A. 生物圈二號的名詞解釋
生物圈2號(Biosphere 2)是美國建於亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態循環系統,因把地球本身稱作生物圈1號而得此名。生物圈2號計劃設計在密閉狀態下進行生態與環境研究,幫助人類了解地球是如何運作,並研究在模擬地球生態環境的條件下,人類是否適合生存的問題。為了盡量貼近自然環境,該圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理區間,通過 一定的人工處理再利用。例如,實驗用的海水是將運進來的海水和淡水按照適當比例配製而成的。
B. 生物圈Ⅱ號的簡介
生物圈2號是美國科學家在1987年建造的模擬地球生態系統,位於美國亞利桑那州圖森市。生物圈2號總面積12000平方米,裡面建造了微型的生態系統,其中包括高山,平原,盆地,高原,海洋,沼澤,沙漠,森林等等。整個建築採用全密封結構。
生物圈2號的目的是為了研究人類是否能在人造生態系統中存活,以便日後為人類離開地球居住在其他星球提供可行性方案。
但是生物圈2號最終實驗失敗,內部的氧氣含量急速下降,動植物死亡。事後分析原因,是因為生物圈2號本身體積太小,雖然實驗室高度模擬地球生態系統,但畢竟這不是真正的生態系統,物質之間的循環太小,最終無法維持生態平衡。
生物圈2號的故事成為了2019年中國科幻電影《流浪地球》的劇本素材。
C. 生物圈二號 指的是什麼
生物圈二號
生物圈2號(Biosphere 2)是美國建於亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態循環系統,因把地球本身稱作生物圈1號而得此名,它由美國前橄欖球運動員約翰•艾倫發起,並與幾家財團聯手出資,委託空間生物圈風險投資公司承建,歷時8年,耗資1 .5億美元。生物圈2號計劃設計在密閉狀態下進行生態與環境研究,幫助人類了解地球是如何運作,並研究在模擬地球生態環境的條件下,人類是否適合生存的問題。為了盡量貼近自然環境,該圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理區間,通過 一定的人工處理再利用。例如,實驗用的海水是將運進來的海水和淡水按照適當比例配製而成的。 這個實驗為什麼會失敗呢?科學家對此做出了總結:除了二氧化碳多、氧氣少、水循環失調等原因以外,生物種類關系的失調也是重要的原因。 原來,設計者雖然在「生物圈II號」內模擬了多種生態系統,但引進的生物卻主要是生產者,動物、真菌和細菌的種類和數量都較少。傳粉的昆蟲死去了,有些植物就只開花不結果了。由於動物的種類和適量減少了,植物很少恐怕還有比例不對的原因,在真的生物圈中平均每人所對應的大氣,水,植物等是那麼的廣闊,而二號呢?環境資源與人的比例嚴重偏小,就那點大氣,水,植物等,哪怕就是生活一個人也已嚴重不夠了,更何況是幾個人. 二氧化碳多、氧氣少是結果而非原因,二氧化碳多、氧氣少是因為植物相對太少了,不足以將人和植物自身產生的那麼多二氧化碳轉化並釋放氧氣.氧氣的消耗速度高於產生速度,而二氧化碳的產生高於消耗.
