Методика проведения исследований

Модель экосистемы, созданная в бутылке, разработана профессором Государственного университета штата Монтана (США) Майклом Броди. Модель конструируется из двухлитровых полиэтиленовых бутылок из-под минеральной воды. Одну бутылку нужно разрезать пополам (имеется в виду размер от самого горлышка до дна), верхнюю часть бутылки вставить в нижнюю половину, перевернув вниз горлышком и надев на него кусочек ткани (ткань закрепляется резинкой или крепкой ниткой). Вторую бутылку можно разрезать пополам или несколько выше середины и использовать ее верхнюю часть вместе с крышкой, надев на среднюю часть модели. На дно первой части бутылки помещается грунт (песок, гравий), заливается на треть объема водой, в которую помещают водные растения и животных (их количество должно быть ограничено). В среднюю часть бутылки (с закрытым тканью горлышком) насыпается плодородная почва с небольшим количеством гравия, высеваются семена растений (можно поместить почвенных и наземных животных — дождевого червя, насекомых).

Материалы.  Использованные 2-литровые пластиковые бутылки, гравий, песок, почва, маленькие кусочки ткани и ленты резинки, вода, некоторые виды водных и наземных животных (См. приложение №3).

Результаты исследования

Проведена серия опытов с разным соотношением воды, и разным составом почвенной смеси. Длительность каждой серии 4-6 недель.

1 серия: было использовано: воды 150 мл, почвы 200 г, семена разных растений овес (Avenasativa, сем.злаки), огурцы (Cucumissativus, сем. тыквенных), укроп (Anethumgraveolens, сем. зонтичных). Прежде чем ставить эксперимент, партия семян предназначенных для опыта, проверена на всхожесть. Нормой считается прорастание 90-95% семян в течение 3-4 суток. Процент проросших семян, от числа посеянных, называется всхожестью.

Вели наблюдения за прорастанием семян, измеряли высоту проростков. Статистическая обработка данных проведена по методике описанной в книге «Школьный экологический мониторинг», автор Т.Я. Ашихмина.

Для прорастания семян нужно: свет, тепло, вода, воздух. В нашей замкнутой системе сохраняются основные абиотические факторы. Следовательно, сходство будет проявляться в наличие ресурсов и источников энергии.

Таблица 1

Продолжительность жизни проростков растений

Проростки растений	Огурец (Cucumissativus)	Укроп (Anethumgraveolens)	Овес (Avenasativa)
Сутки	21 + 2, 3	9 + 5, 3

В таблице 1 представлены данные продолжительности жизни проростков. У разных растений она разная. В среднем от 9 дней до 21.Это объясняется физиологическими особенностями растений. Кроме того, мы наблюдали в некоторых системах высокую влажность в верхней камере, где находиться само растение. На внутренней стороне банки собирались пары воды.

В условиях замкнутой системы мы наблюдали явление гуттации, через водяные устьица – гидатоды  вода выделяется в виде капель на кончике листа. Среди наших растений это явление лучше всего проявлялось на злаковых растениях (овес).  Гуттация проявилась у трех дневных проростков, длина проростков была в среднем 9 см. Значение гуттации видимо в том, что растение избавляется от избытка воды. Интересно то, что почва в опыте не соприкасается с водой.

В опытах скорость прорастания семян в замкнутой системе выше, чем в контрольных вариантах (табл.2). Это связано с тем, что почва имеет постоянное увлажнение.

Таблица 2

Скорость прорастания семян

Растение	Количество проростков
1сутки	2сут.	3сут.	4сут.	5сут.	6сут.	7сут.	8сут.
Овес-теория	1	3	5
Овес-практика	-	-	1	2	2	4	5
Огурец-теория	-	-	-	-	5
Огурец-практика	-	-	-	-	2	2	3	5

Семена овса прорастают быстрее, чем огурцов, но огурцы показали дружную всхожесть. На третьи - четвертые сутки в замкнутой системе наблюдалась 100% всхожесть семян, что нельзя сказать про контрольные варианты.

Таблица 3

Результаты первой серии

Сутки	Изменения  компонентов экосистемы	Последствия
1	Распустился 1-й бутон
2	Разрастание растения	недостаток пространства
3	Повышение влажности
4-5	Образование плесени на растении
6-8	Гниль	Гибель растения

Результаты первой серии занесены в таблицу 3

Таким образом, мы заметили, что при условиях первой серии продолжительность жизни проростков сохранялась 5-8 дней, причиной гибели в отдельных случаях была высокая влажность в верхней камере, в других недостаток пространства, скорость всходов проростков растений в условиях замкнутой системы выше, чем в контрольных вариантах, замкнутую систему можно использовать для изучения транспирации и  гуттации.

2 серия: было использовано: воды 100 мл, почвы 200 г, растение в стадии бутонизации с пришкольного участка  (ноготки лекарственные – Calendulaofficinalis), дождевые черви.

Наблюдения:

Сутки	Изменения  компонентов экосистемы	Последствия
1	Распустился 1-й бутон
3	Разрастание растения	недостаток пространства
3	Повышение влажности
4-6	Образование плесени на растении
7-10	Гниль	Гибель растения

Продолжительность существования системы – 7-10 суток

3 серия: было использовано: воды 100 мл, дренаж (керамзит, активированный уголь, песок), смесь земли для цветов 50 г, растения хлорофитум хохлатый, бегония,

Наблюдения:

Сутки	Изменения  компонентов экосистемы	Последствия
1	Распустился 1-й бутон
3	Разрастание растения	недостаток пространства
6	Повышение влажности
7	Образование плесени на растении
9	Гниль	Гибель растения