土地与水资源利用

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.A： 解释公地悲剧的概念。

• EIN-2.A.1 公地悲剧表明，个人往往会出于自身利益使用共享资源，而非为了公共利益，从而导致资源枯竭。

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，他们会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.B： 描述皆伐对森林的影响。

• EIN-2.B.1 皆伐在经济上可能有利可图，但会导致土壤侵蚀、土壤和溪流温度升高以及洪水泛滥。
• EIN-2.B.2 森林中含有能够吸收污染物并储存二氧化碳的树木。砍伐和燃烧树木会释放二氧化碳，从而加剧气候变化。

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.C： 描述农业实践的变化。

• EIN-2.C.1 绿色革命开启了向新农业策略和实践的转变，旨在提高粮食产量，其结果既有积极的一面，也有消极的一面。这些策略和方法包括机械化、转基因生物（GMOs）、施肥、灌溉以及杀虫剂的使用。
• EIN-2.C.2 农业机械化可以提高农场的利润和效率。但它也可能增加对化石燃料的依赖。

持久理解（EIN-2）： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.D： 描述导致环境破坏的农业实践。

• EIN-2.D.1 可能导致环境破坏的农业实践包括耕作、刀耕火种以及化肥的使用。

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.E： 描述不同的灌溉方法。

• EIN-2.E.1 人类对淡水资源最大的用途是农业灌溉（占70%）。
• EIN-2.E.2 灌溉类型包括滴灌、漫灌、沟灌、喷灌等。

学习目标 EIN-2.F： 描述不同灌溉方法的优点和缺点。

• EIN-2.F.1 土壤渍涝是指过多的水滞留在土壤中，导致地下水位上升，抑制植物根系吸收氧气的能力。
• EIN-2.F.2 沟灌是在作物行之间挖出沟渠并注水。该系统成本低廉，但约1/3的水量因蒸发和径流而流失。
• EIN-2.F.3 漫灌是指用水淹没农田。该系统约有20%的水量因蒸发和径流而流失。这也可能导致土壤渍涝。
• EIN-2.F.4 喷灌是通过将地下水泵入覆盖农田的喷头进行灌溉。与漫灌和沟灌相比，该系统的效率更高，仅有1/4或更少的水量因蒸发或径流而流失。然而，喷灌系统比漫灌和沟灌更昂贵，且运行需要消耗能源。
• EIN-2.F.5 滴灌使用带孔软管向植物根部释放少量水分。该系统效率最高，仅约5%的水量因蒸发和径流而流失。然而，该系统成本高昂，因此应用不广泛。
• EIN-2.F.6 土壤盐渍化是指地下水中的盐分在水蒸发后残留在土壤中。长期来看，盐渍化会使土壤对植物产生毒性。
• EIN-2.F.7 如果过度用于农业灌溉，含水层可能会严重枯竭，正如美国中部奥加拉拉含水层所发生的情况一样。

持久理解（EIN-2）： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.G： 描述不同害虫防治方法的优缺点。

• EIN-2.G.1 使用常见害虫防治方法（如杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀鼠剂和杀虫药）的一个后果是，生物体可能通过人工选择对其产生抗药性。害虫防治能够减少害虫对农作物的损害并提高作物产量。
• EIN-2.G.2 可以通过基因工程改造农作物，以增强其对病虫害的抵抗力。然而，在种植或其他方面使用转基因作物可能会导致该特定作物遗传多样性的丧失。

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.H： 识别不同的肉类生产方法。

• EIN-2.H.1 肉类生产方法包括集约化动物饲养场（CAFOs），也称为圈养场，以及散放放牧。

学习目标 EIN-2.I： 描述不同肉类生产方法的优缺点。

• EIN-2.I.1 与农业相比，肉类生产的效率较低；要获得相同数量的热量，从肉类中获取所需的土地大约是植物性食物的20倍。
• EIN-2.I.2 集约化动物饲养场（CAFOs）被用作快速将牲畜催肥以供屠宰的一种方式。它们往往拥挤，且动物被喂食谷物或饲料，这些不如草料适宜。此外，圈养场会产生大量有机废物，可能污染地下水和地表水。使用圈养场的成本低于其他方法，这可以降低消费者的支出。
• EIN-2.I.3 散放放牧允许动物在其整个生命周期内以草为食。来自散放动物的肉往往不含抗生素和圈养场使用的其他化学物质。这些动物的有机废物可作为肥料。散放放牧需要大面积的土地，且生产出的肉类对消费者来说价格更贵。
• EIN-2.I.4 过度放牧是指过多的动物在特定区域进食。过度放牧会导致植被丧失，进而引发土壤侵蚀。
• EIN-2.I.5 过度放牧可能导致荒漠化。荒漠化是指低降水地区退化，变得日益干旱，最终变成沙漠的过程。
• EIN-2.I.6 减少肉类消费可以减少 $\text{CO}_2$、甲烷和 $\text{N}_2\text{O}$ 的排放；节约水资源；减少抗生素和生长激素的使用；并改善表土。

持久理解（EIN-2）： 当人类利用自然资源时，他们会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.J： 描述过度捕捞的原因及由此产生的问题。

• EIN-2.J.1 过度捕捞导致某些鱼类物种极度稀缺，这会降低水生系统的生物多样性，并损害依赖渔业获取食物和进行商业活动的人群。

持久理解（EIN-2）： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.K： 描述通过采矿进行的自然资源开采。

