Экологическое равновесие в аквариуме. Комнатный аквариум как модель экосистемы Расписать аквариум как модель экосистемы

Лачева А.А. 1 Смирнова А.А. 1

Салова Н.К. 1

1 Муниципальное образовательное учреждение «Средняя школа поселка Ярославка» ЯМР

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. Введение.

«Для увлекающегося и любопытного человека аквариум - это не только эстетическое удовольствия, но и прекрасная возможность приобретения знаний самого обширного круга, это маленькое окно в большой, сложный и удивительный мир живых существ» (А. С. Полонский).

Понятие экосистема обычно применяют к природным объектам разной сложности и размеров: тайга или небольшой лес, океан или маленький пруд. В них функционируют сложно уравновешенные природные процессы. Существуют также биологические системы, созданные искусственно. Примером может служить экосистема аквариума, необходимое равновесие в которой поддерживается человеком. Аквариум - маленькая искусственная экосистема, структура которой мало отличается от природной. Составляющими экосистемы являются биотоп и биоценоз. В аквариуме неорганической природой (биотопом) служит вода, грунт, их свойства. Она же включает в себя объем пространства водной среды, ее подвижность, температуру, освещенность и другие параметры. Необходимые свойства среды обитания создаются и поддерживаются человеком. Он кормит обитателей аквариума, заботится о чистоте грунта и воды. Тем самым создает лишь модель экосистемы, а ее устойчивость зависит от того, насколько учтены все условия.

Цель работы: изучить влияние факторов среды на устойчивость экосистемы аквариума.

Определить значение абиотических факторов в школьном аквариуме, сравнить их с оптимальными;

Описать функциональные группы организмов аквариума, их влияние друг на друга

Сделать вывод об устойчивости экосистемы аквариума

Актуальность темы заключается в том, что аквариумы широко используются как оригинальный элемент интерьера в квартирах, учреждениях, в школах. Вместе с тем он доставляет много хлопот по уходу за обитателями. На занятиях объединения «Юный эколог» мы рассматривали аквариум как экологическую систему и решили выяснить значение различных факторов на ее устойчивость. Гипотеза исследования:если обустроить аквариум с учетом закономерностей естественных экологических систем, то равновесие в нем будет сохраняться долго и он потребует минимального ухода.

Методы исследования:

Наблюдение

Измерение

Световая микроскопия

Сбор литературных источников

Использование интернет - ресурсов

Оборудование:

Цифровой микроскоп

Цифровой фотоаппарат

Биологическая микролаборатория

Цифровая лаборатория Relaf Late

Аналитические весы

2. Основное содержание

2.1 Абиотические факторы

Подготовку аквариума начинают с грунта. В грунте укореняются растения, из него же они берут незначительное питание, на его поверхности удерживается грязь. В качестве грунта обычно используют речной песок и гравий. Обычный речной песок темного цвета средней или крупной зернистости укладывают на дно аквариума в один слой толщиною в 4—5 см. Песок предварительно промывают, интенсивно помешивая до тех пор, пока сливаемые порции воды становятся прозрачными. Мы используем крупнозернистый речной песок и речную гальку, при этом обязательно кипятим их в течение 1 часа. Под слой песка можно внести немного глины, это положительно сказывается на развитии растений.

Основными параметрами и показателями качества аквариумной воды являются:

Жесткость воды (hD);

Водородный показатель (pH);

Наличие растворенного кислорода

Температура

Жесткость аквариумной воды (hD) обусловлена наличием в ней карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния. Их концентрация составляет общую жесткость, которую можно разделить на временную (KH) и постоянную (GH). Временная жесткость аквариумной воды (КН) - это концентрация углекислых солей кальция и магния. Такая жесткость может меняться в течении суток и зависит от интенсивности фотосинтеза. Постоянная жесткость аквариумной воды (GH) - это количество растворенных сульфатов и хлоридов кальция и магния. При кипячении такой воды концентрации этих катионов и анионов практически не изменяются - отсюда и название «постоянная жесткость». Жесткость воды имеет важнейшее значение для жизни аквариумных рыб, так как соли кальция и магния используются для построения скелета. Для различных видов аквариумных рыбок показатели жесткости воды различны, большинство комфортно себя чувствуют при жесткости от 3-15° hD, изменение ее в ту или иную сторону может привести к ухудшению самочувствия рыбок, к нарушению функции размножения и оплодотворения икры.

Общая жесткость аквариумной воды измеряется немецкими градусами (hD). 1° hD - это 10мг окиси кальция в 1литре воды.

Аквариумная вода с параметрами жесткости:

от 1 до 4° hD - очень мягкая;

от 4 до 8° hD - мягкая;

от 8 до 12° hD - средней жесткости;

от 12 до 30° hD -очень жесткая;

В поселке Ярославка вода очень жесткая, мы снижаем ее с помощью фильтрации, используя фильтр «Арго» и отстаивания в течение 1-2 дней. Измерение общей жесткости аквариумной воды методом титрования мыльным раствором показывает жесткость воды в пределах 7-8 hD.

