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  • 地球上的生物圈2(地球上的生物圈是指什么的总称)

    栏目: dj舞曲 日期:2023-02-03 12:09:50 浏览量(来源:小湛

    [摘要]地球上的生物圈2(地球上的生物圈是指什么的总称),关于《地球上的生物圈2(地球上的生物圈是指什么的总称)》的内容介绍。生物圈1号,生物圈2号分别指的是什么? 科学家们将人类休养生息的地球称为“生物圈一号”,为了试验人类离开地球能...

    地球上的生物圈2(地球上的生物圈是指什么的总称),关于《地球上的生物圈2(地球上的生物圈是指什么的总称)》的内容介绍。

    地球上的生物圈2(地球上的生物圈是指什么的总称)

    生物圈1号,生物圈2号分别指的是什么? 科学家们将人类休养生息的地球称为“生物圈一号”,为了试验人类离开地球能否生存,美国从1984年起花费了近2亿美元,在亚利桑那州建...

    生物圈1号,生物圈2号分别指的是什么?

    科学家们将人类休养生息的地球称为“生物圈一号”,为了试验人类离开地球能否生存,美国从1984年起花费了近2亿美元,在亚利桑那州建造了一个几乎完全密闭的“生物圈二号”实验基地。1993年1月,8名科学家进入“生物圈二号”。按照计划,他们将在里面呆上两年,如不发生严重意外,实验结束前是不能出来的。两年中除了提供第一批包括种子在内的物品外,其余的一切都需要他们自己解决。能源,取自太阳能;氧气,由他们种植的植物制造;粮食,靠他们自己在里面种地获得;肉类和蛋白质,取自他们养的鸡、鸭、猪、羊。甚至包括里面的气温和气候,也是由他们来设法控制,并尽可能模拟地球气候。总之,他们必须设法保证这个小小的生态系统的平衡。

    一年多后,土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳,部分二氧化碳与建筑“生物圈二号”所用的混凝土中的钙发生反应生成碳酸钙,导致“生物圈二号”的氧气含量从21%下降到14%。加之由于没有调节好内部气候,致使粮食歉收,科学家们不得不吃种子勉强度日,结果是,提前撤出实验室。更令人意外的是,“生物圈二号”运行三年后,其中的一氧化碳含量猛增到79%,足以使人体合成微生素B12的能力减弱,从面危害大脑健康。

    1996年1月1日,哥伦比亚大学接管了“生物圈二号”。同年9月,由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结,他们认为,在现有的技术条件下,人类还无法模拟出一个类似地球一样的、可供人类生存的生态环境。

    生物圈的生物圈二号

    1991年9月26日,建造在美国亚利桑那沙漠中的“生物圈2号”实验室开始启用,4名男科学家和4名女科学家将在这个密封世界中生活两年,过一种近乎与世隔绝的自给自足的生活。这项试验的目的是通过研究植物、动物、昆虫、空气、土壤、人类和一个大型空气调节系统在这座温室中的相互作用及影响,更好地了解地球生物圈的运作规律。

    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,因把地球本身称作生物圈1号而得此名,它由美国前橄榄球运动员约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1 .5亿美元。生物圈2号计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究,帮助人类了解地球是如何运作,并研究在仿真地球生态环境的条件下,人类是否适合生存的问题。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。

    这个实验为什么会失败呢?科学家对此做出了总结:除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外,生物种类关系的失调也是重要的原因。原来,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。

