XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение выживаемости растений в искусственных миниатюрных экосистемах (флорариумах)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Калугина Е.Ю. 1

---

1МБОУ ИСОШ №1

Полякова Л.Н. 1

---

1МБОУ Илекская СОШ №1

Работа в формате PDF

2.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В веке передовых технологий всё меньше места отводится живой природе. Невозможно представить себе окружающий мир без растений - наших верных и молчаливых зелёных друзей. Растения, которые окружают человека, положительно влияют на настроение, нервную систему и состояние нашего здоровья.

Мода на растения зародилась в 13 веке, когда был устроен первый зимний сад. Стали очень популярными тропические растения - пальмы, орхидеи, лимоны. В 60-е годы была мода на фикусы. В 70-е годы у всех росли столетники.

Но всегда остаётся без изменений то, что все хотят иметь в своём доме живое настоящее растение. Выращивать растение в доме не совсем просто, многим из них требуются определенные условия и тщательный уход, а цветочные горшки занимают много места, их невозможно разместить на узких поверхностях.

Сейчас большее внимание привлекают флорариумы – колбы с красивыми композициями. Такие маленькие миры могут послужить украшением любого дома. Флорариум может быть использован как модель для наблюдения за жизнью растений.

Кто придумал такое чудо? Как его создать самому? Мне стало интересно, как все растения помещаются в форму, например в обычную бутылку, растут ли там живые цветы.

Гипотеза: если в искусственных экосистемах будут созданы подходящие условия, то растения смогут расти и развиваться длительное время без специального ухода.

Цель исследования: самостоятельно вырастить растения в открытом и закрытом сосуде, создать маленькую экосистему.

Исходя из цели и гипотезы, я определила задачи:

1. Изучить, что такое флорариум.

2. Выделить основные приёмы формирования флорариума.

3. Изучить технику создания разных миниатюрных экосистем.

4. Провести наблюдения как развивается и поддерживается жизнь растений в искусственных экосистемах.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы:

• эксперимент;

• наблюдение;

• анализ;

• сравнение;

• обобщение.

Объект исследования –флорариум.

Предмет исследования – жизнеспособность растений в открытой и закрытой ёмкости – флорариуме.

Практическая ценность работы: как идея для нестандартного озеленения помещений, результаты данного исследования могут быть представлены на уроке «Окружающий мир».

Глава 1. Теоретическая часть

1. 1. Что такое флорариум.

В модных интерьерах все чаще появляются флорариумы — идеальное решение между домашними растениями и срезанными цветами.

Флорариум или экосистема — это маленький садик в красивом стеклянном сосуде.Это специальный сосуд для разведения живых организмов, а именно растений. Это тот же аквариум, но вместо воды и рыбок его заполняют камни, песок и растения маленького размера [1].

Для чего же нужны флорариумы:

1. Это красиво. Несколько композиций могут украсить вашу комнату.

2. Это экологично. Живые растения в композициях помогут очистить воздух в помещении.

3. Это практично. В одной стеклянной ёмкости можно совместить сразу несколько видов растений.

4. Это мобильно. Композицию можно свободно перемещать.

5. За ними просто ухаживать.

Во флорариуме могут уживаться сразу несколько видов растений.

Но также есть и недостатки:

1. Высокая цена на готовые модели: проще создать мини-сад самостоятельно.

2. Хрупкость материала: при падении стеклянные стенки могут разбиться, а пластиковые – потрескаться.

3. Герметичное дно: из-за отсутствия поддона вода скапливается под корнями, поэтому поливать надо редко.

4. Ограниченный выбор растений: размеры ёмкости и особые условия выращивания в мини-саду подходят не для всех видов растений, 

5. Потребность в специальных инструментах: ухаживать за миниатюрными растениями удобнее с инструментами небольших размеров.

1. 2. . История появления флорариума.

Флорариум, который в зарубежной литературе иногда называют террариумом для растений, изобрёл английский хирург и ботаник Натаниэль Уорд (рис.1).

Рисунок 1. Натаниэл Бэгшо Уорд (1791–1868), английский врач.

Небольшая стеклянная ёмкость с почвой сначала предназначалась для разведения бабочек, но неожиданно доктор обнаружил в ней проростки папоротника. Наблюдая за растениями, Уорд выяснил, что они могут длительное время находиться в герметично закрытом пространстве.

