Акмуллинская олимпиада

Садриев Ильназ Альфрисови, 8 класс МБОУ СОШ с.Кигазы Аскинский район РБ

Руководитель: Садриева Л.С., учитель биологии и химии

ИЗУЧЕНИЕ ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ВЛИЯНИЕМ НА НИХ АБИОТИЧЕСКИМ ФАКТОРОМ

Почву населяет огромное разнообразие беспозвоночных животных, среди которых есть и микроскопические, невидимые невооруженным взглядом существа, и достаточно крупные, хорошо заметные, выделяющиеся в почвенных горизонтах. Большую часть животного мира почвы составляют простейшие. Инфузории, жгутиконосцы, амебы - самая мелкая и многочисленная почвенная фауна.

Окружающая природа оказывает прямое или косвенное воздействие на любой почвенный организм. Воздействие может быть абиотическим (проявление свойств неживой природы), биотическим (влияние живой природы), и нередко антропогенным – разнообразные проявления деятельности человека. Ответной реакцией на любое из этих воздействий является изменение процессов жизнедеятельности организма. Весь комплекс почвенных животных в целом и отдельные его элементы весьма чувствительны к большинству факторов биотической и абиотической природы, специфично реагирует на изменения влажности, температуры, химического состава почвы, что позволяет успешно использовать его для диагностики и индикационных целей [1] .

Актуальность темы: Изучение последствий влияния абиотических факторов позволит разработать способы защиты борьбы со многими почвенными организмами – вредителями растений.

Цель работы: Исследование влияния абиотического фактора – избыточного тепла и высыхания на деятельность почвенных организмов. Гипотеза состояла в предположении о том, что под влиянием излишнего нагревания почвенные организмы покинут почву.

Задачи:

1.Определить основные систематические группы почвенных организмов.

2.Выявить зависимость изменения деятельности обитателей почвы от силы действующего фактора.

3.Выявить более приспособленные виды почвенных беспозвоночных к действию фактора избыточного тепла и высыхания.

Материал и методика проведения исследования

Для проведения исследования мы использовали методику, изложенную в учебном пособии «Практикум по экологии» С.В.Алексеева [2]. Материалом для исследования стала почва из горшка комнатного растения бегонии пестролистной. Предварительно растение в течение пяти дней обильно поливалось. Небольшую пробу почвы с живыми обитателями насыпали на металлическую сетку и вставили в широкую воронку. Под воронку поместили сосуд с водой. Приблизительно в 25 см от поверхности пробы почвы установили и зажгли лампу в 100 Вт. Через час опустили лампу на 5 см по направлению к пробе. Сосуд с водой под воронкой сменили на новый. И так через каждый час опускали лампу на 5 см ниже к пробе, пока расстояние не уменьшится до 5 см, сосуды под воронками сменяли. По мере смены их нумеровали и сверху прикрывали. После окончания нагревания считали количество упавших в сосуды организмов и исследовали их визуально при помощи лупы и бинокулярного микроскопа. Результаты исследования заносили в таблицу «Действие фактора освещенности на обитателей почвы». Для определения систематической принадлежности почвенных организмов пользовались приложением к журналу «Биология в школе» – «Учителю экологии».

Работа проводилась в течение семи часов: пять часов проводился эксперимент, два часа ушло на обработку результатов работы.

