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“生物圈2号”是将地球视为“生物圈1号”而命名的一项耗资巨大、规模空前的实验。实验目的是考察能否在地球以外的星球上建造一个适合人类生存的生态环境。它模拟自然生态体系，有土壤、水、空气、动植物，有平原、沼泽、森林、湖泊、河流、海洋，有人类居住区，甚至还有雨林和沙漠，是一个全封闭、自成体系的小生态系统。也有人称它为“微型地球”或“火星殖民地原型”。这个由玻璃和钢铁构成的庞大的圆顶形建筑物位于美国亚利桑那州，占地1.3万平方米，有8层楼高，人们花费了近2亿美元和9年时间才建造起来。
1991年9月和1994年3月，先后有两批科学家进入“生物圈2号”。按照计划，科学家们应该在“生物圈2号”中完全依靠吃自己生产的粮食、呼吸植物释放的氧气、饮用生态系统自然净化的水而生存。1994年9月，他们被迫提前撤出了这个人造的“伊甸园”。“生物圈2号”实验以失败告终。
“生物圈2号”的失败，为人类上了非常深刻的一课，给我们一个重要的启示：自然地理环境各要素间相互作用、相互制约、相互影响，构成一个有机的整体，决不是简单的人工模仿再造就能完成的。因此，保护环境、保证生物的多样性和物种平衡对地球来说是至关重要的，更是人类刻不容缓的任务。
“生物圈2号”实验的失败与我们自然地理环境的整体性和差异性有着密切关系。通过学习我们知道，构成自然地理环境的要素包括：生物、土壤、大气、水等；各要素之间的联系有：生物循环、水循环、大气循环、地质循环等。正是由于这些因素的存在，才把地理环境各组成成分融合成自然综合体，构成了地理环境的整体性。此次“生物圈2号”实验失败告诉我们地理环境各要素并不是彼此孤立的，而是作为一个整体存在的，各要素在特征上保持协调一致，并与总体特征相统一，同时，某一要素的变化会导致其他要素以至整体环境状态的变化，具有“牵一发而动全身”的效应。自然地理环境中的各要素并非简单地堆砌，而是组成一个全新的整体，整体间形成并产生新的功能。
一、自然地理环境的整体性
自然地理环境的整体性包括以下三个方面的内容：一是内在联系性，能量转换和物质循环是自然地理环境最基本的运动形式，在其运动的过程中，自然地理环境的某一要素影响另外的要素，它们相互作用，相互联系，共同组成自然地理环境的整体性，该属性是整体性最基本的内容；二是空间组合性，自然地理环境内部，各组成要素和组成部分按纬向地带性规律和非纬向地带性规律，以一定的方式进行排列组合，从而呈现其特定的空间结构，该属性是内在联系性在空间上的反映；三是动态演变性，自然地理环境外部的能量和物质输入具有可变性和阶段性，同时，所有组成要素和组成部分都有自身演化发展的特点，从而使自然地理环境的整体永远处在不断演化发展的过程中，该属性是内在联系性在时间上的反映。
以我国西北地区为例，其独特地理位置、地形特征使得气候、生物、水文、土壤等共同发展变化，构成了西北独特的环境特征。
二、自然地理环境的差异性
自然地理环境的整体性并不等于均一性，自然地理环境具有整体性的同时，在组成整体的各部分之间，还呈现出区域內部的差异，这就是自然地理环境的差异性。从全球来看，不同尺度的自然地理区域都有自己的独特性，区际的相似性是相对的，而区际的差异性是绝对的。
例如非洲为全球第二大陆，位于亚欧大陆西南面，基本是以赤道为中轴的简单的大陆轮廓；地形以高原为主，自然景观以热带、亚热带为主，荒漠景观面积广大；自然景观呈带状分布，并大致对称于赤道；以热带为主的各自然要素类型众多，动植物特有种类丰富。而欧洲地处中高纬度大陆西岸的较小空间，具有温带海洋性和地中海为典型景观及以森林景观为主的较明显的纬向性结构特点。非洲与欧洲相比，差异明显。
三、自然要素在地理环境形成和演变中的作用
某自然要素在地理环境形成和演变中，既受其它地理环境要素的影响，其发展变化也反过来影响其它地理环境要素的演变过程，从而体现地理环境的整体性。
