Воздействие искусственных экосистем на зеленые растения

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Усть – Удинская средняя общеобразовательная школа №2»

Воздействие искусственных экосистем
на зеленые растения.

                                                                    Исследовательская работа
                                                                   по агрохимии  
                                                                   ученицы 7-б класса,
                                                                   Зайцевой Марии.                                                                    
                                                                   Руководитель :
                                                                   Щукина Наталья Геннадьевна ,
                                                                   учитель  химии,
                                                                   МБОУ «Усть-Удинская СОШ №2»
                                                                             
   

                                             п. Усть-Уда, 2023г.

 Краткая аннотация.

Искусственные экологические среды, используемые в данной работе, моделируют реальные экологические ситуации, вызванные химическим загрязнением почв и водных источников. К таким ситуациям относятся засоление, закисление, защелачивание, загрязнение почвы тяжелыми металлами и органическими соединениями, а так-же загрязнения, обусловленные избыточным внесением в почву минеральных удобрений.
При написании работы использован  информационно - исследовательский метод и химический анализ.  

Аннотация

Одна из наиболее актуальных проблем на сегодняшний день - защита водоемов и почвы от различных загрязнений – отходов производства и продуктов жизнедеятельности людей. К главным источникам загрязнения имеют непосредственное отношения предприятия службы быта, которые сбрасывают синтетические моющие соединения, которые содержатся в моющих средствах, в почву и в водоёмы. Но не только промышленные предприятия наносят вред, выбрасывая  токсичные вещества. Люди тоже загрязняют водоёмы  и почву химикатами, содержащимися в синтетических моющих средствах, например, когда моют машину автошампунем в реке, стирают или моют посуду. Выливая в воду даже небольшое количество порошка или средства для мытья посуды, мы губим многие микроорганизмы, водоросли, беспозвоночных. Поэтому исследования в этой области являются актуальными и практически значимыми.

Цель работы: Исследование влияния  искусственно смоделированных экологических ситуаций на состояние растения. Приобретение навыков работы с оборудованием и веществами.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме.

2. Определить влияние концентрации различных видов химических веществ    
   на  растение.

3.Анализ полученных результатов.

План исследования.

Искусственные экологические среды, используемые в данной работе, моделируют реальные экологические ситуации, вызванные химическим загрязнением почв и водных источников. К таким ситуациям относятся засоление, закисление, защелачивание, загрязнение почв тяжелыми металлами и органическими соединениями, а также загрязнения, обусловленные избыточным (нерациональным) внесением в почву минеральных удобрений, и загрязнения органическими соединениями.

Моделирование экологических ситуаций состоит в моделировании стрессовой ситуации от воздействия химических факторов на зеленое растение, в качестве которого может использоваться любое растение, образующее проростки с несколькими зелеными листьями.

Свое исследование мы проводили на 8 образцах – листьях   пеларгонии. Листья отбирались максимально одинакового размера листовой пластинки и черешка.

Необходимое оборудование: химические стаканы, растворы: хлорида натрия(насыщенный), раствор соляной кислоты (1:3), гидроксида натрия (20%), раствор сульфата меди (насыщенный), раствор нитрата калия (насыщенный),хлорида калия(насыщенный) , раствор моющего средства «FAIRY», листья  растения(пеларгония).

Ход работы:

1. Мы налили по 5 мл каждого раствора в химические стаканы. Подписали их.
2.  В каждый стакан поместили листья пеларгонии одного и того же растения, примерно одного размера.
3. Наблюдали за изменениями, происходящими с растениями через определенные промежутки времени.
4.  Обращали внимание на изменение цвета, формы растения и другие признаки.
5. Сделали соответствующие выводы.

                                            Таблица 1. Результаты исследований

Выводы.

В таблице приведены данные о реакции растения, наблюдаемой с течением времени по мере воздействия. Приведенные данные и время от начала эксперимента ориентировочны. Наблюдение за реакцией растений в данном эксперименте было  организовано  через интервалы в 2-4-12 часов. При внесении растения в искусственно созданную экосистему  мы наблюдали резкое угнетение жизнедеятельности растения (стаканчики № 2,3,7), а затем его гибель. К концу эксперимента  пробы № 1,2,3,5,6,7  существенно изменились. Появился значительный некроз листовой пластинки, что свидетельствует об отмирании листа. Поскольку для эксперимента использовались  экстремально высокие концентрации химикатов, наблюдаемая реакция растения может отличаться от специфической, характерной для естественных ситуаций.

Анализируя результат этого эксперимента,  приходим к выводу:  хозяйственная деятельность человека часто приводит к загрязнению окружающей среды, в нашем случае смоделированные искусственные экосистемы,  привели  к гибели проводящей системы  растения, фотосинтез  в листьях прекратился, круговорот веществ нарушился, так как именно зелёные растения являются той фундаментальной силой, которая поддерживает  баланс и устойчивое состояние экосистемы.

Научная статья.

   Издавна человек осуществлял  влияние на природные экосистемы, меняя их: распахивал  луга и степи, вырубал леса, осушал болота, орошал засушливые земли. На их местах появлялись необходимые для выращивания культурных растений поля, огороды, сады, лесополосы, парки и другие группировки. Все эти системы называют искусственными экосистемами, потому что созданы они усилиями человека. Искусственные экосистемы — это такие экосистемы, которые создает, поддерживает и контролирует человек для своей пользы.

