生态水利 课件.ppt

自然河流断面 河流硬质护坡 三峡大坝 小浪底水电站 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号作为一个特殊的生态系统，科学家能够在里面生活时间长达一年多，说明该生态系统 ；随后科学家不得已撤离，表明该生态系统 。 具有一定的自动调节能力 调节能力有一定限度 生物圈2号鸟瞰 生物圈2号远景 夜幕下的生物圈2号 【课件说明】 生物圈2号 美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名。它由美国前橄榄球运动员约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元。 1991年9月26日4男4女共8名科研人员首次进驻生物圈2号,1993年6月26日走出 ,停留共计21个月,在各自的研究领域内均积累了丰富的科学数据和实践经验。来自英国、墨 西哥、尼泊尔、南斯拉夫和美国等5国的4男3女共7位实验人员在对首批结果进行评估并改进技术后,于1994年3月6日二次进驻,工作10个月后于1995年1月走出。他们在这期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。生物圈2号是世界上最大的闭式人工生态系统。它使人类首次能够在整体水平上研究生态学,从而开辟了了解目前地球生物圈全球范围生态变化过程的新途径。更为重要的是,它将作为首例永久性生物再生式生保系统的地面模拟装置而有可能应用于人类未来的地外星球定居和宇宙载人探险。 【课件说明】 生物圈2号中的生态群落 生物圈2号有5个野生生物群落(热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠)和两个人工生物群落(集约农业区和居住区)。它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为样板,分别由美英生物和生态学家设计而成。 圈内共有约4000个物种,其中动物(包括浮游、软体、节肢、昆虫、鱼类、两栖、爬行、鸟类 、哺乳等)、植物(包括浮游、苔藓、蕨类、裸子和被子等)约3000种,微生物(包括细菌、粘菌、真菌、微藻等)约1000种,它们分别来自澳大利亚、非洲、南美、北美等地。 该系统既有高大的树木(如红树),也有矮小的灌木草丛植物,错落有致、憩静秀美。各个野生生物群落中的生境并不一致,它们分别有4、6、4、4、6种生境,如海洋有海滩、浅咸水湖、珊瑚礁和海水等4种类型。生物群落间均有相对独立的生态区将它们互相隔开,例如,热带草原和沙漠间有一簇灌木丛而相对隔离。为了保护各个群落不受环境胁迫,在其周围种植了耐性强的植物,例如,热带雨林的三周围是浓密的姜科植物，从而保护内部树种免遭侧面强光照射,而与海洋的界面间种有竹子来抵御盐分渗入。 为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间,通过一定的人工处理再利用。例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 生物圈2号中选择植物的标准主要考虑动物消费者的生命保障、分类多样性、物理参数、植物的可利用程度和美学价值。为了适应达尔文的自然选择过程,植物种类开始时比系统能支撑的要多一些,这样可以补偿物种的遗失或灭绝，并最终促进系统的持续稳定。 【课件说明】 生物圈2号实验失败 1993年1月，8名科学家和家人们依依惜别，进入“生物圈2号”。按照预定的计划，他们将在里面呆上两年，除非身体发生严重意外，否则，实验结束前是不能出来的。 按规定，8名科学家将在里面一边从事科学研究，一边过着完全自给自足的生活。能源，取自太阳能；氧气，由他们种植的植物制造；粮食，靠自己耕种获得；肉类和蛋白质，取自他们养的鸡、鸭、猪、羊。气温和气候，由他们来设法控制，并尽可能模拟地球气候。 总之他们必须设法保证这个小小的生态系统的平衡。说起来容易，做起来难。比如绿色植物过多，没有充足的肥料和二氧化碳供它们呼吸，植物会死亡；假如他们想多吃点肉，必须多养动物，而动物过多，粮食和饲料会紧张，氧气的消耗会增加，空气中二氧化碳浓度会升高，从而影响他们自身的生存。这一切都需要科学家们做周密的计划和细