(Измерения проводились 2 раза в месяц в течение пяти месяцев). Водородный показатель воды (pH) определяет нейтральную, кислую и щелочную реакцию воды. Аквариумная вода с параметрами pH: - от 1 до 3 - сильнокислая; - от 3-5 кислая; - от 5-6 слабокислая; - 7 нейтральная; - 7-8 слабощелочная; - 10-14 сильнощелочная. Большинство аквариумных рыбок предпочитают pH от 5,5 до 7,8. При необходимости кислотность воды можно изменить: если необходимо снизить - подкисляют воду настоем торфа; если необходимо увеличить - используют пищевую соду. Мы проверяем кислотность аквариумной воды с помощью индикатора pH цифровой лаборатории Relab Lite, она равна 7,76 (на момент измерения 05.02.18г.) и колеблется в пределах 7,3-7.8.

Кислород необходим для жизни всех обитателей аквариума. Есть научные расчеты, показывающие, что молекулы кислорода из воздуха, граничащего с поверхностью воды, только за счет процесса диффузии могут углубиться не более чем на 1,86 см за сутки. Это очень медленно. Чтобы растворить в воде достаточное для жизни аквариума количество кислорода, аквариумную воду надо искусственно кислородом насыщать. Делают это с помощью специальных аквариумных компрессоров и фильтров.Содержание кислорода в воде аквариума должно быть от 5 - 7 мл/л кислорода для требовательных рыб, 3 - 4 мл/л - неприхотливых. Однако острой необходимости специально тестировать воду на содержание кислорода обычно нет. Если рыбы ухаживают друг за другом, проявляют другие формы активности, ярко окрашены и нормально едят, не задыхаясь (то есть не поднимаясь к поверхности тяжело и часто дыша) после еды, то с кислородом в аквариуме всё в порядке. При необходимости узнать о недостатке кислорода можно с помощью аптечной 3% перекиси водорода. Если её добавление в аквариум в количестве 15 мл на 100 л вызывает заметное оживление рыб, опускание их в нижние слои воды, где они до этого не плавали, то в аквариуме кислорода было маловато. Следовательно, не обеспечена аэрация воды или аквариум сильно перенаселён. В нашем аквариуме установлен внутренний фильтр с функцией подкачки воздуха, он обеспечивает концентрацию кислорода 5-6 мл/л. (рассчитана производителем фильтра для аквариумов объемом 130л), это объем нашего аквариума.

Температура воды

Рыбы - это хладнокровные животные, полноценная жизнедеятельность которых обеспечивается за счет постоянства температуры воды в среде обитания. Температура тела рыбы превышает температуру воды примерно на 1 о. Изменение температуры среды обитания непосредственно влияет на состояние здоровья хладнокровных организмов. Все виды рыб имеют свой верхний и нижний порог t o . Рыбы чувствительны к тем параметрам, которые выходят за пределы допустимых. Когда граница нарушается на несколько градусов, здоровье рыбок резко ухудшается. Частые и резкие перепады температур негативно сказываются на их самочувствии. Чтобы поддерживать оптимальный режим температур в аквариуме, нужно знать допустимые температурные режимы для тепловодных и холодноводных рыб. Для тепловодных рыбок t o воды ниже 18-20 градусов считается недопустимой. У аквариумных рыб этой категории получается выжить и в более низких диапазонах на протяжении длительного времени. Но этой рыбе требуется много кислорода и пространства, необходима хорошая аэрация. Для холодноводных рыб подойдет аквариум без подогрева, 14-25 градусов для них - максимум. Они также нуждаются в обилии растворенного кислорода. Медленное изменение на 2-4 градуса не приводит к трагическим последствиям. Наш аквариум разновидовой, но почти все виды рыб (кроме золотой) -тепловодные, поэтому термометр автоматически поддерживает температуру 25 градусов.

Интенсивность и продолжительность освещения влияет как на рыб, так и на состояние растений, причем им она гораздо важнее. Излишняя продолжительность и малая интенсивность приводит к возникновению водорослей, которые очень быстро размножаются и покрывают собой не только высшие растения, но и стенки аквариума и элементы декора.Для освещения используют специализированные люминесцентные лампы. Комфортное освещение аквариума лежит в пределах от 0.5-0.65 Вт/литр. При таком освещении комфортно себя чувствуют большинство растений, рыбки приобретают более яркую и контрастную окраску. В нашем аквариуме в крышку в крышке закреплены две люминесцентные лампы. При освещении аквариума необходимо соблюдать следующие правила:1. Не устанавливать аквариум в таком месте, куда бы падали прямые солнечные лучи - это приведет к возникновению огромного числа различных микроскопических планктонных водорослей и к зацветанию воды.2. Продолжительность освещения должна колебаться в пределах 9-12часов в сутки.

