XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Экосистема домашнего аквариума

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ежов Е.А. 1

---

1МБОУ СОШ №10

Кондратенко Е.В. 1

---

1МБОУ СОШ №10

Работа в формате PDF

1.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Люди на подсознательном уровне тянутся к природе. Сегодня многие держат дома различных животных. У кого-то это собака, у кого - то кошка, кто - то держит хомячков, а кто-то аквариумных рыбок. Аквариум – уголок отдыха, окно в природу.

 У многих людей возникает желание иметь в квартире домашний "водоем" для украшения жилища. И действительно, лучшего дополнения интерьера, чем ярко освещенный, населенный прекрасно окрашенными аквариумными рыбками и растениями аквариум, трудно представить. Бесконечно сменяемые картины удивительного калейдоскопа за стеклянным берегом буквально завораживают.  За все этой красотой лежат приятные хлопоты владельца живого уголка, своими руками создавшего  и поддерживающего великолепие маленького чуда.

Актуальность темы: аквариум не просто красивая вещь, удовлетворяющая эстетическим потребностям человека, но и действующая модель природного водоема. Благодаря аквариуму в помещении улучшается микроклимат. В отопительный сезон воздух в помещении становится пересушенным, повышается содержание частичек пыли в воздухе, это вызывает ослабление иммунитета, повышает риск заболеваний верхних дыхательных путей.

Аквариум, не зависимо от его объема, интересен и полон загадок. Наблюдая за ним, человек окунется в мир фантастического разнообразия форм и красок, происходит психологическая релаксация, отдыхают глаза, а безмолвность рыб помогает отвлечься уставшим от городского шума ушам.

Проблема исследования: для того чтобы обитатели аквариума выжили и развивались в аквариуме, необходимо создать нужную экосистему.

Цель работы: создать оптимальные условия для жизни рыбок в экосистеме аквариума.

Гипотеза: мы предполагаем, что любое отклонение от оптимальных условий содержания повлечет за собой изменение поведения и гибель рыбок.

Задачи:

- изучить литературу по данной теме;

- узнать историю появления аквариума;

- создать искусственную устойчивую экосистему;

- меняя внешние факторы, определить их значение и влияние на экосистему;

Объект исследования: экосистема

Предмет: оптимальные условия экосистемы

Метод исследования: анализ литературы по теме, наблюдение и эксперимент, сравнение, фотографирование.

Глава 1 Теоретическая часть

1.1.История появления аквариума

Первыми аквариумистами стали китайцы. Приблизительно четыре тысячи лет они содержат и разводят разных  рыб (сначала в искусственных водоемах, в последствии в сосудах), почти две тысячи лет продолжается селекция  золотых рыбок.

          В древнем Египте в специальных бассейнах содержали водяные растения, особенно лотос, и рыб. Только богатые и зажиточные могли позволить себе такую роскошь. Такими бассейнами славились сады египетских фараонов и вельмож.

           В Древнем Риме пруды с проточной водой (писцины) и акварии (садки и сосуды для рыб) были непременной принадлежностью домов зажиточных римских граждан. В этих первых аквариумах на обозрение выставлялись не только рыбы, но и беспозвоночные животные, например каракатицы. Вода в писцинах часто менялась, а от солнца они были защищены специальными навесами.

          Становление аквариумистики в ее современном понимании произошло в Европе и в США в середине 19 века. Первый аквариум в современном виде имел объем около 100 л и был создан в 1841 году английским естествоведом  Х. Вардом. В этом аквариуме содержались холодноводные рыбы и растения. В 1848 году другой англичанин — Е. Ланкастер развел в аквариуме первых рыб — трехиглых колюшек. В 1849 году была открыта первая в мире экспозиция аквариумов и террариумов в Лондонском зоопарке.

     В 1853 году немецкий натуралист Эмиль Адольф Россмесслер ввел термин «аквариум». В 1854 году в Великобритании выходит в свет первая книга по аквариумистике «Аквариум, или открытые чудеса глубин», автор профессор Эдинбургского университета П. Госсе. В 1856 и 1857 годах в Германии выходят две книги немецкого природоведа Россмесслера — «Море в стекле» и «Пресноводный аквариум».

1.2.Аквариум – как экосистема

Аквариум – это маленькая экосистема, которая обладает всеми признаками экосистемы.

