生物圈是最大的生态系统.ppt

设计与制作生态球(瓶、缸),1993年月，八名科学家住进一个由玻璃和钢架建成的人造小世界里，从事生态实验。里面除了有一部电传机和电能供给外,与外界完全隔离。这项实验被称为”生物圈二号”。它占地12000m2,容积141600m3,内有微型的森林、沙漠、草地、农田、沼泽、湖泊、海洋和溪流;有3800种动植物，以及猪、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控制射入的阳光，调节各区所需的温度;一边从事科学研究,一边亲自饲养畜禽,耕种收获,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。遗憾的是，一年多以后，“生物圈号”中的O2含量大幅度下降(从21迅速下降到14)，CO2和NO2含量大量增加；粮食严重减产;大气和海水变酸，很多物种死去。而用来吸收CO2的牵牛花却疯长。大部分脊椎动物死亡,所有的传粉昆虫的死亡,造成靠花粉传播繁殖的植物也全部死去。由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地实验虽然失败了，但是它用事实告诉人们“地球仍是人类和其他生物的唯一家园，我们应该珍惜和爱护地球”。,概念,生态球（Ecosphere，Biosphere，EcosystemBall）是一个封闭的微型世界；是一个简化的地球生态循环系统。其环境可支持球内动植物的生存，因此也称瓶中生物圈。虽然物质因封闭而进出受限，但热能开放，仍允许光与热的出入。理论上讲，生态球应能自给自足。不论是碳、氮、氧或其他物质的循环，一旦密封后，动、植物便可无限期地存活在其中。,目的意义及要求,1设计一个生态球/瓶/缸，建立一个长久稳定的微型生态系统，观察和记录其中各种生物的生存状况，初步学会观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。2建立及观察生态球/瓶/缸，理解物种之间、生物与环境之间密不可分的牵连关系破坏一种生物，其他生物就会灭绝这一基本事实。进一步理解地球实际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带来灾难甚至死亡，我们要保护好地球，保护地球上的每一种生物这一基本道理。3在建立起这个稳定生态系统的基础上，可进一步开展科学研究。,生态球的类型,1湿式生态球（WaterishEcosphere）湿式生态球/瓶/缸即是在玻璃容器中以水、水生植物、水生动物和微生物为基本组成的生态系统。一般湿式生态系统要求生物成员越简单越容易维持。在动物的选取上以软体动物、甲壳动物及鱼类较为合适。2干式生态球（DryEcosphere）干式生态球/瓶/缸也是在玻璃容器中以土壤、陆生植物、陆生动物和微生物为基本组成的生态系统。一般干式生态系统也要求生物成员越简单越容易维持。在动物的选取上以环节动物、软体动物、节肢动物较为合适。,设计原理,1生态球/瓶/缸是一个有限的空间，应根据生态系统的原理，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(producer)、消费者(consumer)和分解者(decomposer)，在这样构建适宜的生物群落与非生物环境之间，形成了合理的物质循环和能量流动。因此，该生态系统能够保持较长时间的相对稳定，并具有一定的自动调节能力。小型生态球/瓶应能维持1-3Y。2生态球/瓶必须是密封的，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),太阳,动物（消费者）,植物（生产者）,微生物（分解者）,光能,光合作用产物,O2,有机物,呼吸,提供动物生长,CO2,光合作用原料,水,排遗及排泄物、尸体,CO2等无机物,提供植物生长,热量,设计要求,1生态球/瓶/缸必须是无色透明的，既有利于植物采光，又便于学生进行观察。2生态球/瓶/缸中的生物应具有较强的生活力。3要特别注意各营养级生物的合适比例，以能够形成食物链为原则。投放的动物数量宜小而少，要考虑生产者的能力，以免破坏食物链。4要设计实验对照组。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对照实验。最终找出较好的设计方案。5人工生态系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的。,实验方法,1实验材料1.1容器：容积最好大于500ml、直径最好大于10cm的无色透明塑料瓶（或玻璃瓶）。1.2植物：水草（茨藻、金鱼草、黑藻、轮藻、水绵、浮萍）1.3动物：鱼类（孔雀鱼、斑马鱼、太阳鱼、红十字鱼等）、虾类（米虾）、贝类（椎实螺、田螺等）1.4浮游生物及微生物1.5水源:海水/淡水(河水、井水、矿泉水、自来水均可)。水量:放入容器容积2/3-4/5的水量。1.6其它：水草砂（铺垫1cm厚）、珊瑚、电光源、温度计、PH计、凡士林、标签纸。,2日常管理2.1容器：保持外面清洁2.2放置：阳光虽然对水草生长有帮助，但也极易造成藻类的蔓延；同时虾类也怕热。在春夏秋季，每日斜射（散射）4-6h为宜，冬季可延长至12h。在整个实验过程中，不要随意变动生态球/瓶的摆放位置。2.3温度：