Результаты исследования

При нагревании пробы почвы с наибольшей высоты – 25 см в сосуд с водой, находящейся под воронкой, упало небольшое количество живых организмов. При опускании лампы на 5 см ниже – количество упавших организмов было больше. На каждом последующем этапе опыта число упавших в сосуд организмов увеличивалось, чем на предыдущем. В итоге при прохождении всех пяти этапов работы было зафиксировано большое количество почвенных организмов. Нами были рассмотрены только многоклеточные животные, видимые невооруженным взглядом. Однако изучить их особенности строения, принадлежность к той или иной систематической категории без лупы и бинокулярного микроскопа невозможно из-за слишком маленьких размеров. Воспользовавшись увеличительными приборами и имеющимися определителями, мы постарались определить систематические категории выпавших организмов. В сосуде №1 (сюда выпали организмы при нагревании почвы лампой с высоты 25 см) находились представители класса насекомых. Их мы определили по числу конечностей: все они были шестиногие. В сосуде №2 (нагревание с высоты 20 см) также были представители насекомых. В сосуде №3 (нагревание с высоты 15 см) кроме насекомых оказались и ракообразные: дафнии. На препарате дафния лежит на боку. Хорошо видны ветвистые усики, отходящие от головы. Брюшная часть дафнии постоянно пульсирует. В сосуде №4 (нагревание с высоты 10 см) оказались насекомые, которые обладали способностью прыгать. Это очень затрудняло их подсчет и изучение под лупой и микроскопом. Используя определитель почвенной микрофауны, мы установили, что эти насекомые – коллемболы. Они имеют небольшие размеры – не более 5 мм, три пары конечностей, а на вершине брюшка заметно особое удлиненное образование. Как оказалось, это прыгательная вилка, посредством которой они прыгают в случае опасности. Также в этом сосуде были и другие насекомые. В сосуде №5 (нагревание с высоты 5 см) было самое большое количество выпавших организмов. При их изучении оказалось, что среди них есть представители насекомых, но основную часть составляли организмы с четырьмя парами конечностей, т.е. паукообразные. После проведения работы свои результаты оформили в таблицу:

Выводы исследования

Для каждого организма или группы особей существует оптимальная зона температуры, в пределах которой деятельность выражена особенно хорошо. За пределами этой зоны организм погибает либо от холода, либо от жары. Многие живые организмы, особенно беспозвоночные не могут приспособиться к неблагоприятным температурам (акклиматизироваться) [3]. В ходе проведения исследования было выяснено, что в почве из горшка комнатного растения обитает большое количество беспозвоночных животных, которых мы не видим и не замечаем. Принадлежа к разным систематическим категориям, они сосуществуют вместе при одних и тех же экологических условиях. Они играют огромную роль в превращении органического вещества, поступающего на поверхность почвы, а также включаются в процессы переноса энергии по пищевым цепям [3].Однако при изменении естественных условий существования они дают ответную реакцию. Большинство почвенных организмов избегают избыточного тепла, поэтому стараются уйти в более холодные слои почвы (в нашем случае – в нижнюю часть пробы, откуда они попадают в сосуд с водой).

После проведения работы нами были сделаны следующие выводы: 1.В почве обитают следующие классы беспозвоночных животных: насекомые, ракообразные, паукообразные, черви. 2.С усилением силы действующего антропогенного фактора усиливается ответная защитная реакция почвенных организмов: чем выше температура – тем больше животных покидает почвенную пробу. 3.Наиболее устойчивыми к действию избыточного тепла являются следующие классы беспозвоночных: паукообразные, насекомые. 4.Почвенные беспозвоночные характеризуются большим разнообразием видов и групп, различающихся трофическими потребностями, специфично реагирующими на действие факторов абиотической природы: изменение влажности, температуры и др.

Используемая литература:

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В. «Практикум по экологии» [Методика]: учебное пособие. М.: АО МДС, 1996. 192 с.

2. Журналы «Биология в школе», №1 – 2002г, №3- 2002г, №4 – 2002 г., журнал в журнале «Учителю экологии», [Статьи] «Мир почвы: микро- и мезофауна» А.А.Рахлеевой – кандидата биологических наук и «Почвенные обитатели и их деятельность» В.Р.Набиуллиной.

3. Б.М.Миркин «Экология Башкортостана», [Статья] Уфа: «Китап», 2008. 232с.

4.«Я иду на урок биологии – зоология: беспозвоночные» - книга для учителя, [Статья] М.: изд. «Первое сентября», 2002. 366с.