Понаблюдав за папоротниками в бутылях 4 года, Уорд смастерил деревянные ящики со стеклянными окошками, и отправил папоротники в этих ящиках коллеге в Австралию. Опыт удался: растения благополучно добрались, ничуть не пострадав от морского путешествия (рис.2).

Рисунок 2. Ящик Уорда, 1834 г

Стеклянный саквояж («ящик Уорда»), построенный Уордом в 1834 году, пришелся по душе плантаторам, распространявшим по миру новые растения — чай, каучуконосные растения, хлопок [2].

В 1960 году британец Дэвид Латимер решил провести необычный эксперимент – он посадил небольшой сад в бутылке, не поливая его. В саду образовалась собственная замкнутая экологическая система, куда не поступает кислород и в которой растение само ухаживает за собой, производит кислород и питается перегноем (рис.3).

Рисунок 3. Дэвид Латимер

Открыл бутылку всего лишь один раз, почти 54 года назад, чтобы полить его небольшим количеством воды. За этим исключением, сад оставался полностью закрытым. Всё что нужно - только солнечный свет [2].

1. 3. Виды и особенности флорариумов.

Встречаются разные типы флорариумов. Они отличаются:

1. размерами - от больших до совсем крохотных, с ладонь;

2. формой - шарообразные, прямоугольные, в виде причудливых геометрических фигур,бутылок, бокалов, чайников и других предметов домашнего обихода;

3. местом расположения - настольные, настенные, подвесные, напольные и даже встроенные в мебель.

Главное условие - возможность свободно наблюдать за жизнью растений. Именно поэтому предпочтение отдается стеклянным, прозрачным сосудам.

Есть два основных типа — открытый и закрытый.

Закрытые флорариумы.

Настоящим флорариумом считается полностью замкнутая емкость, когда внутри образуется экосистема. Такие закрытые флорариумы выращивают обычно в бутылках или других сосудах с зауженным горлышком, используют даже обычные бутылки.

Их не поливают и никак не ухаживают за растениями внутри. Они поливаются однажды при посадке растений, плотно закупориваются крышкой и больше не открываются. Именно так внутри создается микросреда, которая поддерживает жизнедеятельность растений во флорариуме (рис.4).

Рисунок 4. Открытый флорариум.

Открытые флорариумы (рис.5).

Широко распространены открытые флорариумы, куда есть свободный доступ через верх ёмкости. Экосистема внутри открытых флорариум также образуется, но концентрируется в самом низу ёмкости, при этом сильно и воздействие внешних факторов [6].

Рисунок 5. Открытый флорариум.

В каждом из этих флорариумов есть свои плюсы и минусы (таблица 1).

Таблица1.

Глава 2. Приёмы формирования флорариума

2.1. Ёмкости для растений.

Первое требование – прозрачность, чтобы растения получали достаточно света.Может быть стеклянной или пластиковой, с крышкой или без нее.Для открытого флорариума можно использовать прямоугольный, круглый аквариум, большую чашу, вазу, бокал. Для закрытого варианта — колба, банка, пробирка, даже можно использовать обыкновенную лампу накаливания (Приложение 1).

2.2. Почвенная смесь.

Дренаж — керамзит. Его понадобится много, ведь в закрытой системе лишней воде некуда деваться. Обильный дренаж не даст корням загнить. Активированный уголь. Он впитывает в себя посторонние запахи и дезинфицирует грунт, исключит образование плесени и грибков. Используют его обычно в тропических флорариумах.

Субстрат для растений. Суккулентам потребуется легкая песочная смесь, орхидеям — специальный грунт на основе древесной коры, остальным растениям будет достаточно обычной цветочной земли.

Декоративные элементы. Красивые камешки, цветное стекло, мох, керамические или гипсовые фигурки.

Инструменты. Пинцет для посадки растения, маленький пульверизатор – для полива растений, перчатки.

2.3. Растения, подходящие для изготовления флорариума.

Выбор растения для флорариума это самый главный момент при создании экосистемы.

Растения должны быть медленнорастущими и низкорослыми – до 20 сантиметров. Главное, чтобы все растения требовали одинаковых условий для жизнедеятельности, иначе некоторые просто погибнут.

Суккуленты и кактусы. Эти пустынные культуры привыкли к сухому климату. Воду они накапливают в толстых стволах и листьях, поэтому в поливе практически не нуждается. Единственный минус – на кухне флорариум с суккулентами не всегда долго живет из-за влажного теплого воздуха.

