑:明明增大了森林面积,为什么是扩大碳足迹而不是林地面积?这里要注意区分:林地指的是生产林木产品所需的森林面积;碳足迹指的是吸收二氧化碳所需的森林面积。所以开车增大的是碳足迹。那吃牛肉和吃蔬菜呢?
生:吃蔬菜可以减小生态足迹,吃牛肉会增大生态足迹。
师:具体原因是什么?
生:养牛需要草场,增大了草地面积;而且牛释放的二氧化碳比种植蔬菜多,也会增大碳足迹。
师:通过这个案例可以看出,不同的生活方式会影响生态足迹的大小。生态足迹越大,人类需要的资源越多,对环境的影响也越大。人类对资源的需求可以用生态足迹表示,那地球提供资源的能力用什么表示呢?
生:生态承载力。
师:对。生态承载力越大,地球提供资源的能力越强。当生态承载力大于生态足迹时,地球处于生态盈余状态,意味着资源能满足人类需求;反之,生态承载力小于生态足迹时,地球就处于生态赤字状态,说明资源已不能满足需求。
接下来看一则数据:这是2015年粤港澳大湾区生态足迹的数据,当年生态足迹是2.8亿全球公顷,其中80%来自广州、深圳、香港、东莞和佛山这五座城市。请大家想一想,生态足迹的大小除了与生活方式有关,还和哪些因素有关?阅读一下这则材料。
