内容正文:
第2节 生物生存的家园
-----生物圈
生物圈的概念
是指地球上生物及其能够生存的环境的总称。
火 星
发出火红颜色,大气稀薄主要为二氧化碳气体,表面干燥,荒凉,寂寞。
月 球
无水,基本无大气,太阳连续爆晒约两个星期,最高气温达127度,接着两个星期长夜,最低气温下降到零下183度。
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,1991年9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。
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生物圈2号全景
【课件说明】
生物圈2号概况
占地1.28公顷的生物圈2号的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 。
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。
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