2.2 Биотические факторы

2.2.1 Продуценты

В аквариуме, как и в естественных экосистемах, должны быть три функциональные группы организмов: продуценты, консументы и редуценты. От их оптимального сочетания и зависит устойчивость экосистемы аквариума. Роль растений в аквариуме огромна. Они являются поставщиками кислорода, которым дышат рыбы да и сами растения, и, что не менее важно, потребителями углекислого газа, выделяемого и теми и другими, — все это происходит в разных количествах в зависимости от времени суток. Растения, особенно мелколиственные, играют роль естественных фильтров, удерживающих на себе мельчайшие взвешенные в воде частицы неорганических веществ. Помимо того, они необходимы как укрытия для небольших, физически слабых рыб и как субстрат (основа) для откладывания икры во время нереста икромечущих рыб. Сочная мягкая растительность - незаменимый источник натуральных витаминов, микроэлементов и других биологически активных веществ. Используя цифровой микроскоп, мы обнаружили в аквариуме одноклеточные водоросли хламидомонаду и хлореллу.Хлорелла имеет сферическую форму, ее размер от 2 до 10 мкм. Она является активным продуцентом биомассы с большим процентным содержанием полноценного белка, жиров, углеводов, витаминов. Скопления этих водорослей образуют зеленый налет на стенках аквариума, на камнях. Хлорелла обогащает воду кислородом и является пищей для некоторых инфузорий. Хламидомонада - одноклеточная водоросль продолговатой грушевидной формы. Ее питание может быть как автотрофное, так и гетеротрофное. Так, в условиях достаточной освещенности в процессе фотосинтеза поглощается солнечная энергия, и синтезируются органические вещества в клетке водоросли. При недостатке света водоросль способна всасывать растворенные в воде органические вещества через клеточную стенку, переходя на гетеротрофный тип питания и таким образом участвует в биологической очистке воды. На поверхности воды плавает печеночный мох риччия, который участвует в обмене минеральных и органических веществ, создает тень, является хорошим укрытием для мальков; в нем хорошо плодятся простые инфузории, а это прекрасный корм для мелких рыб. Остальные растения относятся к высшим и делятся на три группы: плавающие на поверхности воды (ряска малая); плавающие в толще воды (элодея канадская, элодея зубчатая) и те, которые укореняются в грунт (валлиснерия спиральная, криптокорина, эхинодорус).

2.2.2 Консументы

Основные консументы в аквариуме - рыбы. Они представлены видами: Моллинезия черная, сомик Анциструс, сом Таракатум, Скалярия, Золотая рыбка, Тетра, Гурами мраморный, Лабео. Гурами-лабиринтовые рыбы, у них есть особый орган - лабиринт. Он выполняет очень важную функцию: позволяет особям дышать атмосферным воздухом, не отфильтровывая кислород из воды жабрами. Именно поэтому они отличаются высокой выживаемостью. Всего в аквариуме 20 рыбок - это оптимальное количество для аквариума объемом 150 литров. Кроме рыбок в аквариуме есть улитки - мелании, ампулярии, катушки и микроскопические животные:

Одноклеточные - Инфузории (Инфузория-Трубач, Спиростомум, Инфузория - туфелька, Сувойки, Стилонихии); Раковинные амебы (Арцелла, Небела).

Многоклеточные организмы: различные виды водных клещей, имеющих разную окраску, а так же круглые черви - уксусные угрицы.

2.2.3 Редуценты

Они представлены сапрофитными бактериями; детритными частицами питаются хламидомонада, раковинные амебы, сомики, улитки.

2.3 Характеристика способов питания и пищевых цепей в экосистеме аквариума

У аквариумных растений питание почвенное и с помощью фотосинтеза; рыбки получают готовый корм, его количество должно быть строго ограниченным, так как остатки корма могут вызвать порчу воды. Среди инфузорий есть виды всеядные (полифаги) и с более узкой пищевой специализацией (монофаги). В качестве полифагов можно назвать трубача и стилонихию, которые питаются одноклеточными водорослями, бактериями, мелкими видами инфузорий. Другие инфузории предпочитают однородную пищу (растительную или животную). Так, например, туфелька и сувойка питаются преимущественно бактериями и продуктами гниения, а стилонихия главным образом поедает мелких инфузорий. Раковинные амебы питаются одноклеточными водорослями, бактериями, детритными частицами; нематоды - растительной пищей и бактериями; клещи - типичные хищники. Таким образом, в аквариуме есть все функциональные группы организмов - продуценты, консументы различных порядков, редуценты; они образуют много пищевых цепочек, например:

Водоросли нематоды рыбы Водоросли инфузории рыбы Детрит бактерии инфузория -туфелька стилонихия клещ Инфузория-туфелька моллюскиХламидомонада инфузория-туфелька дафния;Зеленые водоросли лабео;Бактерии дафния неон

Цепи питания в аквариуме короткие, так как необходимо постоянное внесение корма для рыб человеком. Так как известно, что с одного трофического уровня на другой передается только 1% энергии, то количество трофических уровней, которые могут обеспечиваться энергией, аккумулированной в кормах, ограниченное. И потому цепи в аквариумах характеризуются наличием 2-4-х звеньев.

2.4 Устойчивость экосистемы аквариума

Чтобы рыбки жили долго, да еще и приносили потомство, необходимо в аквариуме поддерживать биологическое равновесие. Под биологическим равновесием 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.

Наш аквариум является устойчивой экосистемой, так как мы грамотно спланировали его:

Правильно подобрали грунт и оборудование; - Виды растений, рыб, моллюсков и их количество соответствуют условиям абиотических факторов; - Все параметры водной среды регулярно отслеживаются и при необходимости корректируются.

Благодаря достаточно большому видовому разнообразию всех обитателей аквариума его экосистема очень устойчива и требует минимального ухода.

