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如果你是生物圈三号的设计师,你会如何设计它以避免重蹈生物圈二号的覆辙? 第1页

  

user avatar   ma-hao-zhi-58 网友的相关建议: 
      

谢邀

我简单想了想觉得这个事情很难实现。

首先来说,自然生态系统从本质上来说是一个开放系统,也只有开放系统才有可能是熵减的有序的。从这个层面上来说,再去设计一个封闭系统我觉得不现实,除非不断地人为补充能源。

其次我觉得任何生态学过程都拥有一定的尺度效应。某个局部生态环境稳定性的维持不太可能是一个自洽的闭环。的确self organizing起了很大的作用,但是大尺度上的动力学过程不能忽视(例如季风洋流对东亚和亚马逊雨林的影响,例如副热带高气压带的偏移对地中海地区生态环境的影响)。因此,想要在小尺度内完成系统的自洽非常有难度,在生物地理学研究还不甚完备的今天,讨论这个问题为时尚早。

关于生态系统的稳定性(resilience),最好的办法是增加冗余性,这就涉及到一个需要多大面积的问题。而且要保证复杂网络的关键节点不会轻易确实,目前的模型研究虽然有些进展,但是相当不到位,如果贸然做生物圈三号,critical slow down恐怕不能避免。

虽然我们知道,或者部分生态学者(包括我)相信,整个地球的生态系统的维持其实机制非常简单,但是很遗憾我们未能完全了解所有这些背后的机制,在了解如此少的情况下人工造出一个生态系统非常不现实。我看到有答案写到AI去造,我觉得想法很新颖,不失为一种手段,但具体的实施protocol还需要斟酌,此处并非我长处,所以不敢多讲。

我觉得我们可以一步步来,我觉得某些微宇宙的实验可能会对我们未来的工作有所启发。有些非常小的生态系统(小鱼缸,小生态球)在没有人为干预的情况下可以稳定存在好久,其中的物质循环一直非常顺畅没什么问题。我觉得我们可以从小尺度的生境做起,慢慢扩大尺度,增加物种和环境异质性,在一定程度上让其中的物种完成被环境选择和缓慢进化的过程,长此以往,可能会形成一个相对健康的相对稳定的生物圈三号。但是这种方案的实施需要很长的时间(少说几十年),从进化和适应的角度讲,可能是目前最优的策略。

以上




  

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