Question

生物圈2號
為了做人類離開地球能否生存的實驗，美國花費2億美元建造了完全密閉的"生物圈2號"實驗基地。這是一個面積約13萬平方米的鋼架結構的玻璃建筑，遠遠望去仿佛是一個巨大的溫室。透過玻璃往里看去，溫室內有麥田、草地、魚塘和微型"海洋"等；室內還放養著豬、牛、羊和其他家禽。從1993年1月，8名科學家和家人一一惜別，進入"生物圈2號"。入住以后，科學家們一邊從事科學研究，一邊養雞養鴨，耕種收獲，過著完全自給自足的生活。外界只為他們提供包括種子在內的少量物品，其余的一切由人造生態系統解決。能源，取自太陽能；氧氣，由自己種植的植物中制造；糧食，全靠自己在里面種植收獲；肉類和蛋白質，取自自己養的雞、鴨、豬、羊；甚至包括里面的氣溫和氣候，也由自己控制，并盡可能地模擬地球的環境。總之，他們必須設法保證這個生態系統的平衡。一年多后，土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳與建筑"生物圈2號"所用的混凝土中的鈣發生反應生成碳酸鈣，導致"生物圈2號"的氧氣含量從21%下降到14%。加之氣候失調，致使糧食歉收，科學家們不得不靠吃種子勉強度日。最后，被迫提前撤出實驗室。更令人意外的是，"生物圈2號"運行3年后，其中的一氧化碳含量大幅度增加，足以使人體合成維生素的能力減弱，從而危害人體健康。

探究1：試比較美國的"生物圈2號"內的生態系統與地球上的自然生態系統的不同。
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探究2：導致實驗失敗的原因是什么？科學家們應如何維持"生物圈2號"的生態平衡？
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探究3：試分析美國的“生物圈2號”實驗的意義何在？
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Answer 1

1、“生物圈2號”是人工模擬自然生態系統所建立的一個人工生態系統，它與自然生態系統相比，其各
       個生態系統的組成部分少，生物的種類少，它們之間的關系也比 自然生態系統的關系要簡單，食物
       的復雜程度也遠比自然生態系統的差，這就需要人為地不斷地去調節，才能維持其正常的運行，而
       不是像自然生態系統那樣依靠自身調節保持正常運行。所以說人工建立的模擬的生態系統穩定性比
       自然生態系統要差得多。
2、“生物圈2號”實驗的失敗，是由于其生態系統 沒有得到平衡，最終導致其大氣成分發生變化，內部
       氣候也 沒有調節好，糧食歉收等，才使實驗失敗。要想使實驗得到成功，應該保持其內部的生態系
       統處于平衡，并能具有自我調控的功能。所以系統的各組成部分要合理，綠色植物不能過多，否則
       二氧化碳和肥力不足；動物飼養不能太多，否則氧氣消耗會增加；要維持大氣成分、生物種類和數
       量平衡，創造適合生命生存的環境。
3、地球上生命的出現是許多生命支持系統長期綜合作用的結果，其中任何要素的變化都可能對整個系統
      帶來影響，甚至產生極大的危害。“生物圈2號”實驗的失敗，對我們是一個警示，說明在現代的技
      術條件下，人類還無法模擬出一個類似地球的、可供人類生存的生態環境。迄今為止，地球仍是人類
      唯一的家園，人類應當努力保護它，而不是破壞它。