    被视为反面教材的生物圈2号现状如何?它还是“奢侈的伪科学”吗?美国石油大王所投的巨资是否打了水漂?若干年前,在美国亚利桑那州的沙漠中再造一个“迷你地球”的实验失败后,耗资2亿美元的“生物圈2号”一时间成为笑柄,甚至被斥之为“奢侈的伪科学”。直到今天,生物圈2号仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材。然而,或许很少有人注意到,这些年来生物圈2号正在悄悄发生变化:它吸引了大量游客和学生,成为一个绝佳的旅游胜地和教育基地;尤其重要的是,它渐渐赢得了科学界的尊重,成为一个非常难得的关于全球气候变化效应的研究中心。 曾经有人提出过一个看似天方夜谭的设想,在我们生活的地球上再造一个“迷你地球”,探求人类在这个现代“南泥湾”之中自给自足,以及未来在月球或火星上建立生存空间的可能性。美国得克萨斯州的石油大王爱德华·巴斯为此憧憬不已。

    从1984年到1991年,巴斯个人出资2亿美元,在美国亚利桑那州图森市以北的沙漠中建起了“生物圈2号”。生物圈2号占地13000平方米,仿佛一个巨大的温室,雨林、沙漠、草原和海洋应有尽有。“生物圈1号”是我们生活的地球,顾名思义,生物圈2号就是一个“迷你地球”。

    1991年9月26日,生物圈2号迎来第一批志愿者,4男4女开始了为期两年、与世隔绝的生活。尽管这些居民事先花去几年时间接受了工程、农业等方面的良好培训(其中一位甚至接受了牙科训练),拥有每年耗资百万美元的技术支持,各种各样的灾难仍然接踵而来:各种动植物大量死亡,蟑螂和蚂蚁却儿孙满堂;更为糟糕的是,到了1993年1月,生物圈2号内的氧气含量从21%下降到14%,不得不从外界补充氧气,自给自足的幻想彻底破灭。

    实验失败了。经过短暂的休整,生物圈2号又迎来了第二批居民。5男2女住了个半月后,由于一氧化二氮(N2O)积累过多,在1994年9月17日被迫离开,实验再度以失败告终。打那以后,再也没人在生物圈2号中过日子了。

    一个“乌托邦”式的科研计划宣告破产,生物圈2号遭到了一些人无情的嘲笑,有人甚至斥之为“奢侈的伪科学”。

    当然,生物圈2号也使人们更加明白一个看似浅显的道理:“目前地球仍然是人类的惟一家园。”不仅如此,它还在不经意间给人们留下了一些佳话。

    生物圈2号称得上是一个“小联合国”,居民分别来自美国、英国、墨西哥、尼泊尔等7个国家。在这个“小联合国”里,培育出了爱情之花。实验结束几个月后,两批居民中分别有一对结成伉俪。这或许应了一句古话:患难见真情。

    另外,由于粮食歉收,生物圈2号的居民不得不控制饮食。结果第一批居民中的4名男性体重平均下降18%,4名女性体重平均下降10%,胆固醇的平均值由195下降到正常值125,使得这些平常为减肥而痛苦不已的人平添一份惊喜,真可谓无心插柳柳成荫。当时的一位居民、加利福尼亚大学洛杉矶分校的罗伊·沃尔福德教授甚至继续维持当时的食量,“因为那样有助于健康”。 痛定思痛,巴斯决心调整生物圈2号的定位。于是,他求助于哥伦比亚大学的科学家,看看用2亿美元打造出来的生物圈2号到底能做些什么。

    1996年1月,巴斯干脆把生物圈2号交给哥伦比亚大学打理,并投入4000万美元作为今后5年的改造和运行费用。经过一番考虑,哥伦比亚大学计划把生物圈2号改造为一个致力于地球系统科学的研究中心,同时请来威廉·哈里斯担任新的负责人。哈里斯曾在美国国家科学基金会工作多年,是一位管理大型科研项目的高手。

    其实,建造生物圈2号的2亿美元并不像一些媒体所说的那样“全打了水漂”。就拿容量高达378万升的人造海洋来说,无疑是研究海洋科学的一个很好的平台。这大概也是哥伦比亚大学和哈里斯愿意接手烂摊子的原因之一。处于转型期的生物圈2号,首先迎来的是痛苦和迷惑。关于生物圈2号究竟可以派上什么用场,科学家们就出现了分歧,有人希望把生物圈2号打造成一个生物多样性的研究中心,有人则希望着力于全球变化效应研究。再加上技术方面存在的困难,转型计划一度受挫,士气因此大受影响,一些科学家先后离开了生物圈2号。