Микроклимат в закрытых ёмкостях нравится тропическим растениям, таким как, например, традесканция, селагинелла, пилея, карликовый фикус, некоторые виды папоротника, колумнея, глориоза, бальзамин, колеус, бегония рекс, нефролепис, пеперомия, кротон, хамедорея, рипсалис, плющ, разноцветные фиттонии, мох и т.д.[5].

2.4. Уход за флорариумом.

Поливать растения нужно тогда, когда это действительно необходимо. В закрытой экосистеме, если почва покажется сухой, можно добавить немного воды. Если же, наоборот, влаги соберётся в грунте слишком много, желательно оставить ёмкость открытой на пару дней, чтобы лишняя вода испарилась, и почва слегка подсохла.

При обнаружении насекомых – их нужно обязательно удалять. Паразиты откладывают яйца в грунте или на растениях. Мошек, муравьев, червей нужно устранить вручную, а затем снова накрыть банку крышкой.

Регулярно очищать растения от пожухлых листьев и омертвевших
стеблей, чтобы избежать размножения бактерий и плесени.

Не оставлять флорариум под прямыми солнечными лучами: через
стекло их воздействие усиливается и губительно влияет на растения.

Раз в месяц надо поворачивать ёмкость, чтобы солнце коснулось всех
сторон композиции.

Почву менять каждые 2-3 года.

Раз в неделю полезно проветривать мини-сад.

Если растение чрезмерно подросло, обновить его (Приложение 2).

Глава 3. Практическая часть

3.1. Организация исследования.

До начала практической части я посмотрела много литературы и роликов по созданию флорариума. Также обратилась за помощью к преподавателю естествознания Илекского филиала ГБПОУ педколледж Семенеевой Марии Евгеньевны. Она рассказала, что из себя представляет флорариум, какие растения можно сажать и как ухаживать за флорариумом. Дала понятие, что такое фотосинтез, объяснила, как происходит круговорот воды в замкнутой системе. (рис.6)

Рисунок 6. Беседа с преподавателем Семенеевой М.Е.

Для создания флорариума нужны 4 обязательных компонента [3]:

1. Емкость, или стеклянная основа.

2. Дренаж, измельченный древесный или активированный уголь и почва.

3. Грунт или наполнитель.

4. Растения.

Для флорариума были приготовлены две прозрачные стеклянные ёмкости разной формы. Одна из них для закрытого флорариума с крышкой, другая для открытого (рис.7).

Перед созданием флорариума тщательно вымыли ёмкости. Воспользовалась горячей водой с хозяйственным мылом (можно с содой помыть). Затем ёмкости хорошо вытерли чистой сухой тряпочкой и высушили.

Рисунок 7. Ёмкости для флорариумов.

Заранее приготовили растения для посадки, одни мы купили в цветочном магазине, другие росли дома. Для открытого флорариума взяли кактус скала, Хавортию, Хавортию Купера, толстянку (денежное дерево) (рис.8). Для закрытого грунта приготовили коллизию и аониум Красный колдун (рис.9).

Кактус скала Хавортия Толстянка Хавортия Купера

Рисунок 8. Растения для открытого флорариума.

Аониум Коллизия

Рисунок 9. Растения для закрытого флорариума.

Купили специальный грунт для суккулентов, мелкий керамзит, перлит (белый минерал), перчатки, инструменты для работы (пульверизатор для опрыскивания и полива наших растений, салфетки).

Также мы приготовили декоративные элементы для украшения флорариума: цветной кварцевый песок, ракушки, камни разного цвета, мох стабилизированный ягель зелёного и розового цвета (рис.10).

Важно: использовать поначалу 2 цвета песка (не больше): один нейтральный (белый, серый, бежевый) и второй чуть поярче – так полоски будут видны лучше.

Рисунок 10. Растения. Декоративные элементы

3.2. Техника создания открытого флорариума.

Технологическая последовательность изготовления флорариума.

Флорариум готов! Данная система неприхотлива и поливать много ее не стоит, хватит 1 раза в месяц. Температура подойдет даже +15 градусов. Поставили мы его ближе к свету, так как свет ему необходим.

3.3. Техника создания зарытого флорариума.

Технологическая последовательность изготовления флорариума.

Полив данной системы проводится только один раз в начале до закрытия ёмкости, после чего на стенках флорариума будет собираться конденсат и в последующем увлажнять землю. Поэтому полив в течении длительного времени не требуется.

