設(shè)計與制作生態(tài)球課件

1、設(shè)計與制作生態(tài)球(瓶、缸) 1993年月，八名科學(xué)家住進(jìn)一個由玻璃和鋼架建成 的人造小世界里，從事生態(tài)實驗。里面除了有一部電傳機(jī) 和電能供給外,與外界完全隔離。這項實驗被稱為”生物圈 二號”。它占地12 000m2,容積141 600m3,內(nèi)有微型的森林、 沙漠、草地、農(nóng)田、沼澤、湖泊、海洋和溪流;有3 800種動植物，以及豬、牛、羊、雞、鴨等畜禽類；還有供人居住的房子和可制造人工風(fēng)雨的裝置。科學(xué)家們利用計算機(jī)控制射入的陽光，調(diào)節(jié)各區(qū)所需的溫度;一邊從事科學(xué)研究,一邊親自飼養(yǎng)畜禽,耕種收獲,過著完全自給自足的生活。科學(xué)家們試圖使這個生態(tài)系統(tǒng)維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，以利于人和其他生物生存。 遺憾的

2、是，一年多以后，“生物圈號”中的O2含量大幅度下降(從21迅速下降到14)，CO2和NO2含量大量增加；糧食嚴(yán)重減產(chǎn);大氣和海水變酸，很多物種死去。而用來吸收CO2的牽?；▍s瘋長。大部分脊椎動物死亡,所有的傳粉昆蟲的死亡,造成靠花粉傳播繁殖的植物也全部死去。由于降雨失控，人造沙漠變成了叢林和草地實驗雖然失敗了，但是它用事實告訴人們 “地球仍是人類和其他生物的唯一家園，我們應(yīng)該珍惜和愛護(hù)地球”。 概念 生態(tài)球（Ecosphere，Biosphere，Ecosystem Ball）是一個封閉的微型世界；是一個簡化的地球生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。其環(huán)境可支持球內(nèi)動植物的生存，因此也稱瓶中生物圈。 雖然物質(zhì)因封閉

3、而進(jìn)出受限，但熱能開放，仍允許光與熱的出入。理論上講，生態(tài)球應(yīng)能自給自足。不論是碳、氮、氧或其他物質(zhì)的循環(huán)，一旦密封后，動、植物便可無限期地存活在其中。目的意義及要求1 設(shè)計一個生態(tài)球/瓶/缸，建立一個長久穩(wěn)定的微型生態(tài)系統(tǒng)，觀察和記錄其中各種生物的生存狀況，初步學(xué)會觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法，理解影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的各種因素。 2 建立及觀察生態(tài)球/瓶/缸，理解物種之間、生物與環(huán)境之間密不可分的牽連關(guān)系破壞一種生物，其他生物就會滅絕這一基本事實。進(jìn)一步理解地球?qū)嶋H上就是一個大的生態(tài)球，破壞其中的一種生物，就會給其他生物及人類自己帶來災(zāi)難甚至死亡，我們要保護(hù)好地球，保護(hù)地球上的每一種生物這一基

4、本道理。3 在建立起這個穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步開展科學(xué)研究。生態(tài)球的類型1 濕式生態(tài)球（Waterish Ecosphere） 濕式生態(tài)球/瓶/缸即是在玻璃容器中以水、水生植物、水生動物和微生物為基本組成的生態(tài)系統(tǒng)。一般濕式生態(tài)系統(tǒng)要求生物成員越簡單越容易維持。在動物的選取上以軟體動物、甲殼動物及魚類較為合適。2 干式生態(tài)球（Dry Ecosphere） 干式生態(tài)球/瓶/缸也是在玻璃容器中以土壤、陸生植物、陸生動物和微生物為基本組成的生態(tài)系統(tǒng)。一般干式生態(tài)系統(tǒng)也要求生物成員越簡單越容易維持。在動物的選取上以環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物較為合適。設(shè)計原理1 生態(tài)球/瓶/缸是一個有限的空間

5、，應(yīng)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的原理，將生態(tài)系統(tǒng)具有的基本成分進(jìn)行組織，其內(nèi)應(yīng)同時包括生產(chǎn)者(producer)、消費者(consumer)和分解者(decomposer)，在這樣構(gòu)建適宜的生物群落與非生物環(huán)境之間，形成了合理的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。因此，該生態(tài)系統(tǒng)能夠保持較長時間的相對穩(wěn)定，并具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。小型生態(tài)球/瓶應(yīng)能維持1-3Y。2 生態(tài)球/瓶必須是密封的，不能添加食物和氣體，唯一可進(jìn)入系統(tǒng)的只有光線，整個系統(tǒng)也是靠光線作能量推動的。在這個生態(tài)系統(tǒng)中，除了可見的動物、植物外，水中還有浮游動物、浮游植物和微生物，而且還溶解有各類礦質(zhì)元素。(生態(tài)缸可以是開放的)太陽動物（消費者）植物（生產(chǎn)者）

6、微生物（分解者）光能光合作用產(chǎn)物O2有機(jī)物呼吸提供 動物生長CO2光合 作用原料水排遺及排泄物、尸體CO2等無機(jī)物提供植物 生長熱量設(shè)計要求1 生態(tài)球/瓶/缸必須是無色透明的，既有利于植物采光，又便于學(xué)生進(jìn)行觀察。2 生態(tài)球/瓶/缸中的生物應(yīng)具有較強(qiáng)的生活力。3 要特別注意各營養(yǎng)級生物的合適比例，以能夠形成食物鏈為原則。投放的動物數(shù)量宜小而少，要考慮生產(chǎn)者的能力，以免破壞食物鏈。4 要設(shè)計實驗對照組。在水質(zhì)、植物數(shù)量、動物數(shù)量、基質(zhì)類型、見光與否等項目上設(shè)計多種對照實驗。最終找出較好的設(shè)計方案。5 人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有條件的，也可能是短暫的。實驗方法2 日常管理2.1 容器：保持外面清潔2.2 放置：陽光雖然對水草生長有幫助，但也極易造成藻類的蔓延；同時蝦類也怕熱。在春夏秋季，每日斜射（散射）4-6h為宜，冬季可延長至12h。在整個實驗過程中，不要隨意變動生態(tài)球/瓶的擺放位置。2.3 溫度：14-28范圍內(nèi)均可，能穩(wěn)定在20-25范圍內(nèi)則更好。要避免溫度突變。幾個需要注意的問題1 動物生長2 動物蛻皮3 動物繁殖4 個別動物死亡5