исследовательский проект ученика

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение дополнительного образования детей «Эколого – биологический Центр»
Орджоникидзевского района городского округа город Уфа
Республики Башкортостан






Дачный участок как экосистема









Автор: Нуриева Альбина
ученица 11 А класса
Руководитель:
Кутуева Гульназ Рашитовна


2015г.
Содержание
I теоретическая часть
1. Введение
2. Описание объекта исследований
3. Методика исследований
4. Экосистемный анализ дачного участка
А) Растительность
Б) Животный мир
II Экспериментальная часть
1.Оценка запаха воды
2.Изучение почвы дачного участка
3.Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной
Литература









Введение
Как много времени человек уделяет борьбе с насекомыми, сорняками и другими, по его мнению, чужеродными элементами в саду. Тем не менее, ни один элемент на участке не бывает лишним. Все взаимосвязано – почва, воздух, растения, насекомые, животные и человек. Сообщество всех живых организмов, среда их обитания и связи между ними составляют единую биологическую систему, которая в экологии называется экосистемой. Нарушение какого-либо элемента ведет к разрушению всей системы.
Без вмешательства человека экосистема устойчива. Посмотрите на нетронутые уголки нашей природы, в них сохранено все биологическое разнообразие нашей планеты. Там же где человек «приложил руку» наблюдается обеднение и разрушение экосистем. Например, неконтролируемая вырубка лесов ведет к обезлесению, что в свою очередь приводит к разрушению и вымыванию почвы, снижению биоразнообразия и усилению парникового эффекта. Человек может создать искусственную экосистему, правда она проигрывает естественной по ряду причин. Из-за небольшого количества видов и взаимосвязей такая система неустойчива и рушится без поддержки человека. Данный проект поможет более детально изучить экосистему участка, выявить отрицательные и положительные стороны вмешательства человека.
Актуальность. Актуальность темы заключается в том, что дачных участков в нашей стране с каждым годом становится все больше; они сменяют естественные экосистемы, и их влияние на окружающую среду проявляется все сильнее. Важно, чтобы каждый человек понимал проблемы окружающей среды, старался сделать ее пригодной для своего проживания, нанести ей как можно меньше вреда.
Многие проблемы окружающей среды связаны с экологически неграмотным поведением людей. Каждый человек должен вести себя по отношению к природе так, чтобы не нарушились природные связи. Сегодня многие городские жители имеют дачные участки. Большинство их владельцев нарушают законы не специально, а по незнанию. Если объяснить им, что экологически грамотное ведение хозяйства выгодно в первую очередь им самим, то ситуацию можно изменить.
Цель: изучить на конкретном примере особенности дачного участка как экосистемы, выявить взаимосвязи ее компонентов и на этой основе составить простые, понятные для владельцев дач рекомендации по экологически грамотному ведению хозяйства.
Описание объекта исследований
Объектом исследования стал собственный дачный участок. Он расположен около деревни Тауш, Иглинского района г. Уфы. Площадь его около 7 соток.
Со всех сторон он окружен другими дачными участками. Удаленность от города – 30 км, удаленность от Иглино – 14 км. Садовый участок расположен на возвышенной местности, поэтому почти во всех участках отмечался недостаток воды. Недалеко от участка есть родник. Воду из родника дачники используют для питья. Для дачных участков данной территории характерны маломощные слаборазвитые горные почвы. В них много щебня и более мелких обломков горных пород, мало перегноя. Поэтому можно считать, что почва участка не очень богата питательными веществами.
Воздух здесь чище, чем в городе.
Экологическая обстановка дачного участка определяется тем, что на расстоянии около километра с двух сторон проходят железнодорожные ветви Куйбышевской железной дороги. Нужно отметить повышенный уровень шума. По отмеченным ветвям железной дороги проходят товарные поезда, загруженные бензином, керосином, щебнем и др., что также неблагоприятно сказывается на экологической атмосфере участка.
Недалеко от садовых участков протекает река Тауш, сильно загрязненная различными выхлопными газами и, по словам местных жителей, сильно обмелевшая за последние десять лет. Около реки находятся заброшенные дачные дома, многие из которых сожжены. Воды в дачном участке мало, хотя скважина имеет глубину более 20 метров. Вода непригодна для питья.
Рядом с дачным участком проходит лесополоса из лиственных деревьев, что как то отражает неблагоприятное воздействие проходящих грузовых поездов.
Методика исследований
Специальных рекомендаций по использованию различных методик при исследовании именно дачных участков в литературе не найдено. Поэтому применялась адаптированная методика изучения природных экосистем:
– картирование, то есть составление картосхемы участка с указанием растительности и участков с разными экологическими условиями;
– составление списков растений и животных. Для определения незнакомых видов использовались школьные атласы-определители и некоторые другие определители. Чтобы информация была более полной, проводился опрос членов семьи, их наблюдения также учитывались при составлении списков;
– оценка качества питьевой воды;
– биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной;
– составление профилей, схем, оформление материалов в виде рисунков;
– составление списков дачных отходов, их характер и утилизация.
Исследования проводились в мае – сентябре 2014 года.