   Взаимодействие человека с природой - одна из наиболее сложных и трудно разрешимых проблем современности. Сегодня стало очевидным, что задачи сохранения окружающей среды и экономического развития взаимосвязаны: разрушая и истощая природную среду невозможно обеспечить устойчивое экономическое развитие.

Формирование комплексной и гармоничной системы природопользования - важная проблема, стоящая перед человеком. Ее разрешение требует знания основ экологии, экономики и организации природопользования всеми специалистами экономического профиля.

Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. Примерно десять тысяч лет назад он перестал быть, рядовым "консументом”, собирающим дары природы, и начал эти "дары" получать сам, посредством своей трудовой деятельности, создав сельское хозяйство - растениеводство и животноводство.

Химическое загрязнение  водных объектов и почв может быть вызвано различными химическими веществами. Разные экологические загрязнения, такие как засоление, закисление, загрязнение почв тяжелыми металлами и органическими соединениями,  а также загрязнение, вызванные избыточным (нерациональным) внесением в почву минеральных удобрений, а также загрязнение органическими соединениями , негативно воздействуют на состояние растений, произрастающих в почве или живущих в воде.

   Все загрязнения вызваны в результате антропогенной деятельности человека, и  являются  следствием  неразумного  обращения с почвенными   и   водными богатствами     нашей    планеты.
  Засоление почв – это процесс накопления в почве более 0,25% от ее массы солей, вредных для растений (хлориды, карбонаты натрия, сульфаты). Закисление почвы- изменение кислотно-основных свойств почвы, вызванное природным почвообразовательным процессом, поступлением загрязняющих веществ, внесением физиологически кислых удобрений и другими видами антропогенного воздействия.  
Защелачивание почвы происходит из - за избытка в почве кальция магния и натрия. А это в свою очередь снижает доступность других важных микроэлементов для растений.
Загрязнение солями тяжелых металлов - передозировка медного купороса недопустима: накопление меди в почве приводит к повышению её содержания и в потребляемой человеком продукции, а в больших дозах соединения этого металла токсичны. Передозировка вредна и гумусному слою почвы. При избытке меди полезные растения недополучают другой важный элемент — железо. 
Нитрат калия. Нитраты - это соли азотной кислоты, которые накапливаются в продуктах и воде при избыточном содержании в почве азотных удобрений.
Хлорид калия. Хлористый калий как удобрение имеет средние показатели по опасности, поэтому применять его нужно с осторожностью, соблюдая все рекомендации в инструкции. Превышение дозировки может негативно сказаться на развитии растений, так как хлористый калий способствует накоплению в почве солей. А несоблюдение техники безопасности может привести к травмам.
Моющие средства. Мыла, шампуни, средства для мытья посуды, сода, стиральные порошки. Все они в конечном счете оказываются в почве. Моющие средства вредят и почве, и растениям, так как повышают концентрацию почвенного раствора. Содержание солей в почве становится выше, чем в тканях растений, и вода из клеточного сока начинает поступать в почву. В результате растения засыхают. Особенно уязвимы некоторые группы декоративных и овощных культур, таких как хвойные, луковичные, тыквенные. Из плодовых первыми страдают черная смородина и малина.

                                    Выводы и заключение.

Изучив литературные источники и проведя исследовательскую работу мы пришли к следующим выводам : хозяйственная деятельность человека часто приводит к загрязнению окружающей среды, в нашем случае смоделированные искусственные экосистемы,  привели  к гибели проводящей системы  растения, фотосинтез  в листьях прекратился, круговорот веществ нарушился, так как именно зелёные растения являются той фундаментальной силой, которая поддерживает   баланс и устойчивое состояние экосистемы.

Считаю, что работа имеет большое практическое значение, так как  помогла исследовать влияние искусственно смоделированных  экологических  ситуаций на состояние растения. Что поможет в дальнейшем глубже разбираться в вопросах,  экологически  бережного  природопользования  и  выращивать урожай, не нарушая связей между живыми организмами и окружающей средой. О результатах  свой работы мы рассказали на школьной научно-практической конференции.

                                          Список  литературы.

1.Былова А.М., Шорина Н.И. Экология растений: учебное пособие для учащихся общеобразоват. учреждений /под редакцией Н.М.Черновой. М.: Вентана – Граф, 2017.

2.Одум Ю. «Экология. Том 1.», в 2-х томах., пер с англ. Ю.М.Фролова.- М. : Мир, 2007.

3.Розенберг Г. С., Мозговой Д. П., Гелашвили Д. Б. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии. — Самара: СамНЦ РАН, 1999. — 397 с.

4.Чернова Н. М., Экология. 10(11) кл.: учебник для общеобразоват. учреждений. М.: Дрофа, 2014.

5.Швец И.М., Добротина Н.А., «Биосфера и человечество»: учебное пособие для учащихся.М.:Вентана –Граф, 2008.

 6. http://www.ucheba.ru/referats/21390.html

7. http://prirodazelitel.ru/category/zemlya