3. Заключение

Выполняя проект, мы изучили правила обустройства аквариума, научились готовить временные микропрепараты, работать с цифровым оборудованием, ухаживать за обитателями аквариума и проводить наблюдения за ними, представлять результаты своей работы.

Эта работа нас очень увлекла, мы определили для себя направления дальнейших исследований:

Влияние на обитателей аквариума факторов окружающей среды

Изучение различных форм размножения и развития обитателей аквариума

Библиографический список

1. В.В. Сивкова. Справочник школьника нового типа.

2. В.Ф. Натали. Зоология беспозвоночных, Москва, «Просвещение» 1975г.

3. К. Вилли. Биология, Москва «Мир», 1974г.

4. Жизнь животных, т1, Москва, «Просвещение», 1987 (под редакцией Ю.И. Полянского).

5. В.П. Герасимов. Беспозвоночные животные (изучение в школе).М., Просвещение, 1978г.

6. М.А. Козлов, И.М. Олигер. Школьный Атлас-определитель беспозвоночных.

М. «Просвещение», 1991г.

Интернет - ресурсы:

http://ru/wikipedia.org

http://www.aqa.ru/fo...

Приложение 1

Приложение 2

«Аквариумные растения»

Хлорелла Хламидомонада

Валлиснерия Элодея

Риччия Эхинодорус

Криптокорина Ряска

Приложение 3

Микроорганизмы

Трубач Спиростомум

Сувойки Стилохиния

Небелла Водяной клещ

Арцелла Инфузория-туфелька

Приложение 4

Моллинезия чёрная Гурами мраморный

Сом Таракатум Золотая рыбка

Сомик Анциструс Лабео

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Аквариум – это маленькая экосистема, которая обладает всеми признаками экосистемы. Несмотря на то, что она искусственная, то есть создана с помощью человека, на ее примере легко проследить основные биологические и экологические закономерности. Аквариум как экосистема – простая и понятная модель. Ее часто используют для объяснения в школах и колледжах.

Нередко на уроках биологии можно услышать вопрос: почему аквариум можно назвать моделью экосистемы? Назови или перечисли основные экологические группы животных и растений? Разберемся, что на самом деле происходит за стеклом, и как живым организмам удается самоорганизоваться в экосистему.

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.

Экологические группы организмов

Существует три основных группы организмов:

• Продуценты – производители.
• Консументы – потребители.
• Редуценты – разрушители.

Производители – это, преимущественно, растительные организмы. Сюда же можно отнести некоторые виды цианобактерий. Производители создают органическое вещество. Как они это делают? С помощью фотосинтеза. В растениях ил минеральных веществ образуются органические вещества, которые растение использует для роста и развития. Поэтому экосистема в аквариуме не остается без пищи. Можно заметить, что даже при достаточном количестве корма, рыбы все равно объедают водоросли – потому что это их естественное поведение.

Вторая группа – это потребители. Сюда относятся практические все животные, которые едят растения или других животных. Те, кто поедает растительную пищу, называются консументами первого порядка. Их поедают консументы второго порядка, и так далее. Обычно аквариумисты не держат потребителей второго порядка вместе с растительноядными – мало кому хочется, чтобы рыбы поедали друг друга.

Разрушители – это в большинстве своем грибы и бактерии. Кроме них, к разрушителям в аквариуме можно отнести улиток и сомов, которые чистят стены. Разрушители необходимы для переработки отработанной и мертвой органики. Если бы их не существовало, то вода быстро загрязнялась.

Таким образом, в рамках аквариума искусственная экосистема организовывается в соответствии с основными экологическими правилами. Закрытая экосистема аквариум несовершенна, поэтому требует поддержки от человека.

Особенности аквариума

Размеры и форма отличаются в зависимости от его назначения. В домах чаще всего установлены прямоугольные сосуды или в форме чаши – в них рыбы лучше просматриваются.

По назначению выделяют несколько типов:

• Для выращивания мальков. После их пересаживают в аквариумы для взрослой рыбы.
• Декоративные – предназначены для установки в общественных местах и жилых помещениях. Могут быть самой разной формы и размера.
• Карантинные – для содержания больных рыб до выздоровления. Опытные заводчики помещают в них также только что приобретенных рыб – чтобы убедиться, что они не больны.
• Нерестовые – в них рыбы нерестятся. Мальков затем пересаживают в специальный аквариум.

Существуют и другие разновидности – например, селекционные аквариумы и отсадочные.

Что касается формы, то выбор зависит от назначения. Круглый сосуд отлично подходит для декоративного оформления – но его объем небольшой, а количество видов, доступных к содержанию, ограничено. В нем можно держать меченосцев, молинезий, гуппи. Другие виды выживут, но скорее всего не будут размножаться в тесном пространстве. К тому же в круглую чашу сложно установить дополнительное оборудование. Еще одна проблема – искажение света, которое негативно сказывается на поведении и здоровье рыб.

Самый популярный – прямоугольный. Объем зависит от количества и видов рыб. Перед покупкой лучше проконсультироваться с опытным аквариумистом.