Экосистемный анализ дачного участка
Растительность.
На участке есть территории, занятые культурными растениями, злаками. Культурные виды – это плодово-ягодные растения, овощи и многолетние культуры, деревья. По всему участку растут сорняки. Их состав зависит от мер, которые принимаются в борьбе с ними и от вносимого в почву навоза. Например, после внесения навоза из пригородного хозяйства на грядках в большом количестве появились новые сорные виды: клевер ползучий, клевер луговой и ряд других. С сорняками мы боремся в основном вручную. Около дома мы посадили цветы. Размещение их зависит от времени их цветения. Например, те, которые распускаются раньше, мы посадили первыми, потом – цветы с более поздним цветением. Это очень удобно, так как грядки не становятся полностью пустыми. На участке выделена специальная зона залужения, где высаживаются злаки, газонная трава. Интересно, что здесь возникла новая форма одуванчиков – с укороченным стеблем и цветоножкой. Вероятно, эта форма возникла из-за постоянного скашивания травы. На остальной территории участка одуванчики имеют обычную форму.
Животный мир.
Поскольку территория дачного участка не очень большая, оседлых (постоянно живущих) животных здесь мало. Исключение составляют насекомые и некоторые почвенные животные. Прилетают разные птицы. Наибольшее количество видов характерно для группы насекомых, они в целом преобладают на участке. Разнообразие птиц довольно большое, но по количеству особей каждого вида, как правило, не очень велико. Например, хищные птицы над дачным участком появляются редко. Почему на участке преобладают насекомые? Вероятно, это связано с большим количеством разных растений.
Вот уже несколько лет на участке не используются ядохимикаты. Мы стараемся применять биологические методы борьбы с нежелательными насекомыми. Колорадский жук встречается в большом количестве, так как каждый год мы сажаем картофель и баклажаны. Этот пример показывает, насколько тесно связаны между собой растения и животные (насекомые) участка. Важную роль в поддержании равновесия в экосистеме участка играют птицы. Они редко гнездятся в саду. Вероятно, им мешают шум, обработка растений растворами.

Дачный участок – это искусственная экосистема. Основным консументом в ней является человек. А все растительноядные организмы становятся его пищевыми конкурентами и обычно считаются «вредителями». С ними человек борется. На самом деле они тоже нужны в экосистеме, важно только регулировать их численность. Пищевая сеть участка построена по тем же правилам, что и пищевые сети естественных экосистем. Она показывает, какими живыми организмами представлены продуценты, консументы, редуценты. Наиболее разнообразной группой в дачной экосистеме оказались консументы второго порядка. Это все хищные насекомые, пауки, многие птицы, хищные млекопитающие, земноводные, реплитии. Консументы третьего порядка на участке встречаются редко (ястреб). Отмершие части растений, трупы павших животных, отходы жизнедеятельности организмов служат пищей для многочисленных редуцентов. Редуценты – бактерии, грибы, дождевые черви, слизни, улитки. Они живут в толще почвы и на ее поверхности, на стволах деревьев и на строениях, в компосте, среди опавших листьев.
Экспериментальная часть

Оценка запаха воды
Ход работы:
в колбу с притёртой пробкой налить 2/3 объёма воды, сильно встряхнуть в закрытом состоянии;
открыть пробку и оценить запах по шкале интенсивности запаха:
Интенсивность
Балл
Характеристика запаха

Никакого
0
Запах не ощущается

Очень слабый
1
Запах обнаруживается только опытным наблюдателем, а вы его не чувствуете

Слабый
2
Запах обнаруживается только тогда, когда на него кто-то обратит внимание