Экосистема, по определению, является единством среды обитания и живых организмов. Внутри экосистемы каждый организм выполняет свою биологическую роль, поддерживая общее равновесие системы и участвуя в круговороте веществ.Чтобы круговорот веществ в экосистеме был замкнут, живые организмы в аквариуме должны быть разных «профессий»: (Прил.1)

- «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 аквасистемы, при котором в результате биологических и химических реакций продукты жизнедеятельности и пищевые остатки успевают разложиться и усвоиться, не вызывая отрицательной реакции живых организмов.

Показатель кислотности (pH) - один из самых важных и интересных для изучения показателей в химии и биологии. Действительно: все вещества и среды имеют или нейтральный уровень кислотности (pH = 7), или имеют кислотную среду, являются кислотами (pH < 7), или имеют щелочную среду, являются щёлочами (pH > 7).

Показатель pH играет огромную роль в жизни животных и растений. В аквариуме он колеблется в зависимости от многих причин, а эти колебания воздействуют на наших питомцев либо улучшая их состояние, либо вызывая их гибель. Рыбы нормально развиваются в более узкой зоне pH 5,5-7,5. У моллюсков диапазон колебаний pH в пределах 4,5-10,5, но многие улитки гибнут уже при pH 6,5. Очень чувствительны к колебаниям pH растения. Большинство видов растёт лишь в пределах pH 6,5-7,5

Глава 2 Практическая часть

2.1. Становление системы (этап первый)

Самая распространенная ошибка начинающего аквариумиста — предположение, что для разведения рыбок в домашних условиях достаточно просто приобрести аквариум, засыпать в него грунт, украсить корягами и растениями, залить водой и запустить водных обитателей. И все — рыбки будут жить и радовать глаз. Однако не все так просто, ведь от несоблюдения правил ухода, питомцы могут заболеть, а для того, чтобы они чувствовали себя хорошо, нужно знать и учитывать основные правила того, как подготовить и запустить аквариум в первый раз (Прил.2).

Шаг 1. Сбор необходимых материалов

- стеклянная банка;
- грунт для аквариума;
- свежая вода из колодца;

- растения;
- рыбки гуппи.

Воду нужно подготовить, по крайней мере, за день раньше, чтобы вода отстоялась.

Шаг 2. Мытье банки

Моем банку с содой, обдаем кипятком, все тщательно смываем.

Шаг 3. Дно банки и вода в банке

Насыпаем на дно банки грунт, предварительно помыв его теплой водой. Толщина слоя грунта должна быть достаточной для того, чтобы посадить в нем растения. Наполняем банку отстоявшей водой наполовину.
Шаг 4. Высаживание растений в грунт

Шаг 5. Помещение рыбок в банку

Аккуратно выливаем рыбок из стаканчика в банку.

Шаг 6. Заполнение банки водой

Дополняем банку водой, не доливая до верха примерно 2 см. Держать банку в доме нужно при комнатной температуре и экосистема будет существовать несколько лет.

2.2. Этап второй – биологическое равновесие

Когда в аквариуме растения прижились, рыбы адаптировались к новым условиям, происходит переход ко второму этапу развития экосистемы.

Это этап – биологическое равновесие. Под биологическим равновесием в аквариуме понимают такое состояние водной среды, при котором  продукты жизнедеятельности рыб и других обитателей успевают разрушиться, не принося им вреда, а физические свойства воды (прозрачность, цвет и др.) остаются почти без изменений.

2.3. Этап третий - разрушение экосистемы

Суть моей работы заключается в исследовании влияния различных факторов на обитателей аквариума. Для этого мне нужны 2 идентичные банки с рыбками: (Прил.3)

- одну банку с рыбками я поставил на подоконник у окна – банка № 1 (изменение освещенности, температуры воды, без подмены воды),

- вторую – в полную темноту – банка №2 (изменение освещенности).

Я в течение 8 дней наблюдал за обитателями своего аквариума, измерял температуру и Рн воды и вносил все данные в таблицу (Прил.4).

На 9 день эксперимент был закончен, потому что в банке №1 была разрушена экосистема, что привело к гибели рыбки. В банке №2 слегка помутнела вода (Прил.5).

Вывод: вода позеленела, т.к. была неправильная терморегуляция, застой воды, нарушение светового дня, отсутствие компрессора. Вода в аквариуме помутнела т.к поселились и размножились бактерии, образовав бактериальную муть.