Влияние на человека

Аквариум как маленькая искусственная экосистема очень прост в уходе, поэтому аквариумы, называемые антистрессовыми, часто устанавливают в местах длительного ожидания. Замкнутая экосистема за стеклом – это отличное средство для того, чтобы успокоиться и расслабиться.

Психологи советуют устанавливать аквариумы всем, кто склонен к тревоге. Спокойное созерцание позволяет быстрее восстанавливать работоспособность, снимает эмоциональное напряжение.

Есть и более явные физиологические эффекты – вода испаряясь увлажняет воздух, а значит, облегчает засыпание. У детей уход за аквариумными рыбками пробуждает чувство ответственности, а наблюдение за ними помогает творческому развитию.

Подготовила:

Мищенко Ольга Анатольевна

Учитель начальных классов

ГБОУ школы №106

г.Санкт-Петербурга

• Аквариум - это экосистема. Ведь именно так мы называем сообщество животных и растений, существующее в определенных условиях.

• Как и другие экосистемы, аквариум включает в себя несколько основных групп организмов, между которыми происходит непрерывный обмен веществ. Все подобные сообщества обладают определенным сходством.

ПРИЗНАКИ ЭКОСИСТЕМЫ

• 1. Организмы экосистемы самодостаточны и могут существовать неограниченно долгое время, если условия остаются постоянными.

• 2. В каждой экосистеме можно выделить следующие составляющие:

• производители

• потребители

• разрушители

Аквариум, по сути, тоже является уменьшенной моделью гидро-экосистемы. Между аквариумом и природным водоемом, разумеется, существует множество различий, однако основные законы протекания всех процессов для них общие.

Особенности

• При подборе обитателей домашнего водоёма, необходимо научиться следить за тем, чтобы физические особенности и жизненные потребности одних питомцев не наносили ущерб другим.

• К примеру, нельзя совмещать в одном аквариуме одновременно и водные растения, и рыб, которые их поедают.

• То же касается рыб и хищников, которые на них охотятся.

• Кроме того, нельзя совмещать рыб с разными требованиями к среде обитания: освещению, температуре, составу воды.

• Таким образом, важным условием продолжительного здоровья экосистемы является уравновешенный и разумный подбор обитателей аквариума по их функциональному назначению.

ГРУНТ КИСЛОРОД

• Грунт – почва, образующая дно водоёма. Грунт нужен для того, чтобы в нём росли растения. Грунт не должен иметь острых кромок, о которые могут пораниться рыбы. Грунт – это крупный песок. Чтобы положить его в аквариум, его промывают от грязи. Лучше всего ещё и прокипятить. Потом ещё раз промывают под краном и засыпают на дно аквариума.

ОСВЕЩЕНИЕ

• Аквариумные растения и рыбки нуждаются в правильном освещении . Свет, которым освещена комната, для них недостаточен. Вот почему для освещения аквариума используют люминесцентные лампы и лампы накаливания. Светильники с люминесцентными лампами более яркие и потребляют меньше электроэнергии.

• При слабом освещении растения плохо растут, при слишком ярком - их угнетают водоросли.

ОБИТАТЕЛИ

Живородящие рыбки. Это, пожалуй, самые распространенные питомцы аквариумистов, неприхотливые, разнообразные по форме и расцветкам, плодовитые. Мальки этих рыбок развиваются в организмах самок, появляясь на свет примерно через 30 дней. Новорожденные рыбешки тотчас после рождения могут питаться мелкими циклопами и умеют спасаться от врагов в зарослях растений. (Гуппи, Меченосцы)

ОБИТАТЕЛИ

• Аквариумные растения - в основном выходцы из тропических и субтропических стран, приспособленные к температуре от 18 до 35° С. В наших природных водоемах практически нет растений, пригодных для домашнего аквариума.

Растения в аквариуме выполняют различные функции необходимые как для рыб, так и для аквариума в целом. Живые растения в аквариуме - это прежде всего активный потребитель нежелательных в аквариуме органических веществ, таких как нитраты. При помощи растений в аквариуме устанавливается биологическое равновесие. Это источник кислорода для рыб, кроме того, многие виды рыб используют растения как укрытия и субстрат для нереста, например: скалярии, расборы и многие другие. Кроме того, хорошо растущие и развивающиеся растения - это несомненное украшение аквариума, придающее ему более естественный и привлекательный вид.

Вставь подходящие по смыслу слова

• Мы узнали, что почва в аквариуме называется____________.

• Источником кислорода для рыб являются ______________________________________________ _______________________________________________

• Практическое занятие № 11

  Тема: Исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум).

  Цель: На примере искусственной экосистемы проследить изменения под воздействием условий окружающей среды.

  Оборудование: аквариум, таблица «Биогеоценоз пресноводного водоёма», учебник, справочная литература, ксерокопии изображений растительных и животных организмов аквариума, таблица».

  Краткие теоретические сведения.

  Аквариум - это искусственная экосистема, функционирование и развитие которой регулируется человеком. Различают 3 разновидности аквариумов: а) хищный (цихлидариум); б) смешанного питания (рыбы малых и средних размеров); в) видовой.

  При создании аквариума смешанного питания используют растения трех групп: плавающие на поверхности воды (водяная капуста, ряска малая); плавающие в толще воды (элодея канадская, элодея зубчатая) и те, которые укореняются в грунт (валиснерия спиральная, криптоко- рина).