• EIN-2.K.1 随着更易开采的矿藏逐渐耗尽，采矿作业被迫转向品位较低的矿石。开采这些低品位矿石需要消耗更多资源，从而导致废弃物和污染增加。
• EIN-2.K.2 露天开采是指移除称为表土（overburden）的大量土壤和岩石，以获取下方的矿体。例如条带开采（strip mining），它会移除某一区域的植被，使该区域更容易受到侵蚀。

学习目标 EIN-2.L： 描述通过采矿进行自然资源开采的生态和经济影响。

• EIN-2.L.1 采矿废弃物包括为了获取矿体而移动的土壤和岩石，以及矿物被提取后剩余的废料，即炉渣（slag）和尾矿（tailings）。采矿有助于提供低成本能源和制造产品所需的材料。煤炭开采可能会破坏栖息地、污染地下水，并释放粉尘颗粒和甲烷。
• EIN-2.L.2 由于缺乏易于开采的储量，煤炭储备日益减少，因此必须通过地下开采来获取煤炭，而地下开采成本极高。

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.M： 描述城市化对环境的影响。

• EIN-2.M.1 城市化可能导致资源枯竭以及水文循环中的海水入侵。
• EIN-2.M.2 城市化通过燃烧化石燃料和填埋垃圾，增加了大气中二氧化碳的含量，从而影响碳循环。
• EIN-2.M.3 不透水面是人类建造的结构——如道路、建筑物、人行道和停车场——它们阻碍水分渗入土壤，导致洪水发生。
• EIN-2.M.4 城市蔓延是指人口分布从高密度区域向低密度郊区转移并扩展至农村土地的现象，这可能导致潜在的环境问题。

持久理解 (EIN-2)： 当人类利用自然资源时，会改变自然系统。

学习目标 EIN-2.N： 解释生态足迹中测量的变量。

• EIN-2.N.1 生态足迹比较了个人社会或群体所需的资源需求和废物产生量。

持久理解 (STB-1)： 人类可以通过可持续利用来减轻对土地和水资源的影响。

学习目标 STB-1.A： 解释可持续性的概念。

• STB-1.A.1 可持续性是指人类在地球上生存及其对资源的利用，不耗尽未来世代的资源。能够指导人类实现可持续性的环境指标包括生物多样性、粮食生产、平均全球地表温度及 $\text{CO}_2$ 浓度、人口数量以及资源枯竭情况。
• STB-1.A.2 可持续产量是指在不减少可供应量前提下，可以获取的可再生资源数量。

持久理解 (STB-1)： 人类可以通过可持续利用来减轻对土地和水资源的影响。

学习目标 STB-1.B： 描述缓解城市径流相关问题的方法。

• STB-1.B.1 增加水分渗透的方法包括：用透水路面取代传统铺装、种植树木、增加公共交通的使用率，以及采用向上建设而非向外扩张的模式。

持久性理解 (STB-1)： 人类可以通过可持续利用来减轻对土地和水资源的影响。

学习目标 STB-1.C： 描述综合害虫管理。

• STB-1.C.1 综合害虫管理（IPM）是一系列用于有效控制害虫物种同时最大限度地减少对环境影响的方法的组合。这些方法包括生物防治、间作、轮作以及利用害虫的天敌等生物控制、物理和有限的化学方法。

学习目标 STB-1.D： 描述综合害虫管理（IPM）的优缺点。

• STB-1.D.1 使用综合害虫管理（IPM）可以降低杀虫剂对野生动物、水源和人类健康的风险。
• STB-1.D.2 综合害虫管理（IPM）能最大限度地减少对环境的干扰和对人类健康的威胁，但其过程可能较为复杂且成本较高。

持久理解 (STB-1)： 人类可以通过可持续利用来减轻对土地和水资源的影响。

学习目标 STB-1.E： 描述可持续的农业和食品生产实践。

• STB-1.E.1 土壤保育的目标是防止水土流失。不同的土壤保育方法包括等高耕作、防风林、多年生作物、梯田、免耕农业和条带种植。
• STB-1.E.2 提高土壤肥力的策略包括轮作以及添加绿肥和石灰石。
• STB-1.E.3 轮牧是指定期将牲畜在不同牧场之间轮换，以避免特定区域出现过度放牧。

持久理解（STB-1）： 人类可以通过可持续利用来减轻对陆地和淡水资源的负面影响。

学习目标 STB-1.F： 描述水产养殖的优点和缺点。

• STB-1.F.1 水产养殖之所以得到推广，是因为其效率极高，仅需少量水域，且耗油量极少。
• STB-1.F.2 水产养殖可能造成废水污染，逃逸的鱼类可能会与野生鱼类竞争或杂交。高密度养殖会导致疾病发病率上升，而这些疾病可能传播给野生鱼类。

持久理解 (STB-1)： 人类可以通过可持续利用来减轻对土地和水资源的影响。

学习目标 STB-1.G： 描述减轻人类对森林影响的方法。

• STB-1.G.1 减轻毁林的一些方法包括重新造林、使用并购买通过生态可持续林业技术采伐的木材，以及重复利用木材。
• STB-1.G.2 保护森林免受病原体和昆虫侵害的方法包括综合害虫管理（IPM）和移除受影响的树木。
• STB-1.G.3 计划烧除是一种在受控条件下人为引燃森林的方法，旨在减少自然火灾的发生。