2.4. Этап четвертый - восстановление экосистемы

В результате эксперимента устоявшаяся экосистема была разрушена, после пришлось ее восстанавливать (Прил.6).

Мероприятия по восстановлению баланса в аквариуме:

1.Убрал мертвую рыбку

2.Рыбок на время переместил в другую ёмкость

3.Слил часть грязной воды

4.Убрал налет со стекла и растения

5.Почистил грунт на глубину 1 см

6.Сделал подмену воды

7.Убрал банку с рыбками в затемненное место

Возвращение всех параметров происходило постепенно. Таким образом, было доказано, что все факторы в экосистеме аквариум тесно взаимосвязаны, и смещение одного параметра влечет к разрушению всей экосистеме.

2.5. Сравнение воды под микроскопом

После эксперимента, я решил изучить воду из аквариума под микроскопом, для того, чтобы посмотреть разницу между пробами (Прил.7).

Проба 1 – вода из банки №1

Проба 2 – вода из банки №2 (Прил.8)

Результат: в образцах были обнаружены микроорганизмы, которые мы отнесли к группам: простейшие, водоросли, бактерии (Прил.9)

Вывод

Результаты проведенного эксперимента позволили сделать выводы:

1. Обитатели аквариума очень чувствительны к изменениям среды.

2. Аквариум – это искусственная экосистема, так как на каждом этапе необходимо участие человека.

3. Необходимо соблюдать все оптимальные условия среды, чтобы аквариум существовал долго.

4. В аквариумной воде огромное количество бактерий, если вода в аквариуме мутнеет – это показатель увеличения размножившихся бактерий.

5. .Если вода в аквариуме зеленеет, то были нарушены оптимальные условия среды, при которых быстро размножаются одноклеточные водоросли.

6. Изменения рН связаны с количеством растворённого в воде кислорода.

Заключение

Аквариум является как бы частицей подводного мира, перенесенного в комнату. Он таит немало загадок, а наблюдения за ним необычайно увлекательны. В то же время аквариум - искусственно созданный кусок подводного царства, благополучие которого целиком в руках владельца. Экологически грамотное обращение с аквариумом максимально приблизит условия обитания питомцев к естественным, а незнание законов жизни подводного мира, приведет к нарушению гармонии и гибели питомцев.

В начале работы я поставил цель - для того чтобы обитатели аквариума выжили и развивались в аквариуме, необходимо создать оптимальные условия для жизни рыбок в экосистеме аквариума.

В ходе работы была создана сбалансированная искусственная экосистема, далее при воздействии внешних факторов она была разрушена. В дальнейшем экосистема в аквариуме была восстановлена.

Этот эксперимент доказал, что оптимальные условия среды влияют на равновесие в аквариуме. Вмешательство человека необходимо для поддержания экологического равновесия.

Список используемой литературы

1. Основы аквариумистики для начинающих [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fanfishka.ru/akvariumnye-stati/900-vse-ob-akvariumnyh-rybkah.html

2. Содержание аквариумных рыбок и правила ухода за ними [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://akvariumnyerybki.ru/soderzhanie/kak-uhazhivat/akvariumnye-rybki-uhod-za-nimi.html

3. Аквариумы и аквариумные рыбки. Опыт успешного содержания и разведения в домашних условиях [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.aquariuminfo.ru/books/hlusov/

4. Первый аквариум, аквариумистика, история аквариум [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bautin-design.ru/articles/akvarium-s-chego-vse-nachinalos.14.html

Приложение 1

Экосистема домашнего аквариума

Приложение 2

Сбор необходимых материалов Мытье банки

Насыпание грунта на дно банки, Высаживание растения в грунт

налитие воды в банку

Помещение рыбок в банку Заполнение банки водой

Приложение 3

Банка с рыбками на подоконнике Банка с рыбками в темноте

Приложение 4

Измерение и сравнение РН воды во время эксперимента

Приложение 5

Банка № 1 (результат поле эксперимента) Банка № 2 (результат поле эксперимента)

Приложение 6

Убрал мертвую рыбу, Слил часть грязной воды Убрал налет со стекла

рыбок переместил

в другую емкость

Почистил грунт Сделал подмену воды Банку с рыбками поставил

на глубину 1 см в затемненное место

Приложение 7

Изучение и сравнение воды из разных банок

Приложение 8

Проба № 1 Проба № 2

Приложение 9

Инфузория туфелька ув. 400 раз Эвглена зелёная ув.400 раз