Исследовательская работа по экологии

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Любимовская основная общеобразовательная школа»

Исследовательская работа

 по экологии

«Бабушкин огород-экосистема?»

                                                                 Выполнила: Воронина Татьяна, ученица 4класса

                                                             Руководитель: Анкудинова Ольга Николаевна

с.Любимово

2010г.

Содержание                                                                           стр.

1. Введение……………………………………………………      3-4

2. Глава 1.Что такое экосистема?……………………………      5    

3. Глава 2. Классификации экосистем………………………       5-8

4. Глава 3. Взаимовлияние разных экосистем друг на друга.     9-12

5. Заключение………………………………………………..         12

6. Словарик юного эколога

7. Ресурсы

Введение.

 Слово «экология» прочно вошло в наш обиход. Его можно услышать по телевидению, в радиопередачах, прочитать в газетах и журналах. Произошло это не случайно.

  С развитием цивилизации воздействие людей на природу становилось всё более и более мощным. К концу 20 века многие последствия этого воздействия приобрели катастрофический характер. Первыми тревогу забили учёные, потом врачи, а потом политики.

   Все мы живём в какой-либо экологической системе. Каждая имеет свои характеристики, свои особенности. Человеку необходимо осознавать, где он живёт и как в этом месте нужно себя вести и как жить, чтобы не нарушать слишком сильно законов природы.

     Всё лето я часто бываю у бабушки в огороде. И вот однажды возник вопрос : «Является ли бабушкин огород экосистемой? Что нужно делать, чтобы не нарушить равновесие в природе? Как происходит взаимовлияние различных экосистем?»

 Так  появилась идея исследовать этот вопрос.

Цель:

 Выяснить, является ли бабушкин огород экосистемой.

Объект исследования:

Огород в с.Любимово

Задачи:

- найти, изучить и отобрать информацию по теме;

- проводить наблюдения и исследования в бабушкином огороде;

- создать «Словарик юного эколога»;

- создать презентацию и защитить её

Гипотеза: Бабушкин огород является экосистемой.

Методы исследования:

- наблюдения; опыты;

- обработка результатов наблюдения;

- опрос; обобщение опыта;

- изучение литературы и источников Интернет

ГЛАВА 1

ЧТО ТАКОЕ ЭКОСИСТЕМА?

     Понятие     «экосистема»     в 1935 году   предложил английский учёный

А.  Тенсли для того, чтобы обозначить основные природные единицы в биосфере.

    Под экосистемой понимают совокупность живых существ и неживых компонентов их среды обитания.

Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

   Экосистемы имеют сложное устройство. Живая часть включает в себя растения, животных и микроорганизмы. К неживым компонентам относят атмосферу, воду, минеральные питательные элементы, свет и мёртвое органическое вещество-детрит. Все компоненты экосистемы взаимосвязаны и участвуют в постоянных совместных процессах. В процессе питания организмы связаны между собой в определённой последовательности, называемой «пищевой цепочкой». По цепочке осуществляется передача вещества и энергии.

  Пищевые цепи перекрещиваются  друг с другом и образуют пищевые сети.

ГЛАВА  2

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОСИСТЕМ

Существует огромное количество экосистем. Между экосистемами отсутствуют строгие границы, и одна система может постепенно переходить в другую. Можно найти различные классификации экосистем.

   По размерам выделяют три группы экосистем.

В первую входят микроэкосистемы: пень, муравейник, аквариум.

Вторая группа- мезоэкосистемы: лес, река, болото, поле.

 К третьей группе относят море, степь, тайгу и т. Д. Эта группа называется макросистемой.

  По географическим особенностям (ландшафту и  виду местности), можно разделить экосистемы на две большие группы:  наземные и водные.

   Наземные экосистемы: тропический лес; лес умеренной зоны; северный лес;  кустарники; саванна;

степи умеренной зоны; тундра и альпийская зона;  пустыня; возделываемые земли;  болота и марши.

 К водным экосистемам можно отнести открытый океан; континентальный шельф; заросли водорослей и кораллы; озёра и реки.

По способу возникновения выделяют следующие экосистемы:

естественные и искусственные.   К естественным относятся все природные экосистемы. Искусственные: агроэкосистемы, промышленные экосистемы, экосистема города, экосистема жилища и т. д.

