Экология замкнутых экосистем. Проект «Аквариум в бутылке»

Экология замкнутых экосистем. Проект «Аквариум в бутылке» Авторы: 6 А класс МБОУ СОШ №22 Гайдай Елизавета Калядин Игорь Смола Максим Ткаченко София  Руководитель: Гаврилова Анна Сергеевна, учитель географии МБОУ СОШ №22 г. Ставрополя

Актуальность темы Актуальность данного вопроса в том, что моделирование процессов, протекающих в экосистемах, способствует пониманию взаимосвязей ее структурных компонентов. Современные условия окружающей среды ухудшаются, все чаще ученые рассуждают о совершенствовании искусственных экосистем. Потребность в искусственных экосистемах, в том числе и в замкнутых экосистемах может возникнуть по разным причинам . Важно знать, как протекают процессы в замкнутых экосистемах.

Проблема: Возможно ли создать модель экосистемы вне лабораторных условий? Гипотеза: Можно ли создать действующую модель экосистемы в «домашних» условиях . Если искусственная замкнутая экосистема содержит хотя бы в минимуме основные компоненты (вода-воздух-почва), то она способна существовать относительно долгое время.

Цель работы: Разработать и создать миниатюрную экосистему. Задачи исследования: Изучить историю создания замкнутых экосистем. Разработать и создать свою миниатюрную экосистему. Определить ее основные структурные компоненты. Анализировать результаты наблюдений. Объект исследования Модель замкнутой экосистемы. Предмет исследования Создание и эксплуатация замкнутых экосистем.

Моделирование замкнутой экосистемы. В природе все взаимосвязано и переплетено друг с другом, и мы часть ее. И так наша задача – выяснить, какие из этих связей наиболее существенные и важные для нас и других видов. Мы можем многое узнать о природе, но она невероятно сложна, что наши знания всегда будут весьма ограниченными. Постараемся ответить на интересующие нас вопросы: Что необходимо для создания модели экосистемы, испытывающей влияние абиотических и биотических факторов? Как изменения в модели экосистемы влияют на живые организмы?

Алгоритм создания модели экосистемы Этап моделирования 1.Взять две двухлитровые прозрачные бутылки из-под минеральной воды. 2.Одну бутылку разрезать пополам(от горлышка до дна)

3.На горлышко, разрезанной бутылки пополам, надеть кусочек ткани / можно взять марлю в 4 слоя/. Ткань закрепить резинкой или прочной ниткой. 3.На горлышко, разрезанной бутылки пополам, надеть кусочек ткани / можно взять марлю в 4 слоя/. Ткань закрепить резинкой или прочной ниткой.

6.Верхнюю часть этой бутылки использовать вместе с крышкой , надев на среднюю часть модели. Модель готова!

Этап создания искусственной экосистемы 1.На дно первой части бутылки помещается грунт (песок, гравий), заливается на 1/4 объема водой. 2.Затем помещают водные растения и животных (их количество должно быть ограничено).

3.В среднюю часть бутылки (с закрытым тканью горлышком) насыпается плодородная почва с небольшим количеством гравия. 3.В среднюю часть бутылки (с закрытым тканью горлышком) насыпается плодородная почва с небольшим количеством гравия. 4.В готовую почву высеваются семена растений (можно поместить почвенных и наземных животных — дождевого червя, насекомых).

Работа во внеурочное время. В течение нескольких недель (до месяца) семена, посеянные в почву, прорастут и экологическая система в бутылке стабилизируется. В этот период учащиеся наблюдают за экосистемой, при необходимости поливают почву, открывая крышку, и т.д.

Контрольный лист№1. Адаптация организмов в искусственной экосистеме. Дата начало наблюдений: Дата завершения: Дни Изменения в поведении водных животных Изменения в почвенной среде 1 -день 2-день и т.д. до10 дней и более.