D. 什麼是生物圈2號
1986年,美國人巴斯為了擴展人類新的生存空間,出資2億美元在美國亞利桑那州的沙漠區動工興建了世界矚目的「生物圈2號」。1991年9月26日,來自世界各地的8位志願者參與了生物圈2號的實驗計劃。計劃設計在密閉狀態下進行生態與環境研究,幫助人類了解地球是如何運作,並研究在模擬地球生態環境的條件下,人類是否適合生存的問題。
生物圈2號佔地面積約1.27公頃,體積容量達20多萬立方米。其主要是由玻璃帷幕和鋼架所構築的模擬生態群系,包括了熱帶雨林、稀樹草原、沼澤地、海洋(含珊瑚礁岸)、沙漠等五類荒野生物群帶,以及人類的農田、微型城市及技術圈等三種人造地區。生物圈2號為一個密閉系統,其中大約涵納了大氣(17萬立方米)、淡水(1500立方米)、鹹水(3800立方米)、土壤(17000立方米)、生物(3800~4000種),以及人類(四男、四女)等重要組成。在生物圈2號中的微城市的內部設計中,配置了:實驗室、醫療設備、廚房、寢室、餐廳、健身房、盥洗設施,以及圖書室及觀察室等。這種溫室型的實驗室,其運轉所需的能源,主要是靠太陽能和外部供輸的電力。具備密閉生態實驗室中空氣熱漲或冷縮的調節功能。
最初,生物圈2號實驗目的是研究人類及多種生物(植物和動物),在密封且與外界隔絕的人造系統中,是否可以經由系統內的空氣、水、營養物的循環與重復使用下而能夠健康、快樂的生存下來。在1991至1993年的實驗中,由於研究人員發現:生物圈2號的氧氣與二氧化碳的大氣組成比例,無法自行達到平衡;生物圈2號內的水泥建築物影響到正常的碳循環;多數動植物無法正常生長或生殖,其滅絕的速度比預期的還要快。經廣泛討論,確認「生物圈2號」的實驗失敗,未達到原先設計者的預定目標,這證明了在已知的科學技術條件下,人類離開了地球將難以永續生存。同時證明:地球仍是人類唯一能依賴與信賴的維生系統。
1996年,巴斯將生物圈2號交由美國哥倫比亞大學管理與規劃未來的走向,做為生態學、環境變遷研究及教學的基地。哥倫比亞大學開始將生物圈2號既存的生態系統模擬實驗及新的研究計劃整合於並對外界開放,做為研究及學習中心,以探索我們人類生活與環境生態的互動影響。雖然生物圈2號計劃實驗目標並未達成,但是這也給人類上了很好的一課:大自然並非我們想像得那樣簡單,復雜巨大的系統關聯中,可能每一縷輕風都是於生命所不可或缺的;人不是萬能的,人類要依賴地球存活;人類要懂得順應自然,要珍愛大自然的一切,才能與地球萬物持續發展。
E. 生物圈2號是什麼
美國建於亞利桑那州圖森市以北沙漠中的生物圈2號是一座微型人工 生態循環系統,因把地球本身稱作生物圈1號而得此名。它由美國前橄欖球運動員 約翰·艾倫發起,並與幾家財團聯手出資,委託空間生物圈風險投資公司承建,歷時8年,耗資1 �5億美元。
1991年9月26日4男4女共8名科研人員首次進駐生物圈2號,1993年6月26日走出 ,停留共計21個月,在各自的研究領域內均積累了豐富的科學數據和實踐經驗。來自英國、墨 西哥、尼泊爾、南斯拉夫和美國等5國的4男3女共7位實驗人員在對首批結果進行評 估並改進技術後,於1994年3月6日二次進駐,工作10個月後於1995年1月走出。他們在這期間 對大氣、水和廢物循環利用及食物生產進行了廣泛而系統的科學研究。 生物圈2號是世界上最大的閉式人工生態系統。它使人類首次能夠在整體水平上研 究生態學,從而開辟了了解目前地球生物圈全球范圍生態變化過程的新途徑。更為重要的是, 它將作為首例永久性生物再生式生保系統的地面模擬裝置而有可能應用於人類未來的地外星 球定居和宇宙載人探險
不過實踐證明,該計劃失敗了
