XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение структуры искусственного биогеоценоза на примере аквариума.

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Вайгель Д.В. 1

---

1Емельяновская СОШ №1

Зорина А.В. 1

---

1Емельяновская СОШ №1

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях развития цивилизации экологические проблемы приобретают всеобъемлющий характер. Сокращается количество природных биогеоценозов (лесов, лугов, рек, озер). Причины сокращения природных биогеоценозов:

1.Вымерание видов

2.Быстрый рост населения и экономического развития

3.Рост международной торговли и туризма

В связи со сложившийся ситуацией остается актуальным поддержание искусственных биоценозов с целью сохранения видового разнообразия живых организмов.

В настоящее время вопросы существования живой природы очень актуальны. Человек должен иметь грамотный и рациональный подход к возможности использования природных ресурсов нашей планеты. Результаты моей работы дадут возможность детально изучить правила и законы существования водоёмов как источников жизни на Земле.

Гипотеза:

существование искусственного биоценоза без участия человека не возможно.

Объект исследования:

искусственный биоценоз на примере аквариума.

Предмет исследования:

изучение возможности существования искусственного биоценоза.

Методы исследования:

Забор проб

Проведение экспериментов

Исследование образцов под микроскопом

Цель работы:

изучение закономерностей существования искусственного биоценоза на примере аквариума.

Задачи:

1. Изучить качественный состав биоценоза на примере аквариума.

2. Провести анализ состояния вод по органолептическим показателям.

3. Провести химический анализ среды вод.

4. Выявить оптимальные условия существования искусственного биоценоза и возможности его использования человеком.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Экосистема – это единство живых организмов и их среды обитания, в котором живые организмы разных профессий, способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ.

Аквариум – это искусственный водоем или стеклянная емкость с водой для содержания рыб, водных животных и растений.

В аквариуме происходит большинство физических, химических и биологических процессов, свойственных природным водоемам. Чтобы круговорот веществ в экосистеме был замкнут, живые организмы в аквариуме должны быть разных «профессий»:

- «производители» («кормильцы») – живые организмы, главным образом растения. Они дают кислород и органические вещества, а получают углекислый газ и минеральные вещества.

- «потребители» («едоки») – живые организмы, т. е. рыбы, рачки. Они дают углекислый газ и органические вещества, а получают кислород и питательные компоненты.

- «разрушители» («мусорщики») – живые организмы такие, как микробы, улитки. Они также дают углекислый газ и минеральные вещества, а получают кислород и органические вещества.

Среда обитания живых организмов аквариума - вода, грунт, воздух, свет.

Самым важным фактором нормального функционирования аквариума является биологическое равновесие. Если вода в аквариуме кристально чистая, растения пышные и сочные, грунт чистый, без скопления органики, отсутствуют бурые и зеленые водоросли, а рыбки с расправленными плавниками резво гоняют по аквариуму – то в аквариуме установилось биологическое равновесие.Под биологическим равновесием понимают состояние аква-системы, при котором в результате биологических и химических реакций продукты жизнедеятельности и пищевые остатки успевают разложиться и усвоиться, не вызывая отрицательной реакции живых организмов (рыб, растений, моллюсков). Для поддержания биологического равновесия в аквариуме используются также различные приспособления: Фильтры, терморегуляторы, термометры и многое другое.

1.Сам ОБЪЁМ. Ну, тут, наверно, всё практически бесспорно. Т.е.: чем больше литраж аквариума – тем больше количество рыб, которых можно туда поместить. Примечание одно. Многие спрашивающие и отвечающие не принимают во внимание разницу между номинальным и фактическим (уменьшенным за счёт грунта, коряг, декораций, оборудования и недолива) объёмом. А в случае аквариумов небольших (до примерно 25 литров) эта разница может быть весьма существенной.

2. ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ. Чем она больше – тем больше допустимая посадка. Этот параметр во внимание берётся редко. А, между тем, новоявленных обладателей «шариков», «ширм», «панорам», «картин» и прочего – пруд пруди. Но ведь при одинаковом объёме эта площадь, в зависимости от конструкции аквариума, может различаться чуть ли не в РАЗЫ!

3. ВОЗРАСТ АКВАРИУМА. Успешное «созревание» и устойчивое состояние аквариума – позволяет постепенно добавлять новосёлов к первоначальному составу, который должен быть значительно меньше максимального.

4. ГРУНТ. Наличие грунта, являющегося мощным естественным фильтром и субстратом для роста растений, является безусловным показателем к большей плотности населения.

5. ВОДА. Специально не комментирую из-за чрезвычайной полемичности мнений по этому вопросу. На личное усмотрение и веру каждого.

6. ТЕМПЕРАТУРА. Возможно, фактор не слишком существенный, к тому же – непостоянный, но всё-таки предполагаемая высокая температура (в большинстве случаев, не во всех) – показатель к меньшему количеству обитателей и, соответственно, наоборот. (Что связано, в первую очередь, с наличием растворённого в воде кислорода и скоростью обменных процессов в организме жильцов).

7. АЭРАЦИЯ или ФИЛЬТРАЦИЯ. По очевидным причинам однозначно увеличивают число возможных жителей.

8. КОРМА. Кормление живыми кормами – показание к более густой населённости, а фаршами и сухими (особенно с учётом неодолимой щедрости и жалости начинающих) – к ограниченной.

9. РАСТЕНИЯ. В качестве великолепных фильтров, поставщиков О₂ и СО2, а также потребителей и переработчиков вредных излишков и соединений, они для меня тоже аргумент в пользу пополнения аквариума, но до определённого предела, за которым следуют проблемы с тем же кислородом ночью (если нет техники или рыбы не лабиринтовые) и переработкой поступающей органики.