      Агроэкосистемами можно считать пшеничное или картофельное поле, яблоневый сад, даже искусственно посаженый лес. По сравнению с естественными сообществами  организмов они создаются трудом людей.

 Но трудом создаются и промышленные экосистемы. В чём же их отличия?

 Главное отличие- в основных источниках энергии.

      Для всех естественных экосистем источником энергии является солнце.

   Для агроэкосистем основной источник энергии также как и для естественных экосистем- солнечный свет. За счёт этой энергии они создают из неорганических веществ всё необходимое для своей жизни. Эти организмы- производители. Другие организмы агроэкосистемы поглощают запасённую зелёными растениями энергию, поглощая продукты животного происхождения. Они являются потребителями. Во всех случаях для агроэкосистем является энергия солнечного света.  Энергия других источников( электроэнергия, энергия топлива и т. д. ), которая вносится в агроэкосистему, очень мала по сравнению с энергией солнечного света, используемой её организмами.

   Для промышленной экосистемы основными являются источники, потребляющие невозобновляемые энергетические запасы: каменный уголь, нефть, газ. Это может быть электроэнергия, произведённая на атомных и гидроэлектростанциях.

    Агроэкосистемы тесно связаны с городской экосистемой: они обмениваются продуктами своего производства. С другой стороны, городская экосистема загрязняет близко расположенную агроэкосистему выбросами вредных веществ в атмосферу и сточными водами.

   Связи агроэкосистем с природными экосистемами иные . Они могут обмениваться живыми организмами. Ведь одинаковые виды растений и животных можно встретить в обеих системах. Вместе с тем агроэкосистемы неустойчивы. Для их длительного существования необходимо постоянное воздействие человека, который вносит удобрения, контролирует численность животных и растений, снижающих урожай или уничтожающих часть производственной продукции.

  Вряд ли кто из нас задумывается над тем, что наше жилище представляет собой экологическую систему. Это действительно экосистема, но только искусственная. Для нашего нормального существования в ней требуется поддерживать определённые условия, Обычно мы предпочитаем температуру около 20 градусов. Нам нужно освещение, определённая влажность, состав воздуха и другое. Мы нуждаемся  в пище, воде, но не любой, а пригодной для питья. Для того чтобы поддерживать параметры среды на нужном уровне, т. е. сохранить равновесие экосистемы жилища, нам требуется поступление извне ресурсов и энергии. Для равновесия необходимо и удаление отходов, образующихся в результате нашей жизнедеятельности.

    В отличие от естественных систем, где основную массу составляют зелёные растения, способные производить сложные органические вещества, служащие источником пищи для всех остальных организмов, в нашем доме основную часть биомассы составляют люди. Растения играют главным образом эстетическую и гигиеническую роль. Они создают хорошее настроение, очищают и увлажняют воздух, выделяют фитонциды.

    Кроме того, квартиры и дома населяют животные и насекомые. Причём это не только наши домашние любимцы, но и тараканы, и мыши, клещи, пауки и т. д. Неведомо откуда иногда в доме появляются маленькие мушки дрозофилы.

    Пищу человек главным образом получает из других искусственных экосистем – полей, ферм, которые нередко находятся в сотнях и тысячах километров от нашего жилья. Энергия и вода тоже поступает в жилища из водоёмов и с помощью электроэнергии, газа. Лишь очень небольшая часть энергии поступает в наши жилища от солнца.

Итак, мы рассмотрели различные экосистемы, попытались классифицировать их. Но нельзя не отметить, что все природные экосистемы связаны между собой а также они тесно переплетаются и с искусственными экосистемами. Все вместе они образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как  самую большую экосистему. Эта экосистема называется биосферой.

  Впервые этот термин ввёл в науку во второй половине 19 века австрийский географ Эдуард Зюсс. Однако учение о биосфере появилось только в начале 20 века. Создал его выдающийся русский учёный Владимир Иванович Вернадский, который рассматривал биосферу как особую активную оболочку Земли, населённую живыми организмами, в которой деятельность всех живых существ вместе с человеком выступает как важнейший фактор, преобразующий планету. Сам Вернадский считал своим предшественником в учении о биосфере французского натуралиста Жана Батиста Ламарка.

ГЛАВА  3

ВЗАИМОВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ЭКОСИСТЕМ ДРУГ НА ДРУГА

   Из выше приведённых классификаций мы выяснили, что экосистемы могут быть естественными и искусственными. Мы живём в селе. Рядом с нами живёт моя бабушка, и я часто помогаю ей на огороде.