然而事實表明,「生物圈2號」的設想是不現實的。1993年1月,8名科學家進入「生物圈2號」一年多後,由於土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳,部分二氧化碳又與建「生物圈2號」用的混凝土中的鈣反應,生成碳酸鈣,導致其中氧氣含量從21%降到14%;二氧化碳含量猛增。另一個意外是,「生物圈之號」運行3年後,其中的一氧化氮含量劇增到了79%,足以使人體合成維生素B12的能力減弱,危害大腦健康。
科學家還發現,除了藤本植物比較繁榮外,所有靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了,大樹也搖搖欲墜;昆蟲除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外,幾乎都死了,人造海洋中生物生存情況略好於陸地;人造沙漠由於沒有控制好降雨,變成了草地;「生物圈2號」下層的溫度又大大低干預計的數字。1996年衛月衛日,哥倫比亞大學接管了「生物圈2號」。
科學又一次證明,地球是唯一孕育生命的星球。20多億年間,地球上生物繁衍生息,存優汰劣,留存至今的動物約有數百萬種·人類從誕生起,衣、食、住、行以及經濟活動,無一不依賴這個星球,地球上的森林、湖泊、草原、海岸等自然系統,是人類賴以生存的基本環境。目前,人類還無法用人工方法保持地球的活力,沒有人知道怎樣建造一個脫離地球自然環境,而又能讓人類休養生息的生態系統。
F. 為什麼稱為「生物圈二號」試驗的目的實驗是怎樣進行的
1.稱為「生物圈二號」是因為地球本身被稱作生物圈1號,而生物圈二號又是世界上最大的閉式人造生態系統。 2.生物圈2號計劃設計在密閉狀態下進行生態與環境研究,幫助人類了解地球是如何運作,並研究在模擬地球生態環境的條件下,人類是否適合生存的問題。 3. 生物圈2號有5個野生生物群落(熱帶雨林、熱帶草原、海洋、沼澤、沙漠)和兩個人工生物群落(集約農業區和居住區)。它們以地球北回歸線和南回歸線間的生態系統為樣板,分別由美英生物和生態學家設計而成。生物圈2號佔地1.28公頃,地上部分為塗有粉劑的立體鋼架構型,配有雙層玻璃窗板;地面部分為焊接不銹鋼板,並用鋼墊密封。總體積約為180000m3。其內部主要由7種生態群落區和兩個大氣擴張室(也稱作「肺」)組成。此外,還設有能量中心和冷卻塔等設施。其內部還包括分析、醫療、獸醫、監控、維修、鍛煉、影視等室,分布在不同部位。與地球生物圈類同,生物圈2號在物質上閉環,通過工程手段禁止它與外界大氣和地下土壤進行物質變換。在能量上開環,允許太陽光通過玻璃結構供植物進行光合作用,同時引入電能供技術系統操作運轉。在信息上也同樣開環,通過計算機系統、電話、攝像、電視與外界進行數據信息交換,並通過電視可以與外界工作人員及親屬進行面對面的交談,還可放映電影和收看商業電視節目。電能及熱控能源從外界通過氣密裝置輸送進來,當進行能量轉移時,不允許內外流體進行任何形式的交換或混合。 為了盡量貼近自然環境,該圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理區間,通過 一定的人工處理再利用。例如,實驗用的海水是將運進來的海水和淡水按照適當比例配製而成的。圈內共有約4000個物種,其中動物(包括、軟體、節肢、昆蟲、魚類、兩棲、爬行、鳥類 、哺乳等)、植物(包括浮游、苔蘚、蕨類、裸子和被子等)約3000種,微生物(包括細菌、粘菌、真菌、微藻等)約1000種,它們分別來自澳大利亞、非洲、南美、北美等地。該系統內既有高大的樹木(如紅樹),也有矮小的灌木草叢植物,錯落有致、憩靜秀美。各個野生生物群落中的生境並不一致,它們分別有4、6、4、4、6種生境,如海洋有海灘、淺鹹水湖、 珊瑚礁和海水等4種類型。生物群落間均有相對獨立的生態區將它們互相隔開,例如,熱帶草原和沙漠間有一簇灌木叢而相對隔離。為了保護各個群落不受環境脅迫,在其周圍種植了耐性強的植物,例如,熱帶雨林的三周圍是濃密的姜科植物,從而保護內部樹種免遭側面強光照 射,而與海洋的界面間種有竹子來抵禦鹽分滲入。 