例如生物是在地球发展历史中产生的，同时生物对地理环境的形成和发展又起着非常重要的作用。生物的出现，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，使地球面貌发生了根本变化。绿色植物能够通过光合作用从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水、氮和其它的无机物，将其合成为有机物，同时放出氧气，把太阳能转变为化学能，储藏在有机体中。植物是动物和微生物的食物来源。微生物在分解植物或动物残体时，有机物变成无机物回到周围环境中。这个过程产生了水、大气、岩石圈中的化学元素迁移。
地球环境是在经历了几十亿年的风风雨雨后形成的，绝非简单的人工模仿再造可以完成，自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的各要素关系很复杂，目前人类还未全面了解地球生物间的协调性。“生物圈2号”实验启示我们应该尊重并敬畏大自然，要由传统的征服自然转变到人与自然协同进化。
20年后的“生物圈2号”
如今距离“生物圈2号”计划启动之日已经过去了20年，虽然这项计划没能成功，但却依然发挥着余热。生物圈2号2011年7月起由亚利桑那大学接管，还是由投资人继续资助。在这里，学生和教授们进行各项研究，包括干旱、气候变化、太阳能和水资源等问题，虽然20年过去了，生物圈二号的最初目的没有实现，科学家没能通过它来了解人类能否在人工生态环境中生存下去，但是很多人依然相信，当初作出这样的尝试是值得的。
生物圈２号与哈勃望远镜有某些相似之处。耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时，由于所拍照片模糊不清而备受批评，但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具。同样地，生物圈２号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地。在科学研究上，恐怕没有人能够保证，只要有投入就一定会有回报，古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例。问题在于，我们是否明白科研计划失败的真正原因，是否真正理解“失败是成功之母”。生物圈２号的今昔，为我们提供了一个极好的范本。
1991年9月和1994年3月，先后有两批科学家进入“生物圈2号”。按照计划，科学家们应该在“生物圈2号”中完全依靠吃自己生产的粮食、呼吸植物释放的氧气、饮用生态系统自然净化的水而生存。1994年9月，他们被迫提前撤出了这个人造的“伊甸园”。“生物圈2号”实验以失败告终。
“生物圈2号”的失败，为人类上了非常深刻的一课，给我们一个重要的启示：自然地理环境各要素间相互作用、相互制约、相互影响，构成一个有机的整体，决不是简单的人工模仿再造就能完成的。因此，保护环境、保证生物的多样性和物种平衡对地球来说是至关重要的，更是人类刻不容缓的任务。
“生物圈2号”实验的失败与我们自然地理环境的整体性和差异性有着密切关系。通过学习我们知道，构成自然地理环境的要素包括：生物、土壤、大气、水等；各要素之间的联系有：生物循环、水循环、大气循环、地质循环等。正是由于这些因素的存在，才把地理环境各组成成分融合成自然综合体，构成了地理环境的整体性。此次“生物圈2号”实验失败告诉我们地理环境各要素并不是彼此孤立的，而是作为一个整体存在的，各要素在特征上保持协调一致，并与总体特征相统一，同时，某一要素的变化会导致其他要素以至整体环境状态的变化，具有“牵一发而动全身”的效应。自然地理环境中的各要素并非简单地堆砌，而是组成一个全新的整体，整体间形成并产生新的功能。
一、自然地理环境的整体性