В течение «дачного периода» я наблюдала за двумя экосистемами: рекой Барнёвой и огородом.

 В результате изучения специальной литературы и наблюдений я пришла к следующим выводам.  

    Огород- экосистема, созданная посредством труда человека. Человек вносит удобрения, обрабатывает землю, борется с сорняками, выращивает разные культуры. При этом используется энергия солнца. Значит, огород- агроэкосистема.

    Огород- это искусственная экосистема.  Мы с бабушкой отслеживали пищевые цепочки в огороде. Микроорганизмы в почве образуют особое сообщество. Бактерии-разрушители превращают органическое вещество в простые минеральные вещества, а многие простейшие (некоторые амёбы, инфузории) играют роль хищников, поедающих бактерии.  Мёртвое органическое вещество перерабатывают почвенные и надпочвенные беспозвоночные животные. В огороде приходилось наблюдать большое количество червей и улиток. Присутствие улиток также объясняется близким расположением водоёма- реки. Верхний слой почвы  содержит мёртвое органическое вещество (растительный опад, помёт птиц и т. д. ) Но поскольку огород- плод труда человека, в это вещество вносятся минеральные вещества и удобрения  

( искусственные и естественные). Поэтому состав почвы в огороде зависит от того, каким его хочет сделать человек.  В огороде обитают мелкие грызуны, хотя их присутствие не нравится человеку. Они питаются растительным кормом.  В огороде бабушки можно наблюдать огромное количество насекомых. Бабочки и пчёлы важнейшие распылители цветковых и многих культурных растений. Но есть и бабочки-вредители, белокрылка, например. Она может причинить большой вред в огороде. Часто при неблагоприятных погодных условиях кустарники и плодовые деревья поражаются тлёй. Здесь на помощь растениям  и человеку приходят  такие насекомые , как божья коровка. Они поедают тлю. Но не всегда этого бывает достаточно. Человеку приходится применять ядовитые химикаты. Также в огороде мы наблюдали других насекомых: майского жука, различных гусениц, колорадских жуков. Последние являются очень опасными для картофеля, поэтому человек собирает личинки и обрабатывает  химикатами листья и стебли картофеля. Воробьи, синицы, скворцы и другие мелкие птицы также являются обитателями бабушкиного огорода. И они поедают насекомых в кронах кустарников и деревьях, а также «лакомятся» и червями. Садовые деревья и кустарники потребляют энергию солнца, производят органическое вещество, доступное животным, грибам, бактериям. Но мы также наблюдали за отдельными культурами, которые являются частью экосистемы огорода. Было очень интересно видеть различные фазы развития пионов, фасоли, огурцов, садовой земляники. Всё это фиксировалось и можно увидеть в презентации.

   Наш огород находится рядом с рекой Барнёвой. Барнёва - это естественная экосистема. Бабушкин огород и река уже много лет сосуществуют друг с другом. Было интересно наблюдать, как эти две экосистемы влияют друг на друга.

   Экосистема реки- это мезоэкосистема по размеру, по географическим особенностям- водная экосистема, по способу возникновения- естественная. Река является частью экосистемы биосферы. В экосистеме реки мы также могли наблюдать за пищевыми цепочками и сетями. Из литературы нам известно, что в реке существуют микроскопические водоросли. Ими питаются простейшие, которых можно было наблюдать с помощью микроскопа . В реке можно было наблюдать моллюсков, жука-плавунца. Они питаются личинками и простейшими, являясь в свою очередь кормом для мелких рыб и речных птиц. Причём мелкие птицы поедают насекомых, а крупные (чайки, например) поедают рыбу. Мелких рыбёшек поедает хищная крупная рыба. По берегам Барнёвы живут  ондатры. Они также являются частью экосиситемы реки и пищевой цепочки, которая образуется в данной экосистеме.  

 Лето 2010 года очень отличалось от других тем, что оно было очень жаркое и не было дождей.  Река сильно обмелела, т.к. не пополнялась дождевой водой. Это отрицательно сказалось на животном и растительном мире реки.  В предыдущие годы река была необходима для огорода, так как поливка огорода обеспечивалась близким присутствием реки.

 Итак, проведя наблюдения  , исследования и изучив литературу, я пришла к выводу, что бабушкин огород- это агроэкосистема, которая очень тесно связана с экосистемой реки.

