内容正文:
学习目标
1、生物圈的范围;
2、生态系统的类型及特点;
3、理解生物圈是一个统一 的整体。
生物圈的范围
生物圈
二、多种多样的生态系统
草
原
生态系统
生态系统的类型
生态系统的类型
湿地生态系统
“地球之肾”
生态系统的类型
海洋生态系统
生态系统的类型
森林生态系统
“地球之肾”
生态系统的类型
淡水生态系统
生态系统的类型
城市生态系统
草
原
湿地
淡水
农田
森林
海洋
城市
生态系统的类型
我们都生活在城市生态系统中,那么我们的城市生态系统与其他生态系统有哪些联系?
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,1993年1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。
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1013 kPa,而仅约为882kPa,因此,其内压只能略高,即为8824k Pa。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。
02
“西肺”
“南肺”
农业区
居住区
热带雨林
海洋
沼泽
热带草原
沙漠
生物圈2号内景
【课件说明】
点击名称显示相应区域的内景图片。
●生物圈中的各种生态系统,由于地域相隔,表面看来好像毫不相干,但实际上都存在着一定的联系。
●整个生物圈在结构和功能上是一个整体,它是地球上最大的生态系统。
●生物圈是所有生物共同的家园。保护生物圈,人人有责!
课堂小结
1、生物圈概念
2、生物圈范围
3、生态系统类型
3.我们的家乡哈尔滨是一座美丽的城市,春季丁香满城,夏季江水粼粼,秋季树叶缤纷,冬季冰灯炫彩。请说出它属于哪种生态系统 ( )
A.草原生态系统 B.农田生态系统