Заметный
3
Запах, который вы сразу замечаете

Отчетливый
4
Запах обращает на себя внимание, заставляющий отказаться от питья

Очень сильный
5
Запах настолько сильный, что вода для питья непригодна

В питьевой воде при температуре 20°С допустимо наличие запаха – не более 2 баллов.
Дать характеристику запаха и определить вид загрязняющих веществ.
Запах воды
Вещества, загрязняющие воду

Химический
Промышленные сточные воды, химическая обработка воды

Хлорный
Свободный хлор

Углеводородный
Стоки нефтеочистительных заводов

Затхлый
Органические вещества

Лекарственный
Фенолы

Сернистый
Сероводород – показатель сильного загрязнения воды гниющими животными отбросами

Гнилостный
Застоявшиеся сточные воды

Землистый
Сырая земля

Оценка вкуса воды (интенсивность и характер) при температуре 20°С
Пробу воды на вкус можно производить только при уверенности её безвредности, в сомнительных случаях, воду следует предварительно прокипятить в течение 5 мин., затем охладить до температуры 20°С и потом пробовать на вкус:
Интенсивность
Характеристика
Баллы

Нет
Вкус и привкус не ощущается
0

Очень слабая
Вкус и привкус не ощущается потребителем, обнаруживается только опытным исследователем
1

Слабая
Вкус и привкус замечается потребителем, если обратить на это его внимание
2

Заметная
Вкус и привкус вызывают неодобрительный отзыв о воде
3

Отчетливая
Вкус и привкус заставляют воздержаться от питья
4

Очень сильная
Вкус и привкус вызывает отвращение к воде
5

Ход работы:
подготовленную воду набирают в рот маленькими порциями, держат во рту несколько секунд и определяют вкус и привкус, не проглатывая.
Выводы:
В воде, набранной из нашей скважины, я ощутила интенсивный гнилостный запах, что говорит о застоявшихся сточных водах.
Для определения вкуса воды я прокипятила ее в течение 5 минут, затем охладила до 20°С и потом пробовала на вкус и выяснила, что вкус и привкус воды вызывают неодобрительный отзыв о воде.
Воду из скважины можно использовать только для полива растений и бытовых нужд.
Изучение почвы дачного участка
Для определения почвы были выбраны четыре образца почвы: образец № 1- поле УТБ; образец № 2- поле капусты; образец № 3 – поле огурцов; образец № 4 – поле лука
Образцы не смешивали, поместили в целлофановый пакет, надписали.
Определение механического состава почвы:

Образец
почвы

Механический состав

№ 1
Почвенная структура имеет примеси песка, почва слабокаменистая, при механическом воздействии легко становится однородной, не имеет запаха сырости и гнили.

№ 2
Почвенная структура имеет примеси в виде песка и корней трав, почва неоднородна по своему составу.

№ 3
Почва по своему составу напоминает образец № 2.

№ 4
Почва не имеет механических примесей, по составу однородна, имеет рыхлое сложение.

Описали [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], начиная с правого угла дачного участка, не сходя с места, при этом:  Переписали все дикорастущие растения, которые [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ];
Опустившись на колени, дополнили список теми видами, которые становятся заметными лишь при более внимательном анализе травостоя;
Медленно шли [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], останавливаясь время от времени, отмечали вновь показывающиеся растения;
Дойдя до второго угла, задержались, а затем продолжили обход по остальным сторонам площадки до начального пункта;
Записали все виды растений, встречающихся на площадке;
Неизвестные [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ];
Определили условный класс загрязненности.
3. Определили условный класс загрязнения почвы площадки, сопоставляя обнаруженные на ней растения с имеющимися в таблице 1. Таблица 1.  Шкала загрязненности почвы по состоянию травы (в баллах)
Условный класс загрязнения, балл
Виды растений с жизненностью


удовлетворительной (угнетенной)*
неудовлетворительной (сильно угнетенной)**

1
2
3

1 (незначительное загрязнение)
Полынок
Вика тонколистая, вязель, клевер, крестовник, люцерна серповидная, лядвенец, молочай, солодка, синеголовник, шалфей луговой

2 (сильное загрязнение)
Астра солончаковая, метлица, прибрежницы, ситник, триостенник
Герань луговая, донник, люцерна хмелевидная, череда

3 (очень сильное загрязнение)
Астра, мятлик луковичный,[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], солянки, триостенник 
Лебеда, овсяница солончаковая, одуванчик, подорожник, спорыш

