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1、设计与制作设计与制作生态球生态球(瓶瓶、缸缸)v 1993年月，八名科学家住进一个由玻璃和钢架建成年月，八名科学家住进一个由玻璃和钢架建成v 的人造小世界里，从事生态试验。里面除了有一部电传机的人造小世界里，从事生态试验。里面除了有一部电传机v 和电能供应外和电能供应外,与外界完全隔离。这项试验被称为与外界完全隔离。这项试验被称为”生物圈生物圈v 二号二号”。它占地。它占地12 000m2,容积容积141 600m3,内有微型的森林、内有微型的森林、v 沙漠、草地、农田、沼泽、湖泊、海洋和溪流沙漠、草地、农田、沼泽、湖泊、海洋和溪流;有有3 800种动植物，以及猪、种动植物，以及猪、牛、羊、鸡
2、、鸭等畜禽类；还有供人居住的房子和可制造人工风雨的装置。牛、羊、鸡、鸭等畜禽类；还有供人居住的房子和可制造人工风雨的装置。科学家们利用计算机限制射入的阳光，调整各区所需的温度科学家们利用计算机限制射入的阳光，调整各区所需的温度;一边从事科学一边从事科学探讨探讨,一边亲自饲养畜禽一边亲自饲养畜禽,耕种收获耕种收获,过着完全自给自足的生活。科学家们试过着完全自给自足的生活。科学家们试图使这个生态系统维持在相对稳定的状态，以利于人和其他生物生存。图使这个生态系统维持在相对稳定的状态，以利于人和其他生物生存。v 缺憾的是，一年多以后，缺憾的是，一年多以后，“生物圈生物圈号号”中的中的O2含量大幅度下降
3、含量大幅度下降(从从21快速下降到快速下降到14)，CO2和和NO2含量大量增加；粮食严峻减产含量大量增加；粮食严峻减产;大气和海大气和海水变酸，很多物种死去。而用来吸取水变酸，很多物种死去。而用来吸取CO2的牵牛花却疯长。大部分脊椎动的牵牛花却疯长。大部分脊椎动物死亡物死亡,全部的传粉昆虫的死亡全部的传粉昆虫的死亡,造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死去。造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死去。由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地试验虽然失败了，但是它试验虽然失败了，但是它用事实告知人们用事实告知人们“地球仍是人类和其他生物的唯一家园，我们应当珍惜和地球仍是人
4、类和其他生物的唯一家园，我们应当珍惜和疼惜地球疼惜地球”。概念概念v 生态球生态球（EcosphereEcosphere，BiosphereBiosphere，Ecosystem BallEcosystem Ball）是一个封闭的微型世界；）是一个封闭的微型世界；是一个简化的地球生态循环系统。其环境是一个简化的地球生态循环系统。其环境可支持球内动植物的生存可支持球内动植物的生存，因此因此也也称称瓶瓶中生物圈中生物圈。v 虽然虽然物物质因封闭而进质因封闭而进出受限，出受限，但热但热能能开开放，仍允放，仍允许许光光与热与热的的出出入。入。理论上讲理论上讲，生生态态球球应应能能自自给给自足自足。不论
5、是不论是碳、氮、氧碳、氮、氧或其他物或其他物质质的的循环循环，一旦密封，一旦密封后后，动动、植、植物便物便可无可无限期地存活限期地存活在其中。在其中。目的意义及要求目的意义及要求v1 1 设计一个生态球设计一个生态球/瓶瓶/缸，建立一个许久稳定的缸，建立一个许久稳定的微型生态系统，视察和记录其中各种生物的生存微型生态系统，视察和记录其中各种生物的生存状况，初步学会视察生态系统的稳定性的方法，状况，初步学会视察生态系统的稳定性的方法，理解影响生态系统稳定性的各种因素。理解影响生态系统稳定性的各种因素。v2 2 建立及视察生态球建立及视察生态球/瓶瓶/缸，理解物种之间、生缸，理解物种之间、生物与环
6、境之间密不行分的牵连关系物与环境之间密不行分的牵连关系破坏一破坏一种生物，其他生物就会灭亡种生物，其他生物就会灭亡这一基本事实。进这一基本事实。进一步理解一步理解地球事实上就是一个大的生态球，破地球事实上就是一个大的生态球，破坏其中的一种生物，就会给其他生物及人类自己坏其中的一种生物，就会给其他生物及人类自己带来灾难甚至死亡带来灾难甚至死亡这一基本道理。这一基本道理。v3 3 在建立起这个稳定生态系统的基础上，可进一在建立起这个稳定生态系统的基础上，可进一步开展科学探讨。步开展科学探讨。设计原理设计原理v1 1 生态球生态球/瓶瓶/缸是一个有限的空间，应依据生态缸是一个有限的空间，应依据生态系