  Аквариум заселяют видами рыб с разными типами питания:

  фитофаги (лабео, кольчужный сом);

  зоофаги (неон, минор, конго);

  смешанного питания (барбусы, гуппии, меченосцы).

  Кроме рыб, в аквариуме есть

  моллюски (физа пузырчатая, котушка роговая, котушка белая),

  кольчатые черви (трубочник),

  ракообразные (дафнии, креветки пресноводные),

  одноклеточные (инфузория-туфелька).

  Цепи питания в аквариумах короткие по такой причине: для функционирования аквариума необходимо постоянное внесение кормов человеком. Так как известно, что с одного трофического уровня на другой передается только 1% энергии, то количество трофических уровней, которые могут обеспечиваться энергией, аккумулированной в кормах, ограниченное. И потому цепи в аквариумах характеризуются наличием 2-4-х звеньев.

  Примеры цепей питания:

  зеленые водоросли - кольчужный сом;

  инфузория-туфелька - физа пузырчатая (моллюск);

  хламидомонада - инфузория-туфелька - дафния;

  зеленые водоросли - лабео;

  бактерии - дафния - неон и т.д.

  Ход работы:

  1. Рассмотрите картинку аквариума и его обитателей.

  
  
  

  Дафния

  
  
  

  Циклоп Улитка

  2. Опишите аквариум как экосистемы по параметрам.

  Укажите факторы среды.

  Укажите компоненты экосистемы.

  Контрольные вопросы:

  Дайте определение понятиям: продуценты, консументы, редуценты.

  Какие условия необходимо соблюдать при создании экосистемы аквариума.

  Составьте пищевые цепи в аквариуме.

  Какие изменения могут произойти в аквариуме, если:

  падают прямые солнечные лучи;

  в аквариуме обитает большое количество рыб.

  в одну из двух банок с дафниями, при одинаковой температуре и освещённости, добавить ряску;

  Сделайте вывод о последствиях изменений в экосистемах.

  Разделы: Начальная школа

  Класс: 3

  Вид урока: комбинированный урок

  Цели урока:

  • познакомить учащихся с компонентами экосистемы на примере аквариума;
  • проверить степень усвоения учащимися ранее изученной экосистемы поля;
  • развивать логическое мышление через сравнение и установление причинно – следственных связей;
  • научить учащихся поддерживать экосистему аквариума;
  • воспитывать бережное отношение к природе.

  Оборудование:

  • схема экосистемы поля, аквариума;
  • иллюстрации (аквариумные рыбки, животные, растения);
  • учебник – тетрадь для 3 класса "Обитатели Земли" часть 1 (авт.кол-в. А.А.Вахрушев, О.В.Бурский, А.С.Раутиан);
  • медиапроектор;
  • карточки с тестом.

  Базовые понятия урока:

  • экосистема,
  • цепь питания,
  • три "профессии",
  • аквариум,
  • растения аквариума,
  • животные аквариума,
  • значение аквариумов.

  Определение понятий урока:

  Экосистема – единство живых организмов и их среды обитания, в котором живые организмы разных “профессий” способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ.

  Цепь питания – последовательность видов организмов, каждый следующий из которых ест предыдущего.

  Три профессии:

  • Производители (“кормильцы”) – живые организмы (главным образом, растения), создающие органические вещества из неорганических, минеральных веществ.
  • Потребители (“едоки”) - живые организмы (главным образом, животные), использующие в качестве пищи готовые органические вещества.
  • Разрушители (“мусорщики”) - живые организмы (главным образом, бактерии и грибы), использующие для питания остатки умерших организмов. Они перерабатывают органические вещества, разлагая их на более простые органические и минеральные вещества.

  Аквариум – сосуд с водой, населённый водными обитателями.

  План урока:

  Этапы урока	Виды и формы работы
  1. Орг. момент	Приветствие
  2. Проверка знаний учащихся	Блиц-опрос Тест “Экосистема поля” Развитие навыков самоконтроля
  3. Проблемная ситуация и актуализация знаний (выход на тему урока)	Блиц-опрос Эвристическая беседа с опорой на личный опыт детей
  4. Совместное открытие знаний	Эвристическая беседа с опорой на личный опыт детей. Объяснение нового материала. Работа с учебником. Сообщения детей.
  5. Физкультминутка	Комплекс упражнений
  6. Этап закрепления изученного	Обучение способам самостоятельного применения знаний Работа с учебником
  7. Подведение итогов	Рефлексия. Составление модели “Экосистема аквариума”
  8. Домашнее задание	Дифференциация
  9. Релаксация	Просмотр видеофильма

  ХОД УРОКА

  Слайд 1

  1. Орг. Момент
  2. Проверка знаний учащихся

  1. Блиц-опрос

  2. Тест “Экосистема поля”

  Проверим, как вы усвоили материал прошлого урока. Выполним тест “Экосистема поля” (листы с тестами на партах )

  1. Поле – это…
  1. природная экосистема;
  2. искусственная экосистема.
  1. Культурные растения – это…
  1. одуванчик, вьюнок, осот;
  2. подсолнечник, лён, рис.
  1. Василёк, осот, вьюнок в экосистеме поля – это…
  1. сорняки;
  2. яркие цветы.
  1. Биологическая борьба – это способ защиты с использованием…
  1. ядохимикатов;
  2. живых помощников.