Гипотеза подтвердилась. Бабушкин огород- экосистема, согласно научной классификации- это агроэкосистема.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

   Все мы живём в какой-либо экосистеме. Нам нужно понимать особенности экосистем, чтобы не нарушать равновесие в природе.        Считаю, что работа имеет большое практическое значение, так как не только раскрывает сущность и классификацию экосистем, но и влияние разных систем друг на друга, что поможет в дальнейшем глубже разбираться в вопросах круговорота веществ в природе и лучше понимать и раскрывать вопросы равновесия и гармонии в природе; действовать в согласии с закономерностями существования и развития экосистем, выращивать урожай, не нарушая связей между живыми организмами и окружающей средой.

                                                 Ресурсы

1. Витковский О. В. И др. Окружающая среда: энциклопедический словарь- справочник.: М. , Прогресс, 1999.
2. Емельянова И. В. , Околелова А. А. – Экологическая азбука: Волгоград, Вайланд-Волгоград,1994.
3. Миркин М. Б. , Наумова Л. Г.-Популярный экологический словарь.: М. , Устойчивый мир.,1999.
4. Небел Б. Наука об окружающей среде.: М. ,  Мир, 1993.
5. Чижевский А. Е. Я познаю мир. Экология. Энциклопедия. :М.- Астрель, 2006.
6. Энциклопедия для детей. Экология (том 19): М. ,Аванта, 2001.

Словарь юного эколога

АГРОСФЕРА- часть биосферы, вовлеченная  в сельскохозяйственное использование(т. е. занятое агроэкосистемами).

АГРОЭКОСИСТЕМА- экологическая система, объединяющая участок территории(географический ландшафт), занятый хозяйством, производящим сельскохозяйственную продукцию. В состав агроэкосистемы входят: почвыс их населением(животные, водоросли, грибы, бактерии); поля-агроценозы, скот, фрагменты естественных и полуестественных систем(леса, естественные кормовые угодья, болота, водоёмы); человек.

АТМОСФЕРА- газобразная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, простирающаяся примерно на 100 километров (строгой верхней границы не существует). Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный обмен теплом и химическими элементами( круговорот воды и т. д. )

БИОГЕОЦЕНОЗ- наземная экосистема в границах фитоценоза, т. е. однородного на первый взгляд участка растительности.

БИОСФЕРА- область обитания живых организмов планеты Земля, самая большая экосистема. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы(тропосферу), всю гидросферу(пресные и морские воды) и верхнюю часть литосферы Земли.

БИОТА- живое население экосистемы ( населяющие её растения, грибы, бактерии и т. д. )

БИОЦЕНОЗ- совокупность живых организмов, связанных в процессе жизнедеятельности.

ВОДОРОСЛИ- сборная группа низших растений, играющая важную роль в водных и наземных экосистемах.

ДЕТРИТ- мёртвое органическое вещество в экосистеме, временно исключённое из биологического круговорота элементов питания.

КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В ЭКОСИСТЕМЕ И БИОСФЕРЕ- многократное участие веществ в процессах синтеза и разрушения органического вещества.

КУЛЬТУРНЫЕ РАСТЕНИЯ- растения, выращиваемые человеком, результат искусственного отбора.

НАВОЗ- основное органическое удобрение (фекалии животных), которое способствует поддержанию запасов гумуса в почве и улучшению её структуры.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ- механическое воздействие на почву в целях создания условий для приживания, роста и развития культурных растений и контроля плотности популяций сорных растений.

 ПАРАЗИТЫ- животные, растения или микроорганизмы, которые питаются за счёт организма хозяина, одна из функциональных групп в составе экосистемы.

ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ- последовательность организмов разных уровней, в которой каждый предыдущий организм служит пищей последующему.

ПОЧВА- важнейший элемент любой наземной экосистемы, продукт взаимодействия биоты и материнских пород, который зависит от климата, положения участка в рельефе, режима увлажнения.

УДОБРЕНИЕ- минеральные и органические вещества, с помощью которых человек пополняет запас питательных элементов в почве.

ХИМИКАТЫ- химические вещества.

ЭКОЛОГИЯ- комплекс наук, исследующих различные аспекты отношений живых организмов и условий среды.

ЭКОСИСТЕМА- совокупность организмов и условий среды, в которой они обитают; одно из центральных понятий экологии.