Вывод: На нашем дачном участке преобладающими видами дикорастущих растений являются одуванчик, подорожник, овсяница, спорыш, следовательно, почва сильно загрязнена. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной
Считается, что наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики». Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждения и преждевременное опадение хвои сосны. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои на 30–60 % в сравнении с контрольными участками.
Ключевые участки для мониторинга загрязнения атмосферы могут иметь большую площадь (например, 1 га) и выбираются в однородном по видовому составу массиве леса.
Методика исследования
В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.
Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5–10 деревьев сосны в 15–20-летнем возрасте отбирают 200–300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.
Анализ хвои проводят в лаборатории. Вся хвоя делится на две части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами ), и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в рабочую таблицу с указанием даты отбора проб на каждом ключевом участке. Делается вывод о степени загрязнения атмосферы.
Определение состояния хвои сосны обыкновенной
Повреждение и усыхание хвоинок
ключевые участи


1
2
3
4

Общее число обследованных хвоинок
200
187
158
200

Количество хвоинок с пятнами
134
118
92
72

Процент хвоинок с пятнами
Дата отбора проб
67
12.06
63
12.06
58
12.06
36
28.06


Участок прилегающий к железной дороге;
Участок на расстоянии 1 км от железной дороги;
Участок на территории сада «Тауш»
Пробы, взятые на территории населенного пункта Иглино.
Вывод: Проанализировав хвою в 4-х различных участках, мы выяснили, что наиболее загрязненной зоной является, как и предполагалось, участок рядом с железной дорогой. На садовых участках загрязнение атмосферы также сильное, что также связано с прохождением железной дороги рядом с нашей дачей. Наши анализы показали также наличие загрязнения и на исследованном нами населенном пункте – Иглино.
Выводы
1. Дачная экосистема – особый тип искусственных экосистем. Ее существование, особенности, строение, влияние на окружающую среду зависят от человека. В то же время дачная экосистема формируется и с учетом природных закономерностей (пищевая сеть, взаимосвязи растений и животных, круговороты вещества, энергии, воды).
2. Дачная экосистема отличается от естественной по видовому составу живых организмов, структуре. Пищевая сеть в ней упрощена, слабо представлены консументы высших порядков. Человек на дачном участке является консументом первого порядка.
3. Чем разнообразнее видовой состав растений и животных, тем устойчивее дачная экосистема и тем меньшее вмешательство человека требуется.
4. Владельцы дачных участков часто не знают и нарушают природные законы, загрязняют дачные участки и окружающую среду, что оборачивается против них.
5. Дачный участок тесно связан с окружающей средой, его состояние влияет на эту среду, и наоборот.
6. Дачные экосистемы, хотя созданы и контролируются человеком, живут по природным законам. Владельцы участков должны стремиться действовать в рамках этих законов. Бережное отношение к природе поможет владельцам сделать дачную экосистему устойчивее, а урожай – безопасным для здоровья.
7. В воде, набранной из нашей скважины, я ощутила интенсивный гнилостный запах, что говорит о застоявшихся сточных водах. Вкус и привкус воды вызывают неодобрительный отзыв о воде. Воду из скважины можно использовать только для полива растений и бытовых нужд.
8. На дачном участке почти не осталось естественных почв. Здесь формируются искусственные почвы, которые правильнее называть почвогрунтами. Даже на участках, покрытых древесно-кустарниковой растительностью, нормальный почвообразовательный процесс нарушен. В результате уборки листьев и скашивания травы уменьшается количество активных питательных веществ, почвы обедняются.
Дачный участок находится на горе, где небольшой снежный покров, что приводит к увеличению глубины промерзания почвы и угнетению корневой системы растений.
9. Наиболее загрязненной зоной является участок рядом с железной дорогой. На садовых участках загрязнение атмосферы также сильное, об этом свидетельствуют данные биоиндекации.
10. Наш дачный участок может служить примером экологически грамотного подхода к организации хозяйства. Мы по возможности учитываем природные законы и стараемся не нанести ущерба окружающей среде.
Основной вывод. Владельцам дачных участков выгодно знать законы природы и соблюдать их и невыгодно загрязнять окружающую среду.

Литература
1. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. Т. 1. М.: Прогресс, 1993
2. Сергеев В. Азбука садовода. М.: Агропромиздат, 1989.
3. www.eko-balans.ru
4. www.green.ru
5. www.dahnikk.ru

„ђ Заголовок 1pђ Заголовок 215

Приложенные файлы

  • doc fail5.doc
    Размер файла: 105 kB Загрузок: 12