3.4. Наблюдения за ходом эксперимента

Первый месяц для флорариума является инкубационным периодом. Смысл его в том, чтобы растения пошли в рост, чтобы установилась оптимальная влажность.

Дневник наблюдений за ходом эксперимента

Вывод: спустя неделю, после посадки растений в закрытой системе, не угадала с количеством воды, пришлось открывать ёмкость на сутки, чтобы лишняя влага испарилась. Через пару недель стала наблюдать рост растений (Приложение 3).

Растения образовали экосистему: на стенках ёмкости появились капли воды (конденсат), что показывает обмен веществ у растений: дыхание, фотосинтез (солнечный свет даёт питание растениям), испарение (круговорот воды в экосистеме). Так можно наблюдать то, как осуществляется круговорот в самой природе. Но для фотосинтеза нужен ещё и свет, поэтому ёмкости нужно постоянно поворачивать, чтобы растения росли равномерно. 

Мои наблюдения по уходу за флорариумами

По своим наблюдения можно сделать выводы:

Закрытые флорариумы менее требовательны в уходе
В закрытом сосуде удерживается влага и создается замкнутая экосистема
Поливать такие флорариумы можно достаточно редко.
Периодически нужно приоткрывать крышку на небольшое время.
Открытый флорариум – это композиция из растений в вазе без крышки. Такому флорариуму требуется больше ухода. Его нужно будет поливать чаще.

Заключение

По завершению моего исследования, я приобрела опыт выращивания растений в закрытой и открытой системе. Выяснила, что основными условиями, необходимые для роста и развития растений является: тепло, свет, воздух, вода, почва.

Провела эксперимент по выращиванию в разных условиях:

• в открытом флорариуме растения неприхотливые, они не требуют обильного и частого полива;

• в закрытом флорариуме необходимо создать правильные условия, чтобы вода задерживалась и образовывалась на стенках флорариума в виде конденсата.

В закрытой ёмкости образовалась мини-экосистема. Вода и углекислый газ в банке есть. Свет попадает через стекло и цветок сам готовит себе пищу. Свет превращается в энергию, необходимую для роста растений. Растение выделяет кислород, происходит увлажнение воздуха. Влага скапливается и образуются капли воды.

Таким образом, гипотеза о возможности выращивания растений в искусственных экосистемах, если будут созданы подходящие условия, то растения смогут расти и развиваться длительное время без специального ухода.

В природе всё взаимосвязано. Существуют невидимые связи (нити) между живой и неживой природой. Неживая природа появилась в первую очередь (почва, вода, кислород, углекислый газ), а неживая природа (вода, солнце, воздух) даёт жизнь живому. Растения способны существовать без человека, а человечество без растений – нет!

Список литературы

1. История флорариума и что это такое https://www.livemaster.ru/topic/2027379-wardian-case-kto-kto-v-teremochke-zhivet

2. Как сделать флорариум своими руками /. – Электрон. ст. – Россия. –URL: http://handmadeidea.com.ua/sad-i-dacha/kak-sdelat-florarium-svoimi. – Загл. с экрана. – Яз. рус.

3. Что такое флорариум и как его сделать своими руками. /. – Электрон. ст. – Россия.–URL:http://www.stena.ee/blog/DIY/chto-takoe-florarium-i-kak-ego-sdelat-svoimi-rukami, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус.

4. Сад в бутылке. Создай свой удивительный сад [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.liveinternet.ru/users/msvet/post218173606

Интернет-источник

1. https://dzen.ru/a/X7FBEI0Zkyvh2t4o

2. https://dg-home.ru/blog/oranzhereya-v-miniatyure-chto-takoe-florarium_b423329/

3. https://florariumplants.com/florarium/chto-takoe-florarium-i-kakie-oni-byvayut/

Приложение 1.

Виды флорариумов

открытый настенный

напольный подвесной

Приложение 2.

Памятка по уходу за флорариумом

Уход за флорариумом очень прост и не требует особых усилий.

- не допускать попадания прямых солнечных лучей на растения;

- полив зависит от вида и потребности растения;

- избегать попадания воды на листья;

- при необходимости подрезать сухие листья;

- растения, которые заболели удалять;

- периодически протирать стекло сосуда от пыли.

Соблюдая правила по уходу за флорариум и он будет радовать нас и наших близких многие годы.

Приложение 3.

Дневник наблюдений за ходом эксперимента

Конденсация влаги на стенках закрытого флорариума.

Моя коллекция, сделанная в различных стеклянных емкостях.