7、统的原理，将生态系统具有的基本成分进行组系统的原理，将生态系统具有的基本成分进行组织，其内应同时包括生产者织，其内应同时包括生产者(producer)(producer)、消费者、消费者(consumer)(consumer)和分解者和分解者(decomposer)(decomposer)，在这样构建，在这样构建适宜的生物群落与非生物环境之间，形成了合理适宜的生物群落与非生物环境之间，形成了合理的物质循环和能量流淌。因此，该生态系统能够的物质循环和能量流淌。因此，该生态系统能够保持较长时间的相对稳定，并具有确定的自动调保持较长时间的相对稳定，并具有确定的自动调整实力。小型生态球整实力。小型生态
8、球/瓶应能维持瓶应能维持1-3Y1-3Y。v2 2 生态球生态球/瓶必需是密封的，不能添加食物和气瓶必需是密封的，不能添加食物和气体，唯一可进入系统的只有光线，整个系统也是体，唯一可进入系统的只有光线，整个系统也是靠光线作能量推动的。在这个生态系统中，除了靠光线作能量推动的。在这个生态系统中，除了可见的动物、植物外，水中还有浮游动物、浮游可见的动物、植物外，水中还有浮游动物、浮游植物和微生物，而且还溶解有各类矿质元素。植物和微生物，而且还溶解有各类矿质元素。(生态缸可以是开放的生态缸可以是开放的)太阳太阳动物（消费者）动物（消费者）植物（生产者）植物（生产者）微生物（分解者）微生物（分解者）光
9、能光能光合作用产物光合作用产物O2有机物有机物呼吸呼吸供应供应 动物生长动物生长CO2光合光合 作用原料作用原料水水排遗及排泄物、尸体排遗及排泄物、尸体CO2等无机物等无机物供应植物供应植物 生长生长热量热量设计要求说明设计要求说明v1 1 生态球生态球/瓶瓶/缸必需是无色透亮的，既有利于植物缸必需是无色透亮的，既有利于植物采光，又便于学生进行视察。采光，又便于学生进行视察。v2 2 生态球生态球/瓶瓶/缸中的生物应具有较强的生活力。缸中的生物应具有较强的生活力。v3 3 要特殊留意各养分级生物的合适比例，以能够形要特殊留意各养分级生物的合适比例，以能够形成食物链为原则。投放的动物数量宜小而少
10、，要考成食物链为原则。投放的动物数量宜小而少，要考虑生产者的实力，以免破坏食物链。虑生产者的实力，以免破坏食物链。v4 4 要设计试验比照组。在水质、植物数量、动物数要设计试验比照组。在水质、植物数量、动物数量、基质类型、见光与否等项目上设计多种比照试量、基质类型、见光与否等项目上设计多种比照试验。最终找出较好的设计方案。验。最终找出较好的设计方案。v5 5 人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。暂的。试验方法试验方法v1 1 试验材料试验材料v1.1 1.1 容器：容积最好大于容器：容积最好大于500ml500ml、直径最好、直径最好大于大
11、于10cm10cm的无色透亮塑料瓶（或玻璃瓶）。的无色透亮塑料瓶（或玻璃瓶）。v1.2 1.2 植物：水草（茨藻、金鱼草、黑藻、植物：水草（茨藻、金鱼草、黑藻、轮藻、浮萍轮藻、浮萍）v1.3 1.3 动物：鱼类（孔雀鱼、斑马鱼、太阳动物：鱼类（孔雀鱼、斑马鱼、太阳鱼、红十字鱼等）、虾类（米虾）、贝类鱼、红十字鱼等）、虾类（米虾）、贝类（椎实螺、田螺等）。（椎实螺、田螺等）。v1.4 1.4 浮游生物及微生物浮游生物及微生物v1.5 1.5 水源水源:海水海水/淡水淡水(河水、井水、矿泉水、河水、井水、矿泉水、自来水均可自来水均可)。水量。水量:放入容器容积放入容器容积2/3-4/52/3-4/
12、5的水量。的水量。v1.6 1.6 其它：水草砂（铺垫其它：水草砂（铺垫1cm1cm厚）、珊瑚、厚）、珊瑚、电光源、温度计、电光源、温度计、PHPH计、凡士林、标签纸计、凡士林、标签纸等。等。v2 2 日常管理日常管理v2.1 2.1 容器：保持外面清洁容器：保持外面清洁v2.2 2.2 放置：阳光虽然对水草生长有帮放置：阳光虽然对水草生长有帮助，但也极易造成藻类的扩散；同时助，但也极易造成藻类的扩散；同时虾类也怕热。在春夏秋季，每日斜射虾类也怕热。在春夏秋季，每日斜射（散射）（散射）4-6h4-6h为宜，冬季可延长至为宜，冬季可延长至12h12h。在整个试验过程中，不要随意变动生在整个试验过
13、程中，不要随意变动生态球态球/瓶的摆放位置。瓶的摆放位置。v2.3 2.3 温度：温度：14-2814-28范围内均可，能稳范围内均可，能稳定在定在20-2520-25范围内则更好。要避开温范围内则更好。要避开温度突变。度突变。几个须要留意的问题几个须要留意的问题v1 1 动物的大小及数量动物的大小及数量v2 2 动物的生长及繁殖动物的生长及繁殖v3 3 动物蜕皮动物蜕皮v4 4 个别动物的死亡个别动物的死亡v5 5 植物种类及数量植物种类及数量v6 6 植物的生长及繁殖植物的生长及繁殖感谢感谢您的您的时间！时间！Thanks for Your AttentionThanks for Your Attention！