1991年9月26日4男4女共8名科研人員首次進駐生物圈2號,1993年6月26日走出 ,停留共計21個月,在各自的研究領域內均積累了豐富的科學數據和實踐經驗。來自英國、墨西哥、尼泊爾、南斯拉夫和美國等5國的4男3女共7位實驗人員在對首批結果進行評估並改進技術後,於1994年3月6日二次進駐,工作10個月後於1995年1月走出。他們在這期間對大氣、水和廢物循環利用及食物生產進行了廣泛而系統的科學研究。在1991至1993年的實驗中,由於研究人員發現:生物圈2號的氧氣與二氧化碳的大氣組成比例,無法自行達到平衡;生物圈2號內的水泥建築物影響到正常的碳循環;多數動植物無法正常生長或生殖,其滅絕的速度比預期的還要快。經廣泛討論,確認「生物圈2號」實驗失敗,未達到原先設計者的預定目標,這證明了在已知的科學技術條件下,人類離開了地球將難以永續生存。同時證明:目前地球仍是人類唯一能依賴與信賴的維生系統。
G. 生物圈1號,生物圈2號分別指的是什麼
科學家們將人類休養生息的地球稱為「生物圈一號」,為了試驗人類離開地球能否生存,美國從1984年起花費了近2億美元,在亞利桑那州建造了一個幾乎完全密閉的「生物圈二號」實驗基地。1993年1月,8名科學家進入「生物圈二號」。按照計劃,他們將在裡面呆上兩年,如不發生嚴重意外,實驗結束前是不能出來的。兩年中除了提供第一批包括種子在內的物品外,其餘的一切都需要他們自己解決。能源,取自太陽能;氧氣,由他們種植的植物製造;糧食,靠他們自己在裡面種地獲得;肉類和蛋白質,取自他們養的雞、鴨、豬、羊。甚至包括裡面的氣溫和氣候,也是由他們來設法控制,並盡可能模擬地球氣候。總之,他們必須設法保證這個小小的生態系統的平衡。
一年多後,土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳,部分二氧化碳與建築「生物圈二號」所用的混凝土中的鈣發生反應生成碳酸鈣,導致「生物圈二號」的氧氣含量從21%下降到14%。加之由於沒有調節好內部氣候,致使糧食歉收,科學家們不得不吃種子勉強度日,結果是,提前撤出實驗室。更令人意外的是,「生物圈二號」運行三年後,其中的一氧化碳含量猛增到79%,足以使人體合成微生素B12的能力減弱,從面危害大腦健康。
1996年1月1日,哥倫比亞大學接管了「生物圈二號」。同年9月,由數名科學家組成的委員會對實驗進行了總結,他們認為,在現有的技術條件下,人類還無法模擬出一個類似地球一樣的、可供人類生存的生態環境。
H. 什麼是生物圈2號
科學家把地球生物圈稱作「生物圈1號」。為了更好地研究生態失去平衡的現象,美國在20世紀80年代,花費巨資建造了一個模擬地球生物圈的完全封閉的實驗基地,這就是著名的「生物圈2號」。
地點
「生物圈2號」建在美國亞利桑那州的沙漠里。它是一座佔地約1公頃的鋼架結構的玻璃建築,裡面設有多個獨立的生態系統:
有一片小型的海洋,幾塊沼澤地、潟湖,一片沙質的海灘,一片熱帶雨林及一片草場。
「生物圈2號」與外界完全隔絕,只有太陽光可進入。這樣,在這個生物圈內,植物可為動物提供生存所需的氧氣和養料,動物為植物提供二氧化碳,人則靠耕種作物、飼養動物獲取食物,而泥土中的微生物又可分解動、植物的屍體及排泄物。這樣不斷循環,可形成相對穩定的生態系統。
實驗
1993年1月,8名科學家進入「生物圈2號」。按計劃,他們將在裡面呆2年,一邊從事科學研究,一邊過完全自給自足的生活。2年中,除了最初帶入一批物品外,其餘的一切,都要靠他們自己來獲取。他們還得設法調節和控制圈內的氣溫和氣候。
結果
實驗結果很不理想,由於缺乏堅定的實驗理論,使得在一年後,土壤中的碳,溫室中的氧氣,建築材料中的鈣發生了一系列的化學反應。導致生物2號圈中的氧含量從21%下降到14%。
由於沒有調節好內部氣候,使得糧食產量不足,科學家只好吃食物種子充飢,最後不得不撤離出這個生物2號圈。實驗以失敗告終。