自然地理环境的整体性包括以下三个方面的内容：一是内在联系性，能量转换和物质循环是自然地理环境最基本的运动形式，在其运动的过程中，自然地理环境的某一要素影响另外的要素，它们相互作用，相互联系，共同组成自然地理环境的整体性，该属性是整体性最基本的内容；二是空间组合性，自然地理环境内部，各组成要素和组成部分按纬向地带性规律和非纬向地带性规律，以一定的方式进行排列组合，从而呈现其特定的空间结构，该属性是内在联系性在空间上的反映；三是动态演变性，自然地理环境外部的能量和物质输入具有可变性和阶段性，同时，所有组成要素和组成部分都有自身演化发展的特点，从而使自然地理环境的整体永远处在不断演化发展的过程中，该属性是内在联系性在时间上的反映。
以我国西北地区为例，其独特地理位置、地形特征使得气候、生物、水文、土壤等共同发展变化，构成了西北独特的环境特征。
二、自然地理环境的差异性
自然地理环境的整体性并不等于均一性，自然地理环境具有整体性的同时，在组成整体的各部分之间，还呈现出区域內部的差异，这就是自然地理环境的差异性。从全球来看，不同尺度的自然地理区域都有自己的独特性，区际的相似性是相对的，而区际的差异性是绝对的。
例如非洲为全球第二大陆，位于亚欧大陆西南面，基本是以赤道为中轴的简单的大陆轮廓；地形以高原为主，自然景观以热带、亚热带为主，荒漠景观面积广大；自然景观呈带状分布，并大致对称于赤道；以热带为主的各自然要素类型众多，动植物特有种类丰富。而欧洲地处中高纬度大陆西岸的较小空间，具有温带海洋性和地中海为典型景观及以森林景观为主的较明显的纬向性结构特点。非洲与欧洲相比，差异明显。
三、自然要素在地理环境形成和演变中的作用
某自然要素在地理环境形成和演变中，既受其它地理环境要素的影响，其发展变化也反过来影响其它地理环境要素的演变过程，从而体现地理环境的整体性。
例如生物是在地球发展历史中产生的，同时生物对地理环境的形成和发展又起着非常重要的作用。生物的出现，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，使地球面貌发生了根本变化。绿色植物能够通过光合作用从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水、氮和其它的无机物，将其合成为有机物，同时放出氧气，把太阳能转变为化学能，储藏在有机体中。植物是动物和微生物的食物来源。微生物在分解植物或动物残体时，有机物变成无机物回到周围环境中。这个过程产生了水、大气、岩石圈中的化学元素迁移。
地球环境是在经历了几十亿年的风风雨雨后形成的，绝非简单的人工模仿再造可以完成，自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的各要素关系很复杂，目前人类还未全面了解地球生物间的协调性。“生物圈2号”实验启示我们应该尊重并敬畏大自然，要由传统的征服自然转变到人与自然协同进化。
20年后的“生物圈2号”
如今距离“生物圈2号”计划启动之日已经过去了20年，虽然这项计划没能成功，但却依然发挥着余热。生物圈2号2011年7月起由亚利桑那大学接管，还是由投资人继续资助。在这里，学生和教授们进行各项研究，包括干旱、气候变化、太阳能和水资源等问题，虽然20年过去了，生物圈二号的最初目的没有实现，科学家没能通过它来了解人类能否在人工生态环境中生存下去，但是很多人依然相信，当初作出这样的尝试是值得的。
生物圈２号与哈勃望远镜有某些相似之处。耗资巨大的哈勃望远镜刚刚上天之时，由于所拍照片模糊不清而备受批评，但时至今日它已成为天文学研究不可或缺的重要工具。同样地，生物圈２号也有望在今后成为人类进一步认识地球的重要基地。在科学研究上，恐怕没有人能够保证，只要有投入就一定会有回报，古今中外都不乏数以亿计的投资有去无回的实例。问题在于，我们是否明白科研计划失败的真正原因，是否真正理解“失败是成功之母”。生物圈２号的今昔，为我们提供了一个极好的范本。