Эксперименты по влиянию веществ – загрязнителей Влияние солей на существование живых организмов в водной среде и экспериментальной экосистемы Действие на живые организмы искусственной экосистемы моющих средств Влияние бензина на обитателей почвы в искусственной экосистеме

Контрольный лист № 2 Тема: Эксперименты по влиянию веществ - загрязнителей       Дни Изменения в водной среде Изменения в почвенной среде 1 -день 2 -день 3 –день и т.д. /1 месяц и более/ Дата начало наблюдений: Дата завершения:

Объект исследования «Модель замкнутой экосистемы» создана 1 апреля 2019 года. В течение 14 дней мы наблюдали за животным и растительным миром, вносили изменения каждый день в дневник наблюдений. Семена рожь и пшеница, посеянные в почву, проросли и экологическая система в бутылке стабилизировалась. Растения и животные «привыкли» к жизни в данных условиях. Наблюдение.

ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ Цепи питания в созданной экосистеме Рожь Денитрифицирующие бактерии Роголистник Пшеница Денитрифицирующие бактерии Моллюск Катушка рыбка Гуппи Дождевой червь

Циклы углерода и кислорода

Круговорот азота

Рост растений Название растения Посев семян Восходы Настоящий лист Высота растения за 2 недели Внесение загрязнителя (поваренная соль (NaCl)) Внесение загрязнителя (средство для мытья окон) Внесение загрязнителя (бензин) 15.04 19.04. 20.04 24.04. 25.04 30.04 Рожь 01.04 04.04 06.04 – 14.04 2 пера, есть корни Около 21 см, тянутся свету, листья зеленого цвета Около 21 см Около 24 см, рост замедлился, стебель растения неустойчивый, вялые листочки Около 24 см Около 26 см, рост замедлился, вялые листочки, концы листьев начинает засыхать Около 26 см Около 27 см, перестало расти, высохла ~ 40% Пшеница 01.04 03.04 05.04 -14.04. 2 пера, есть корни Около 23 см, тянутся свету, листья зеленого цвета Около 23 см Около 26 см, рост замедлился, стебель растения неустойчивый, вялые листочки Около 26 см Около 27 см, рост замедлился, вялые листочки, концы листьев начинает засыхать Около 27 см Около 28 см, перестала расти, высохла ~ 50%

Внесение загрязнителя в модель экосистемы. Наша модель замкнутой экосистемы существует две недели. Растения и животные «привыкли» к жизни в данных условиях. Внесем загрязнитель (поваренную соль, моющее средство, бензин) в экосистему и проследим, как повлияет загрязнитель на живые организмы. 15 апреля на кончике ножа внесли поваренную соль ( NaCl), в почву и в воду экосистемы. 20 апреля мы добавили несколько капель моющего средства в почву и одну каплю в воду. 25 апреля добавили несколько капель бензина в почву и одну каплю в воду.

Результат: После внесения загрязнителя в экосистему мы наглядно увидели необратимые изменения в живой природе. В наземной среде: рост растений замедлился, они начали засыхать, почва покрылась плесенью и образовалось темное пятно после бензина. В водной среде: Роголистник изменил цвет, часть листьев стала темнее и начал сбрасывать листву. Гуппи стала менее активной. Воздействие загрязнителя привело к гибели наземных растений. Воздействие загрязнения на живых организмов в водной среде, определяется количеством и продолжительностью воздействия. Если бы мы увеличили дозу внесения загрязнителей, то рыбка погибла бы.

Выводы: Человек должен жить в природной среде поддерживать ее экологическую целостность, сохранять биоразнообразие, создавать адаптационные системы поддержания жизни на Земле. Самостоятельно созданные замкнутые экосистемы – это отличное учебное пособие для развития наблюдательности и внимания, что является основой научного подхода к решению разнообразных задач. Проблема экологии в современном обществе остаётся актуальной и по сей день. Необходимость создания замкнутых экосистем теперь представляет не только сугубо научную, но и жизненно важную проблему.