10. МОЛЛЮСКИ. Являясь потребителями О2, полезных растениям микроэлементов и поставщиками органики при большом количестве будут противопоказанием к более плотной посадке рыб.

11. Сами РЫБЫ. Ну, тут уже всё говорено-переговорено – всё в зависимости от конкретного вида/видов. Важный (независимый) нюанс такой: ВОЗРАСТ рыбы. В частоте посадки всегда нужно исходить из возможного на данный аквариум количества ВЗРОСЛЫХ рыб, и если берётся молодь – делать лишь небольшой прибор (2-3) рыбы на вероятную убыль. За исключением случаев, когда, например, берут подростков скалярий или крупных лабиринтовых с целью сформировать пару и отдать/продать/отсадить лишних.

12. ОПЫТ аквариумиста. Показание к более плотной посадке и к большему видовому разнообразию. Чаще всего у опытных аквариумистов прекрасно живут и размножаются даже «несовместимые» или «условно совместимые» рыбы, в маленьких объёмах и при «недопустимой» плотности (именно потому, что они хорошо знают вышеперечисленные вещи, а также и множество других, но приходит всё это через годы).

Это, конечно, тоже некая схема, по которой можно ориентироваться лишь приблизительно. Однако общее представление о сути процессов, происходящих в аквариуме, она, думаю, даёт и может служить в какой-то степени навигатором. Хотя в каждом конкретном случае всё будет протекать индивидуально, с вероятными отклонениями и «опровержениями».

Результаты исследования экологического состояния вод искусственного биогеоценоза на примере аквариума.

Таблица 1.2 Определение характера запаха

Таблица 1.3 Определение цветности воды

Таблица 1.4 Определение мутности воды

Таблица 1.5 Определение кислотности воды

Определение содержания растворенного кислорода в воде

В пробирку с водой добавили 30% серную кислоту и раствор перманганата калия. Перемешивали и оставили на 20 мин t=20 градусов.

Результаты наблюдений: Окраска раствора стала бледно-розовой, значит содержание растворенного кислорода в воде 8 мг/л.

Рис. 1. Содержание растворенного кислорода в воде

Определение в воде углекислого газа

В пробирку добавили 10 мл образца воды из аквариума. Пробирку закрыли пробкой с газоотводной трубкой и нагрели над пламенем спиртовки. Газоотводную трубку опустили в пробирку с известковой водой. После нагревания известковая вода стала мутная, что свидетельствует о выделении углекислого газа.

Рис. 2.Провидение опыта по определению количества углекислого газа в воде

Определение жёсткости воды

К 100 мл воды добавили раствор карбоната натрии (сода). Если вода была жёсткая, то выпадал осадок карбоната кальция или магния.

Добавили к воде мыло, интенсивно встряхнули несколько раз и наблюдали образование пены. Известно, что в мягкой воде мыло легко растворяется с образованием мутного раствора со слоем пены на поверхности. При добавлении мыла к жёсткой воде ионы кальция и магния реагируют с мылом, образуя нерастворимые соединения, которые выпадают в виде хлопьев или клейкого налёта.

Рис. 3. Определение жёсткости воды

Определение pН среды воды

Среда исследуемого образца воды нейтральная, pH = 7, что соответствует норме.

Таблица 1.6 Сводная таблица определение органолептических показателей проб водопроводных питьевых вод

Мною были рассмотрены образцы воды из искусственного биоценоза аквариума

При увеличении 80х-обнаружены колонии микроорганизмов.

При увеличении 200х-обнаружены одноклеточные, простейшие.

При увеличении 800х-обнаружены колонии и простейшие.

Рис. 4. Изучение воды под микроскопом( увеличение 80, 200, 800 раз )

Пищевая цепь: Продуценты: зеленые водоросли(роголистник, анубиас) - Консументы первого порядка: улитки, травоядные рыбы (Скалярии, Гурами, Неоны, Данио, Тернеции, Птелегопликт (сом), Анциструс) – Кносументы второго порядка: хищные рыбы (боция).

Правило гласит: «не более 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему».

Рассчитайте величину энергии (в кДж), которая переходит на уровень чистой годовой первичной продукции экосистемы 30 000 кДж.

Масса зеленых водорослей = 30 г. сухого вещества

100 г. – 30 000 кДж, 30 г. – 9000 кДж. Первый уровень. На второй уровень 900 кДж. На третьем уровне 90 кДж.

Рыбы в моём аквариуме: Скалярии, Гурами, Неоны, Данио, Тернеции, Птелегопликт (сом), Анциструс, Боции (едят улиток). Большинство рыб в нашем аквариуме цихлиды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенной исследовательской работы я изучила закономерности существования искусственного биоценоза на примере аквариума.

Изучила качественный состав искусственного биоценоза.

Провела анализ состояния вод по органолептическим показателям.

Провела химический анализ среды вод.

Выявила оптимальные условия существования искусственного биоценоза и возможности его использования человеком.

ВЫВОДЫ

1. В искусственном биогеоценозе на примере аквариума существуют определенные виды взаимоотношений между живыми организмами в виде пищевых энергетических цепей.

2. Качественный состав изучаемых вод полностью 100 % соответствовал номам САН.Пина для искусственных водоемом.

3. Жесткость воды превысила норму.

4. Существование искусственного биоценоза не возможно без участие человека. Моя гипотеза подтвердилась. Во первых потому, что рыбы или другие обитатели аквариума не могут выжить без еды. Во вторых за аквариумом нужно следить и чистить.

5. Результаты данной работы могут быть использованы при создании искусственных водоемов.

Список использованной литературы

Сайт Википедия https://ru.wikipedia.org

Учебник Экологии 10-11 класс.