科学·技术·社会　生物圈Ⅱ号

1、 生物圈2号 (Biosphere 2)是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，为了与生物圈1号(地球本身)区分而得此名，它由美国前橄榄球运动员约翰艾伦发起，是爱德华P巴斯及其他人员主持建造的人造封闭生态系统。并与几家财团联手出资，主要投资者为美国石油大王洛克菲勒委托空间生物圈风险投资公司承建，历时8年，几乎完全密封，占地12 000平方米，容积达141 600立方米，由80 000根白漆钢梁和6 000块玻璃组成，耗资1 .5亿美元。建造地址为亚利桑那州图森市大沙漠内部压力 为了减轻立体结构的负荷，生物圈2号的内部压力略高于周围大气压。众所周知，温度改变必然导致压力变

2、化，而这种伸缩中的压力变化足以破坏玻璃窗板(计算值极易超过kPa)。为了解决这一矛盾，没有像通常那样采取抵抗压力的措施，而是为该圈装配了两个称为肺的体积可变室，以使大气在恒压下胀缩。两肺就如同巨大活塞通过密封膜连接在气缸上一样，上下垂直运动距离约达15m。活塞重量产生相对于周围大气压力的内部正压。正压具有两大优点:不论什么地方有泄漏，内部大气就会向外扩散从而保证排除外界污染;活塞的持续下滑则表明某处出现泄漏。两肺的体积占到该圈密闭体积的30%。 除上述设施外，其内部还包括分析、医疗、兽医、监控、维修、锻炼、影视等室，分布在不同部位。物质上闭环 与地球生物圈类同，生物圈2号在物质上闭环，通过工程

3、手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换。在能量上开环，允许太阳光通过玻璃结构供植物进行光合作用，同时引入电能供技术系统操作运转。在信息上也同样开环，通过计算机系统、电话、摄像、电视与外界进行数据信息交换，并通过电视可以与外界工作人员及亲属进行面对面的交谈，还可放映电影和收看商业电视节目。电能及热控能源从外界通过气密装置输送进来，当进行能量转移时，不允许内外流体进行任何形式的交换或混合。生态群落 生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠)和两个人工生物群落(集约农业区和居住区)。它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板，分别由美英生物和生态学家设计而成。折叠数

4、量 圈内共有约4000个物种，其中动物(包括:软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类、哺乳等)、植物(包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等)约3000种，微生物(包括细菌、粘菌、真菌、微藻等)约1000种，它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。野生生物群落 该系统内既有高大的树木(如红树)，也有矮小的灌木草丛植物，错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致，它们分别有4、6、4、4、6种生境，如海洋有海滩、浅咸水湖、 珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开，例如，热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫，在其周围种植了耐

5、性强的植物，例如，热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照射，而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 通过 一定的人工处理再利用。例如，实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适比例配制而成。 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命 生物圈号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理 参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程，植物种类开始时比 系统能支撑的要多一些，这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。01居住区农业区沙漠沼泽海洋热带雨林热带草原返回020304返回11121314152122232

6、42526272829313233343536414243444546生物圈中的各种生态系统，由于地域相隔，表面生物圈中的各种生态系统，由于地域相隔，表面看来好像毫不相干，但实际上都存在着一定的联看来好像毫不相干，但实际上都存在着一定的联系。系。整个生物圈在结构和功能上是一个整体，它是地整个生物圈在结构和功能上是一个整体，它是地球上球上最大最大的生态系统。的生态系统。生物圈是所有生物共同的家园保护生物圈，人生物圈是所有生物共同的家园保护生物圈，人人有责！人有责！结论：DDT的危害（生态系统中的物质在流动）的危害（生态系统中的物质在流动）20世纪世纪50年代，在欧洲、亚洲以及美洲大陆上经常使用一

7、种年代，在欧洲、亚洲以及美洲大陆上经常使用一种叫做叫做DDT的化学药剂洒在植物上杀虫，其中大部分药剂落在的化学药剂洒在植物上杀虫，其中大部分药剂落在地面上和进入空气中，随着下雨，顺着地面汇入海洋。于是地面上和进入空气中，随着下雨，顺着地面汇入海洋。于是DDT进入食物链：浮游生物进入食物链：浮游生物鱼鱼鸟、兽，鸟兽体内积鸟、兽，鸟兽体内积累的累的DDT含量比海水中高百万倍。含量比海水中高百万倍。DDT使鸟的卵壳变软，孵使鸟的卵壳变软，孵化时极易压碎，孵不出小鸟，使得鸟的数量减少；还能引起化时极易压碎，孵不出小鸟，使得鸟的数量减少；还能引起妇女不孕。妇女不孕。DDT不仅危害当地人及其他生物，就连从

8、来没有不仅危害当地人及其他生物，就连从来没有使用过使用过DDT的南极地区的企鹅和北极附近的因纽特人体内也的南极地区的企鹅和北极附近的因纽特人体内也发现了发现了DDT存在。如今大多数国家都禁止使用存在。如今大多数国家都禁止使用DDT。DDT是一种化学药剂是一种化学药剂,喷洒在植物上可喷洒在植物上可以杀虫以杀虫,苍蝇、蚊子一碰到苍蝇、蚊子一碰到DDT就死亡就死亡. 但是但是DDT在自然界中它很难分解。长期地、大在自然界中它很难分解。长期地、大量地、不合理地使用，会造成环境污染。量地、不合理地使用，会造成环境污染。资料资料DDT在食物链中的传递积累。如在食物链中的传递积累。如:浮游浮游生物生物 鱼鱼

9、 鸟和兽等。鸟和兽等。home海洋生态系统海洋生态系统河流生态系统河流生态系统农田生态系统农田生态系统城市生态系统城市生态系统home外来入侵特种的危害外来入侵特种的危害 紫茎泽兰：又名解放草、破坏草。原产中美洲，全株有毒、紫茎泽兰：又名解放草、破坏草。原产中美洲，全株有毒、排挤其他植物，危害农田、畜牧业有植物杀手之称。自漂洋过海排挤其他植物，危害农田、畜牧业有植物杀手之称。自漂洋过海来到我国之后一路疯长，所到之处破坏大量良田给农业生产带来来到我国之后一路疯长，所到之处破坏大量良田给农业生产带来极大的危害。目前还没有很好的防治方法。极大的危害。目前还没有很好的防治方法。 豚草：恶性杂草。原产北

10、美洲，抑制其他物种，开花散粉时危豚草：恶性杂草。原产北美洲，抑制其他物种，开花散粉时危害人类健康，引发害人类健康，引发“枯草热枯草热”和和“花粉病花粉病”。 水葫芦：原产巴西，堵塞河道、污染水质，危害环境。由于不水葫芦：原产巴西，堵塞河道、污染水质，危害环境。由于不合理的引进物种对我国水产业造成了极大危害。合理的引进物种对我国水产业造成了极大危害。紫茎泽兰紫茎泽兰水葫芦20世纪80年代，美国亚利桑那的沙漠上建造了一个实验基地生物圈2号，占地12000平方米，容积达141600立方米，由80000根白漆钢梁和6000块玻璃组成。里面有微型的森林、沙漠、农田、海洋、溪流，还有猪、牛、羊、鸡、鸭等家禽，以及人居住的房子，1993年1月，8名科学家进入，计划在里面呆上两年，一边从事科研，一边劳动，自给自足。然而一年多以后，由于里面的氧气含量大幅减少，科学家不得不提前撤离，结束探索。问题：生物圈问