    有道是,峰回路转。两年后,人造海洋终于“溅起了一些水花”。发表在1998年2月13日美国《科学》杂志上的一篇论文称,随着生物圈2号内温室气体二氧化碳含量的增加,人造海洋中珊瑚的生存受到了威胁。

    这样一篇论文,对外行来说或许没什么大不了的,对生物圈2号来说却大概算得上一个转折点。在全球变暖日益受到国际社会高度重视的今天,那篇论文清楚地表明:生物圈2号恰恰是研究全球变暖如何影响生态系统的一个理想平台。

    2001年4月,世界著名植物学家贝瑞·奥斯蒙德接替哈里斯领衔生物圈2号。生物圈2号研究中心的林光辉博士告诉本报记者,前已有多项与全球气候变化有关的研究项目正在生物圈2号开展,吸引了不少世界一流的科学家。

    在科学研究上,恐怕没有人能够保证,只要有投入就一定会有回报,古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例。问题在于,我们是否明白科研计划失败的真正原因,是否真正理解“失败是成功之母”。生物圈2号的今昔,为我们提供了一个极好的范本。

    请详细介绍什么是生物圈2号. 我想知道什么是生物圈2号,10万火急!

    生物圈2号

    1986年,美国人巴斯为了扩展人类新的生存空间,出资2亿美元在美国亚利桑那州的沙漠区动工兴建了世界瞩目的“生物圈2号”.1991年9月26日,来自世界各地的8位志愿者参与了生物圈2号的实验计划.计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究,帮助人类了解地球是如何运作,并研究在仿真地球生态环境的条件下,人类是否适合生存的问题.

    生物圈2号占地面积约1.27公顷,体积容量达20多万立方米.其主要是由玻璃帷幕和钢架所构筑的仿真生态群系,包括了热带雨林、稀树草原、沼泽地、海洋(含珊瑚礁岸)、沙漠等五类荒野生物群带,以及人类的农田、微型城市及技术圈等三种人造地区.生物圈2号为一个密闭系统,其中大约涵纳了大气(17万立方米)、淡水(1500立方米)、咸水(3800立方米)、土壤(17000立方米)、生物(3800~4000种),以及人类(四男、四女)等重要组成.在生物圈2号中的微城市的内部设计中,配置了:实验室、医疗设备、厨房、寝室、餐厅、健身房、盥洗设施,以及图书室及观察室等.这种温室型的实验室,其运转所需的能源,主要是靠太阳能和外部供输的电力.具备密闭生态实验室中空气热涨或冷缩的调节功能.

    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”的实验失败,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:地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统.

    1996年,巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向,做为生态学、环境变迁研究及教学的基地.哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于并对外界开放,做为研究及学习中心,以探索我们人类生活与环境生态的互动影响.虽然生物圈2号计划实验目标并未达成,但是这也给人类上了很好的一课:大自然并非我们想象得那样简单,复杂巨大的系统关联中,可能每一缕轻风都是于生命所不可或缺的;人不是万能的,人类要依赖地球存活;人类要懂得顺应自然,要珍爱大自然的一切,才能与地球万物持续发展

    为什么称为“生物圈二号”?试验的目的?实验是怎样进行的?

    1.称为“生物圈二号”是因为地球本身被称作生物圈1号,而生物圈二号又是世界上最大的闭式人造生态系统。 2.生物圈2号计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究,帮助人类了解地球是如何运作,并研究在仿真地球生态环境的条件下,人类是否适合生存的问题。 3. 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。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。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。与地球生物圈类同,生物圈2号在物质上闭环,通过工程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。 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。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。 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。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。

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