  Проверьте свою работу.

  Подведём итог:

  Каковы главные отличия полей от природных экосистем? (Огромная зависимость от человека. Круговорот веществ на полях незамкнут, поэтому поле не может жить без помощи человека. Эта экосистема искусственная )

  Какие “профессии” в круговороте на полях приходится выполнять человеку? (разрушителей -(внесение минеральных веществ, вспашка полей, прополка, борьба с вредителями; производители; потребители -собирает урожай )

  Молодцы! Тему “Экосистема поля” вы усвоили хорошо.

  1. Проблемная ситуация и актуализация знаний

  1. Блиц-опрос

  Учитель	Дети
  - Вспомним ещё раз основные понятия темы	На доске выстраивают схему (по мере получения ответов на вопросы ) ЭКОСИСТЕМА КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ ЦЕПИ ПИТАНИЯ НЕЖИВЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ ПРОИЗВОДИТЕЛИ ПОТРЕБИТЕЛИ РАЗРУШИТЕЛИ ПРИРОДНАЯ ИСКУССТВЕННАЯ
  - Что такое экосистема?	ЭКОСИСТЕМА – единство живых организмов и их среды обитания, в котором живые организмы разных “профессий” способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ.
  - Назовите составные части экосистемы?
  - Какие “профессии” живых организмов необходимы, чтобы круговорот в экосистеме был замкнут?	Нужны “производители” (“кормильцы”), потребители (“едоки”), разрушители (“мусорщики”)
  - Что такое искусственная экосистема?	Экосистема, созданная человеком.
  - Легко ли создать искусственную экосистему? Что для этого нужно?

  2. Постановка проблемы

  Каждый человек при желании может создать небольшую экологическую систему. Для этого не надо быть волшебником.

  Попробуем определить тему и задачи урока. Отгадайте загадку.

  Этот дом не деревянный, щелчок
  Не из камня этот дом. щелчок
  Он прозрачный, щелчок
  Он стеклянный, щелчок
  Нет и номера на нём … щелчок
  И жильцы в нём не простые, щелчок
  Не простые, золотые. щелчок
  Эти самые жильцы
  Знаменитые пловцы.

  1. Совместное открытие знаний

  1. Эвристическая беседа

  - Наша помощница – Лена попробовала создать искусственную экосистему, но у неё возникли проблемы. Помогите ей разрешить эти проблемы.	Рассматривают рисунок.
  - Какую экосистему создала Лена?	Лена создала экосистему – аквариум.
  - Какая она – природная или искусственная? Почему?	Аквариум - это искусственная экосистема, потому что её создаёт человек.
  - Почему в аквариуме Лены рыбам трудно дышать?	- У Лены в аквариуме нет растений -производителей. Они насыщают воду кислородом.
  - Какие компоненты экосистемы мы находим в аквариуме?	Живые и неживые компоненты экосистемы: воздух, вода, почва, живые организмы (производители, потребители, разрушители).

  2. Объяснение нового материала.

  Слайд 9 (Просмотр презентации)

  В аквариуме разводят разнообразных красивых рыбок. Но чтобы рыбки жили долго да ещё могли размножаться, необходимо подготовить для них соответствующую среду обитания.

  Слайд 10 - С чего же начать? (С подготовки грунта.)

  Слайд 11 - С подготовки грунта. Для этого специально подбирают промытый, крупнозернистый песок или гальку (слой 4-6 см). Класть на дно аквариума ракушки не следует, так как вода от них становится жёсткой. Водопроводную воду для аквариума отстаивают 5-7 дней. Затем в специальную стеклянную ёмкость наливают воду и укладывают грунт.

  Слайд 12 Через пару дней в аквариум высаживают водные растения. Они составляют основу создаваемой экосистемы, обеспечивая производство кислорода, поглощение углерода и создание органических веществ, необходимых рыбкам для питания. Так же растения служат декоративным целям.

  Слайд 13 Круглый год хорошо растут в тепловодных и холодноводных аквариумах валлиснерия, элодея, риччия.

  Слайд 14 Из тропических растений распространены: криптокорины с разноцветными листьями, стрельчатый эхинодорус, глянцевитая людвигия, пушистый мириофиллю, ротала, роголистник, кабомба, пистия.

  Затем необходимо ввести в водную среду микроорганизмы – различные бактерии, простейшие, микроскопические водоросли. Они являются важнейшим элементом экосистемы, обеспечивающим восстановление среды обитания.

  Слайд 15 Теперь условия среды позволяют помещать в рукотворный водоём и более крупных обитателей – рыбок. Для аквариума подбирают таких рыб, которые обитают в природе в одних районах (географический принцип ), либо таких, которые живут в одинаковых условиях окружающей среды (биологический принцип ). Рекомендуется холодноводных рыб содержать отдельно от тепловодных, хищных – от нехищных.

  В домашних условиях легче создать режим тепловодного аквариума, чем холодноводного. Поэтому рыбки тропиков – более частые обитатели комнатных аквариумов.

