搜搜考试网科学家如何维持生物圈2号
来源：学生作业帮 编辑：搜搜考试网作业帮 分类：生物作业 时间：2024/06/05 02:48:42
科学家如何维持生物圈2号
真实的或者设想的都可以
真实的或者设想的都可以
生物圈2号占地1.28公顷,地上部分为涂有粉剂的立体钢架构型,配有双层玻璃窗板；地面部分为焊接不锈钢板,并用钢垫密封.总体积约为180000m3.其内部主要由7种生态群落区和两个大气扩张室（也称作“肺”）组成.此外,还设有能量中心和冷却塔等设施.
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.
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.
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.
为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间,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当比例配制而成的.
生物圈2号的“神经系统”是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统.这一内部“神经系统”通过信息通路与外界附近的“飞行控制”楼内的计算中心相联通.该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口.居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器（每15分钟记录一次并读入无限增长数据库）能够有效地控制所有主要的操作参数,如温度、湿度、光强、水流量、pH值、CO2浓度、土壤湿度、仪器运作状态等,并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示.每件装置均有手动控制开关以防“神经系统”任何部位的失灵.
尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的温度.由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力101.3 kPa,而仅约为88.2kPa,因此,其内压只能略高,即为88.24kPa.利用机械系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪、潮汐、溪流、瀑布以及按照季节要求控制风、雨、湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化.
最初,生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物（植物和动物）,在密封且与外界隔绝的人造系统中,是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来.在1991至1993年的实验中,由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例,无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖,其灭绝的速度比预期的还要快.经广泛讨论,确认“生物圈2号”实验失败,未达到原先设计者的预定目标,这证明了在已知的科学技术条件下,人类离开了地球将难以永续生存.同时证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统.
但是,生物圈2号最终还是失败了,科学家总结的原因如下：
设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统,但引进的生物却主要是生产者,动物、真菌和细菌的种类和数量都较少.传粉的昆虫死去了,有些植物就只开花不结果了.由于动物的种类和适量减少了,植物很少被动物取食,加之缺少细菌和真菌的分解,导致枯枝落叶大量堆积,物质循环不能正常进行
恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人.
二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗.
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.
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.
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.
为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间,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当比例配制而成的.
生物圈2号的“神经系统”是一个完整的计算机数据采集和控制系统,它是从位于居住区的指挥室辐射出的微处理机网络系统.这一内部“神经系统”通过信息通路与外界附近的“飞行控制”楼内的计算中心相联通.该楼作为分析中心而成为生物圈1号 和2号间获取分析数据及通讯的主要窗口.居住区内的指挥室通过遍布圈内的5000 多个传感器（每15分钟记录一次并读入无限增长数据库）能够有效地控制所有主要的操作参数,如温度、湿度、光强、水流量、pH值、CO2浓度、土壤湿度、仪器运作状态等,并能进行 数据传感器及所有报警装置的状态显示.每件装置均有手动控制开关以防“神经系统”任何部位的失灵.
尽管整个圈内为热带气候,但由于不同生物群落的冷暖要求不同,因此,各自又有相对独立的温度.由于生物圈2号位于海拔1200m的沙漠上,其外围大气压不是标准压力101.3 kPa,而仅约为88.2kPa,因此,其内压只能略高,即为88.24kPa.利用机械系统模拟地球自然环境,例如制造海洋波浪、潮汐、溪流、瀑布以及按照季节要求控制风、雨、湿度等,并控制盐分梯度及营养循环速度和进行海水淡化.
最初,生物圈2号实验目的是研究人类及多种生物（植物和动物）,在密封且与外界隔绝的人造系统中,是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐的生存下来.在1991至1993年的实验中,由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例,无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖,其灭绝的速度比预期的还要快.经广泛讨论,确认“生物圈2号”实验失败,未达到原先设计者的预定目标,这证明了在已知的科学技术条件下,人类离开了地球将难以永续生存.同时证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统.
但是,生物圈2号最终还是失败了,科学家总结的原因如下：
设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统,但引进的生物却主要是生产者,动物、真菌和细菌的种类和数量都较少.传粉的昆虫死去了,有些植物就只开花不结果了.由于动物的种类和适量减少了,植物很少被动物取食,加之缺少细菌和真菌的分解,导致枯枝落叶大量堆积,物质循环不能正常进行
恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人.
二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗.