Замкнутая экосистема 5

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Замкнутая экосистема 5

Сарычева В.А. 1
1МАОУ "гимназия 17"
Сунцова Е.В. 1
1МАОУ "Гимназия 17"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. ВВЕДЕНИЕ

Прошлым летом я прочитала интересную статью «Сад в бутылке» - флорариум который не поливали более 40 лет. Я люблю цветы и выращиваю их дома, после изучения истории Дэвида Латимера и его традесканции, у меня появилась цель создать свой вечный флорариум.

Тема моей научно-практической работы - «Замкнутая экосистема 5». Я хочу поделиться с ребятами особенностями выращивания растений в замкнутом пространстве, без дополнительного ухода.

Цель моей работы – создать пять флорариумов.

Моя гипотеза: если в стеклянной банке будут созданы подходящие условия, то растения смогут расти и развиваться в них длительное время без специального ухода.

Предмет моего исследования: флорариум.

Объект моего исследования: комнатное растение – плектрантус, смесь семян кактусов, образец растительности леса, образец растительности сада, мицелий грибов «вешенка».

Задачи моей работы:

  1. Изучить историю появления флорариумов.

  2. Собрать флорариум в закрытой стеклянной банке.

  3. Провести наблюдения, за жизнью растений в замкнутом пространстве.

  4. Доказать, что природа может существовать сама, без дополнительного ухода.

  5. Изготовить печатный материал «Сделай сам» - пошаговая инструкция по созданию флорариума в домашних условиях для моих одноклассников.

  6. Собрать весь материал в единую работу и выступить перед одноклассниками.

Актуальность: наблюдение за экосистемой будет интересно и взрослым, и детям. Флорариум - не только модный декор для помещений, но и возможность вырастить растения, которые считаются сложными в уходе, я покажу и расскажу о них подробнее в своем проекте.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Что такое «флорариум».

Флорариум– специальная закрытая ёмкость, изготовленная из стекла или других прозрачных материалов и предназначенная для содержания и разведения растений. Внутри создаются определенная влажность воздуха и температура. Часто используется для выращивания прихотливых тропических растений.

2.2 История появления флорариумов.

Флорариумы появились в середине XIX века. Первыми растениями, которые стали использоваться во флорариумах, были различные виды папоротников.

Флорариумы могут быть различными не только по форме и размеру, но и размещаться в виде композиций из нескольких сосудов с растениями в одном месте. Изготавливают такие террариумы из цельного стекла и пластика — как заводским методом, так и при помощи подручных средств и утвари: вышедших из строя ламп накаливания, декоративных ваз и лабораторных колб или шаровидных аквариумов. Отверстие ёмкости сверху заужено или закрыто. Существуют также флорариумы, визуально напоминающие аквариумы. Внутри создаются растительные композиции, напоминающие внешне естественные природные ландшафты. Флорариумы бывают настольными, напольными, настенными и подвесными.

Важным условием для флорариумов является поддержание определённой постоянной температуры и влажности внутри. Дополнительное освещение и обогрев осуществляются специализированным оборудованием.

В 1960 году британец Дэвид Латимер из любопытства решил посадить в большую стеклянную бутыль саженцы традесканции, вечнозеленого травянистого растения (Рис.1). Ранее эта бутыль объемом почти 40 литров использовалась для хранения серной кислоты. Латимер налил компостную массу, при помощи куска проволоки осторожно опустил саженцы внутрь емкости и «выделил» растениям всего четверть пинты воды.

Рис. 1 Дэвид Латимер, статья «Ваша планета» 2022 год.

Через 12 лет он наглухо запечатал шарообразную бутыль, чтобы посмотреть, как поведут себя зеленцы в полной изоляции. Из четырех саженцев выжил один. Но и этого хватило, чтобы подтвердить теорию о том, что растения способны существовать в автономной среде. Латимер полил свою традесканцию еще один раз в 1972-м. Последние годы традесканция Дэвида была полностью изолирована от внешнего мира. Латимер объясняет, что в бутыли создалась собственная самодостаточная мини-экосистема. Растение получает немного света, благодаря чему возможен процесс фотосинтеза, посредством которого солнечный свет преобразуется в энергию, необходимую для роста. Цикл фотосинтеза играет решающую роль в выживании традесканции, перерабатывающей питательные вещества, которые растение само же и создает. Вода в емкости усваивается корнями растений, затем выбрасывается в воздух во время испарения, конденсируется внизу, где цикл повторяется. Эта традесканция живёт до сих пор.