  Слайд 16 В тепловодном аквариуме содержат породы американских рыб: гуппи, Слайд 17 меченосцев, Слайд 18 сомиков, пецилий, лимий, Слайд 19гирардинусов.

  Часто в одном аквариуме поселяют азиатских рыбок данио, барбусов, кардиналов или южно-американских светящихся рыбок неонов, светлячков и других.

  Слайд 20 В холодноводном аквариуме живут рыбы, обитающие в водоёмах России: верховка, карась, горчак, мелкие особи щиповки, карпа, линя.

  Слайд 21 А также содержат породы золотых рыбок: вуалехвостов, телескопов, Слайд 22 львиноголовок.

  Слайд 23 В аквариум иногда поселяют других животных: моллюсков, рачков, черепах, улиток.

  У кого из вас есть аквариум с его обитателями?

  Какие советы вы могли бы дать тем ребятам, которые хотят иметь аквариум и заниматься разведением рыб?

  Самое главное – нужно понимать, что создать искусственную экосистему, даже маленькую, трудно. Для этого нужны знания, терпение, любовь к маленьким друзьям. Если вы всерьёз хотите сделать свою маленькую искусственную экосистему, найдите книгу об аквариумах и внимательно прочитайте её. Или посетите специальный сайт в Интернете.

  3. Работа с учебником

  Рассмотрите рисунок в задании 2 на стр.72.

  Найдите составные части экосистемы: неживые части экосистемы аквариума и “профессии” живых организмов. (Рассматривают рисунок: 1 – грунт;2 – вода;3 – водоросли-производители;4 – рачки-потребители;5 – рыбы – потребители;6 – улитки- разрушители;7 – микробы-разрушители )

  4. Сообщения учащихся

  Некоторые ребята подготовили сообщения об обитателях аквариума. Послушаем их.

  1. Физкультминутка.
  2. Первичное закрепление изученного материала.

  1. Беседа

  Почему аквариум называют маленькой искусственной экосистемой? (Аквариум – экосистема, потому что в нём есть все компоненты экосистемы. Её называют искусственной потому, что она создаётся человеком )

  Перечислите всех участников круговорота веществ в аквариуме. (Производители – водоросли (растения). Потребители – рыбы. Разрушители – сомики (рыбы), микробы, улитки)

  2. Выполнение задания 4 на стр.76.

  Что нужно сделать в задании 4? (Нужно исправить ошибки, допущенные в содержании аквариумных рыбок. )

  Какую ошибку допустил хозяин первого аквариума? (В аквариуме мало растений. )

  Какая ошибка допущена в содержании рыбок на втором рисунке? (В аквариуме очень много рыбок. Нужно купить аквариум большего размера или отсадить часть рыбок в другой аквариум )

  Главное условие успешного содержания рыб в холодноводном аквариуме, например, породы золотых рыбок – малая плотность их посадки, то есть на каждую рыбку длиной 5 см должно приходиться не менее 5 литров воды. Воду в таких аквариумах необходимо продувать и фильтровать. (Соотносят размер пятилитровой банки и рыбки (5см) )

  3. Выполнение задания 5 на стр.76.

  Ребята, вам нужно определить, в каких частях света находится родина аквариумных рыб, затем подписать названия рыб.

  Слайд 24, щелчок

  Сомик родился в Южной Америке (Бразилия, Уругвай).

  Слайд 25, щелчок

  Меченосец – в Северной Америке (Южная Мексика, Гватемала).

  Слайд 26, щелчок

  Родина гуппи – Южная Америка (Гайана, Венесуэла).

  Слайд 27, щелчок

  Родина скалярии – Южная Америка.

  Слайд 28, щелчок

  Барбус родился в Южной Азии (Индия).

  Слайд 29, щелчок

  Родиной львиноголовки является Китай.

  1. Подведение итогов. Рефлексия.

  Какое условие нужно соблюдать, чтобы аквариум существовал? (Нужно, чтобы в нём присутствовали все компоненты экосистемы, а его обитатели поддерживали круговорот веществ. )

  Моделирование на доске (2 аквариума: тепловодный, холодноводный)

  Что нового узнали на уроке?

  Что запомнилось?

  О чём хотели бы ещё поговорить на уроках окружающего мира?

  1. Домашнее задание.

  2. Письменное задание: ответить на вопросы 10, 11, 12, 13 в учебнике на стр.77

  3. Подготовить сообщения о живых обитателях экосистемы аквариум (по желанию )

  1. Релаксация

  Видеофрагмент “Коралловый рай”

  Учитель: Мы заканчиваем знакомство с экосистемой - аквариум, его прекрасными растениями, разнообразными животными. 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 вырванный кусок подводного царства, который обречен влачить жалкое существование во имя удовлетворения прихотей его обладателя. Оба эти утверждения верны, потому что, с одной стороны, никогда не удастся в точности скопировать все детали природных водоемов, а с другой - благополучие аквариумного мира 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. Надеюсь, что урок был увлекательным и интересным для вас, вы узнали много нового об аквариуме. Давайте улыбнемся на прощание всем обитателям аквариума, улыбнемся друг другу, понаблюдаем за обитателями аквариума в их естественной среде обитания – коралловых рифах и порадуемся нашей чудесной природе.