人教版七年级上册生物 第一单元 生物圈2号 课件 (14张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版七年级上册生物 第一单元 生物圈2号 课件 (14张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 10.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-11-27 14:25:09 | ||
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文档简介
课件14张PPT。生物圈Ⅱ号 生物圈2号[1]??（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占地
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。其有关结构参数如下表所示：表1：生物圈2号内各个组成部分及结构参数一览表
区域面积（m2;）体积（m3;）土壤（m3;）水分（m3;）大气（m3;）集约农业区20003800027206035220居住区1000110002110997热带雨林20006000600010028900热带草原/海洋/沼泽2500？490004000？340041600沙漠140022000400040017600“西肺”1800150000015000“南肺”180015750075015000注：上述两“肺”的体积仅为其完全膨胀的50%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。
数量
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Ⅱ号
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。首批8名科学家在24个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛、细致、深入的观察、记录 生物圈Ⅱ号
、分析，研究项目包括生物地球化学、土壤、水、海洋、“全球”生物量、 农业、遗传、生理、营养、医学、心理以及技术和工程学等内容。本文仅就几个较为重要的研究结果概括如下： 蔬菜：
菜豆8 甜菜叶273 甜菜根308 胡椒13 胡萝卜88 辣椒63 甘蓝83 黄瓜17 茄子155 羽衣甘蓝11 生菜9 洋葱107 小白菜12 雪豆1 南瓜籽8 西葫芦287?瑞士甜菜58 甘薯叶64 番茄288 冬瓜261
粮食：
水稻196 高粱131 小麦113
淀粉类蔬菜：
白薯198 甘薯1335?马兰加84 薯蓣20
高脂肪豆类：
花生24 大豆14
低脂肪豆类：
蚕豆63 蚕豆15
水果：
苹果1香蕉1024无花果39番石榴41金柑4 柠檬10酸橙4 柑桔6番木瓜639
动物产品：
山羊奶407山羊肉8 猪肉35 鱼10 蛋6 鸡肉8
总计6630操作性数据
大量证据表明，火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质，这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多。但是到目前为止，在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验。生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统。因此，有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的。科学史上的意义
生物圈2号无论从规模、技术难度和复杂程度，以及所取得的效果来看，均堪称人类科学史上的一大杰作，受到国际上的普遍关注与赞赏。但近年来也遭到某些公众的严厉批评 。
引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因：（1）商业投资造成游人络驿不绝，给人一种缺少科学严肃性的印象；（2）遇到严重的阴雨天气和病虫害，造成欠收，开始时曾出现大气泄漏；（3）人们对他们的科学试验活动了解不多；（4）理论和实践经验不足；（5）行政管理不善，导致可以做的而没有去做。
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；人类要懂得顺其自然，要珍惜大自然的一切；才能与地球万物持续发展。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。由于动物的种类和数量减少了，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。这告诉了我们什么？生物圈是我们人类唯一的家园我们应该爱护她。
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。其有关结构参数如下表所示：表1：生物圈2号内各个组成部分及结构参数一览表
区域面积（m2;）体积（m3;）土壤（m3;）水分（m3;）大气（m3;）集约农业区20003800027206035220居住区1000110002110997热带雨林20006000600010028900热带草原/海洋/沼泽2500？490004000？340041600沙漠140022000400040017600“西肺”1800150000015000“南肺”180015750075015000注：上述两“肺”的体积仅为其完全膨胀的50%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。
数量
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Ⅱ号
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。首批8名科学家在24个月的密闭人工生态环境中按照各自的研究范围进行了广泛、细致、深入的观察、记录 生物圈Ⅱ号
、分析，研究项目包括生物地球化学、土壤、水、海洋、“全球”生物量、 农业、遗传、生理、营养、医学、心理以及技术和工程学等内容。本文仅就几个较为重要的研究结果概括如下： 蔬菜：
菜豆8 甜菜叶273 甜菜根308 胡椒13 胡萝卜88 辣椒63 甘蓝83 黄瓜17 茄子155 羽衣甘蓝11 生菜9 洋葱107 小白菜12 雪豆1 南瓜籽8 西葫芦287?瑞士甜菜58 甘薯叶64 番茄288 冬瓜261
粮食：
水稻196 高粱131 小麦113
淀粉类蔬菜：
白薯198 甘薯1335?马兰加84 薯蓣20
高脂肪豆类：
花生24 大豆14
低脂肪豆类：
蚕豆63 蚕豆15
水果：
苹果1香蕉1024无花果39番石榴41金柑4 柠檬10酸橙4 柑桔6番木瓜639
动物产品：
山羊奶407山羊肉8 猪肉35 鱼10 蛋6 鸡肉8
总计6630操作性数据
大量证据表明，火星土壤和月球表土经过一定的生物和化学技术处理后可以用作潜在的植物栽培基质，这样就使得生物再生式生命保障系统在空间居住地的应用比需要地球资源的装置要经济得多。但是到目前为止，在生物再生式生命保障系统中很少有以土壤为基础的技术实验。生物圈2号是第一个建成并运作的以土壤为基础的生物再生式生命保障系统。因此，有关其操作性能的数据对应用于空间的类似系统是非常有用的。科学史上的意义
生物圈2号无论从规模、技术难度和复杂程度，以及所取得的效果来看，均堪称人类科学史上的一大杰作，受到国际上的普遍关注与赞赏。但近年来也遭到某些公众的严厉批评 。
引起公众非议主要是由于主客观两方面的原因：（1）商业投资造成游人络驿不绝，给人一种缺少科学严肃性的印象；（2）遇到严重的阴雨天气和病虫害，造成欠收，开始时曾出现大气泄漏；（3）人们对他们的科学试验活动了解不多；（4）理论和实践经验不足；（5）行政管理不善，导致可以做的而没有去做。
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；人类要懂得顺其自然，要珍惜大自然的一切；才能与地球万物持续发展。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。由于动物的种类和数量减少了，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。这告诉了我们什么？生物圈是我们人类唯一的家园我们应该爱护她。