Такой удивительный, практически идеальный цикл жизни уже давно заинтересовал НАСА (NASA), которое разрабатывает программу использования и адаптации растений в космосе. Некоторые виды работают как прекрасные скрубберы (очистители), способные забирать загрязняющие вещества из воздуха. Это позволит космической станции фактически превратиться в самоподдерживающуюся систему.

2.3 Виды флорариумов.

1) Открытые – это контейнер, который не полностью герметичен, что позволяет проникать воздуху и испаряться воде. Эти типы флорариумов требуют более тщательного ухода, так как вам нужно будет поливать растения и следить за уровнем влажности (Рис.2).

2 ) Закрытые – закрытый флорариум представляет собой герметичный контейнер, в котором создана самоподдерживающаяся экосистема. Растения выделяют кислород, который затем поглощается почвой и микроорганизмами. Затем микроорганизмы выделяют углекислый газ, который поглощается растениями. Этот цикл может продолжаться бесконечно, что делает закрытый флорариум вариантом, не требующим особого ухода (Рис.3).

Рис. 2 Открытый флорариум. Рис. 3 Закрытый флорариум.

2.4 Почва и выбор растения.

Преимущество композиции за стеклом в том, что можно использовать не только привычные комнатные растения, но и экзотические. Благодаря специальному микроклимату они отлично приживутся в стеклянной емкости. Нужно хорошо подумать, что выбрать, даже если нравится все. Размеры ёмкости не столь большие. Иногда используют совсем крошечные емкости – пробирки, стопки. Опытные мастера даже в них умудряются разместить до 5 видов растений. Идеальный флорариум своими руками для начинающих должен состоять из кактусов и суккулентов, ведь они нуждаются в минимальных ресурсах. Почва подбирается исходя из выбора растений для флорариума.

2.5 Технология полива флорариума.

Во флорариуме нет дренажных отверстий, излишек воды при поливе никуда не денется и останется у корней, что впоследствии может стать причиной возникновения корневой гнили, а позже и гибели растений.

Поэтому растениям, живущим во флорариуме нужно совсем чуть-чуть воды. Растения, перерабатывая воду, производят конденсат на стенках сосуда, происходит это в процессе фотосинтеза, тем самым увеличивая тепло. Затем конденсат постепенно стекает обратно в почву. Полив нужно делать только при отсутствии конденсата на стенках сосуда. Если все же залили растение, то от излишка воды можно избавиться с помощью свернутых бумажных салфеток или газетной бумаги, они эффективно поглощают излишек влаги. Для этой же цели можно поместить флорариум в место, где больше солнечного света – это ускорит испарение лишней воды. Лучший способ контролировать полив во флорариуме – это наблюдать за растениями. Если листья растений начинают сохнуть, меняют окраску на коричневый и останавливаются в росте, это свидетельствует о том, что им не хватает влаги.

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Принцип работы флорариума.

В моей исследовательской работе я изучила технику создания миниатюрных композиций, и как выбрать: ёмкость для флорариума, подходящий грунт и растение.

Я изобразила замкнутую экосистему (Рис.4) и рассказала одноклассникам основной принцип работы флорариума.


 

Рис. 4 Замкнутая экосистема

Принцип работы флорариума прост:

  1. Растение изолировано от окружающего мира.

  2. Растение поглощает солнечный свет, а с его помощью осуществляется фотосинтез и выделяется кислород.

  3. Влага скапливается на стенках банки и стекает вниз в почву.

  4. Листья, которые не получают достаточно солнечного света, опадают и перегнивают на поверхности. Выделяется углекислый газ, который также используется для работы фотосинтеза и питания.

3.2 Подготовительный этап.

Для создания флорариума нам понадобится: прозрачная ёмкость, немного любви, измельченный активированный уголь, дренаж/галька, грунт, растение и вода (Рис.5). Необходимо помнить, что закрытые флорариумы поливаются только один раз - перед закупоркой сосуда.Подберите подходящее место для флорариума, с достаточным освещением, избегая попадания прямых солнечных лучей.


В закрытом флорариуме доступ воздуха полностью перекрыт. Поэтому комнатные растения не страдают от сквозняков, сухости воздуха, перепадов температуры, что позволяет сохранять декоративность при минимальном уходе.

Рис. 5 Перечень необходимых материалов

для сборки флорариума.

    1. Сборка флорариума.

Берем чистую прозрачную банку, в нее насыпаем измельченный активированный уголь - он защищает от вредных веществ и появления плесени. Следующий слой – дренаж или мелкая галька, они помогут защитить растение от лишней влаги. Добавляем питательный грунт и сеем семена или высаживаем растение. Поливаем в соответствии с количеством высаженных растений и объема стеклянной ёмкости, по желанию можно украсить цветной галькой или миниатюрными фигурками и закрываем крышку (Рис.6).

Рис. 6 Этапы сборки флорариума.

Каждый может создать вечный флорариум у себя дома, используя несложную инструкцию, которую я подготовила для одноклассников (Рис.7). Карточка «сделай сам» Приложение 2.

Рис. 7 Раздаточный материал для одноклассников.

    1. Мои наблюдения.

Все свои наблюдения за флорариумом в отдельности по видам: комнатное растение, пустыня, сад, лес, и грибы я вносила в журнал наблюдений, итоги представлены в сводной таблице Приложение 1.

  1. Комнатное растение. Комнатное растение за 125 дней прекрасно чувствует себя в закрытой банке, после того как обгорело на солнце, оно полностью восстановилось. Еще спустя 2 месяца растения замедлили темп роста, так как сейчас зима и солнечного света недостаточно.

  2. Пустыня. семена кактусов взошли через 12 дней после посадки, сейчас в банке растет 2 кактуса (высота 0,6 мм). Еще спустя 2 месяца растения замедлили темп роста, так как сейчас зима и солнечного света недостаточно.

  3. Сад. растения сада заполнили все пространство банки, цвели и появились семена, которые я заметила на стенках банки. Растения замедлили темп роста, так как сейчас зима и солнечного света недостаточно.

  4. Лес. растения леса заполнили все пространство банки, взошла новая трава. Спустя 2 месяца растения замедлили темп роста, так как сейчас зима и солнечного света недостаточно. Трава увядает и желтеет. Перегнившая трава будет удобрением для других растений в ёмкости.

  5. Грибы. первые 2 недели флорариум находился в тени, после появления белых сплетений в субстрате, мы понизили температуру и ждем всходы.

Флорариум расположили на подоконнике. Спустя 4 недели из белых сплетений появились зачатки грибов и спустя 3 дня выросли высотой до 5 см.

Изготовленные мною флорариумы, соответствуют задуманной идеи, конструкции отличаются несложностью в изготовлении, небольшими затратами на приобретение материала для их выполнения. Флорариум изготовлен из экологичных и безопасных материалов.

  1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам моей работы можно сделать следующие выводы:

  • Идея вечного флорариума зародилась еще в середине 19 века и представляет научный интерес и перспективы до сих пор. Эта идея вдохновляет ученых на использование растений в космосе.

  • Растения могут жить в закрытом флорариуме благодаря процессу фотосинтеза. Растения, перерабатывая воду, производят конденсат на стенках банки, а затем конденсат стекает обратно в почву, поддерживая жизнедеятельность растения. Я доказала, что природа может существовать сама без дополнительного ухода.

  • Я познакомилась с историей появления флорариумов и изучила основные правила и приемы создания флорариумов в домашних условиях. Собрала 5 флорариумов. И вела журнал наблюдений за ним.

  • Каждый может создать вечный флорариум у себя дома, используя несложную инструкцию и рекомендации, представленные в моей работе.

  • Проведя, исследовательскую работу я узнала очень много нового и интересного про замкнутую экосистему, поделилась своими находками и идеями с одноклассниками. Ребятам понравилось моё выступление, и теперь каждый хочет иметь у себя свой сад в бутылке. А я продолжу эту работу, буду наблюдать за моим вечным флорариумом.

  • Небольшие, флорариумы с декоративными растениями могут стать настоящим украшением для дома, школы, офиса и будут отличными оригинальными подарками для родных и близких людей.

Цель моей работы была достигнута.

5. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Свободная энциклопедия «Википедия» основное понятие «флорариум».

  2. Хессайон О.Л. Всё о контейнерных растениях М: Кладезь, 2008.

  3. Иллюстрированная энциклопедия комнатных растений. – М.: Эксимо, 2010.

  4. Серия «Эрудит». Мир растений. – М.: ООО «ТД «Издательство Мир книги», 2006.

  5. Перепелова О.В. «Флорариум. Тропические растения дома», 2009.

  6. Журнал «Всё о космосе».

  7. Статья «Как сделать флорариум своими руками»

https://aquarium-msk.ru/blog/nauchites-delat-florarium-svoimi-rukami

  1. Статья «Чудо-сад Дэвида Латимера» https://dzen.ru/a/YgOf7pGsiBgWx9w5

  2. Видео-интервью с Дэвидом Латимером и его «Замкнутая экосистема» https://yandex.ru/video/preview/12260692607541411476

Приложение 1

Приложение 2

Просмотров работы: 17