Комнатный аквариум как модель экосистемы. Практическая работа на тему "Исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум)" Описание и создание искусственной экосистемы пресноводных аквариумов

Аквариум воспитывает любовь к живому, к природе, к пониманию удивительного мира воды. Содержание понятия «аквариум» развивается в школе постепенно в рамках программы по биологии соответственно возможностям возрастных особенностей школьников.

Наиболее простое определение: аквариум - это сосуд для содержания водных организмов. Не сразу выявлено понимание взаимосвязи между аквариумными растениями и животными. И появилось другое определение: аквариум - емкость, в которой в водной среде содержатся животные и растения. Появились аквариумы со стеклянными стенками, с укорененными в грунте растениями, с дополнительным освещением, аэрированием воды, разнообразным видовым составом живых организмов.

Наконец, пришло понимание, что аквариум можно рассматривать как искусственную модель водоема. Появилось определение: аквариум - это прибор, представляющий действующую модель водоема, управляемую человеком. Такое определение аквариума наиболее научно. В то же время оно подчеркивает роль и значение человека, зависимость жизнедеятельности модели от знаний, опыта, внимания и ответственности того, кто ею управляет.

Но и это не последнее из определений. Аквариум - модель экосистемы. В аквариуме сосредоточены четыре характерных для водной экосистемы компонента: неживые, так называемые абиотические вещества (грунт, вода и т. д.) и три группы живых существ - фотосинтезаторы (водоросли и высшие водные растения), потребители (животные всех видов, от инфузорий до рыб, растительноядные и хищные), наконец, разрушители (бактерии и грибы, существующие за счет мертвых тканей растений и животных; они перерабатывают ткани до простых веществ, пригодных для усвоения растениями). Кроме того, в аквариуме происходит круговорот веществ, подобный круговороту веществ в природе. Система аквариума, до известных пределов, обладает определенной устойчивостью, способностью восстанавливать нарушенное равновесие.

This entry was posted on 2 ноября 2011 at 13:58 and is filed under Содержание аквариума в условиях школы. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. Both comments and pings are currently closed.

www.emporioaqua.by

Маленькая искусственная экосистема аквариума. Как работает закрытая экосистема аквариума?

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.

Виды экосистем и их особенности

Экосистемой называют совокупность живых организмов самых разных видов на определенном участке биосферы, которые связаны не только между собой, но и с компонентами неживой природы круговоротом веществ и превращения энергии. Она может быть естественной и искусственной.

Естественные экосистемы (леса, степи, саванны, озера, моря и другие) являются саморегулирующей структурой. Искусственные экосистемы (агроценоз, аквариумы и другие) создаются и поддерживаются человеком.

Структура экосистемы

В экологии экосистема является главной функциональной единицей. В нее входят неживая среда и организмы как компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга. Ее структура, независимо от вида, будь это экосистема природного водоема или экосистема аквариума, включает следующие составляющие:

Пространственная - размещение организмов в определенной биологической системе.
Видовая - число обитающих видов и соотношение их численности.
Компоненты сообщества: абиотические (неживая природа) и биотические (организмы – потребители, производители и разрушители).
Круговорот веществ и энергии - важное условие существования экосистемы.
Устойчивость экосистемы, зависящая от числа обитающих в ней видов и длины образуемых цепей питания.

Рассмотрим пример одной из биологических систем - аквариум. Искусственная экосистема его включает все структурные единицы. В аквариуме определенного размера (пространственное размещение) обитает живой компонент системы (рыбы, растения, микроорганизмы). Его компонентами являются также вода, грунт, коряги. Аквариум - замкнутая экосистема, поэтому для его обитателей искусственно создаются условия близкие к природным. Для чего используется освещение, так как ничто живое не может полноценно развиваться и жить без света; терморегуляция - для поддержания постоянного уровня температуры; аэрация и фильтрация - для подачи кислорода в воду и постоянной ее очистки.

Отличия экосистем

На первый взгляд может показаться, что экосистема аквариума мало чем отличается от естественного водоема. Ведь сам аквариум - это своеобразная небольшая копия закрытого водоема, предназначенного для содержания и разведения рыбок и растений. Жизнь в нем протекает по схожим биологическим процессам. Только аквариум - маленькая искусственная экосистема. В ней степень воздействия абиотических компонентов (температура, свет, жесткость воды, pH и других) на биотические компоненты уравновешивается человеком. Он же поддерживает в аквариуме всю необходимую жизнедеятельность, продолжительность которой во многом зависит от опыта аквариумиста, его умения управлять равновесием среды. Однако даже при грамотном уходе она периодически приходит в упадок, и человеку предстоит терпеливо устраивать ее заново в комнатном водоеме. Почему это происходит?

Причинные факторы

Экосистема аквариума зависит от возраста ее водной среды. Она проходит этапы становления, молодости, зрелости и деградации. Нарушения равновесия в экосистеме выдерживают немногие растения, а рыбы перестают размножаться.

Немалую роль играет и величина аквариума. От его объема напрямую зависит продолжительность жизни среды. Это подобно экосистеме в природе. Известно, что чем больше объем водоема, тем больше у него устойчивость к нарушениям необходимого равновесия. В аквариуме до 200 литров нетрудно сформировать среду обитания, близкую к естественной, однако значительно труднее нарушить в ней баланс своими неумелыми действиями.

Аквариумы маленькой вместимости до 30-40 литров требуют регулярной подмены воды. В разумных пределах ее смена на 1/3-1/5 может поколебать равновесную устойчивость, но среда восстанавливается через пару дней самостоятельно, а вот в случае замены всей воды можно легко нарушить установившийся баланс.

Аквариумист должен знать, что, сформировав экосистему, необходимо поддерживать в ней равновесие минимальным вмешательством.

Модель экологической системы

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. В природе она замкнута и независима.

Абиотические факторы

Природную совокупность отличают значительно более глубокие взаимосвязи и взаимозависимости. В домашнем водоеме они регулируются человеком. Условно и в домашнем водоеме все живые организмы именуются аквариумным биоценозом. Они занимают в нем определенные экологические ниши, создавая гармонию местообитания. Благоприятные условия для жизнедеятельности создают для них с учетом абиотических факторов – соответствующей температуры, освещения и движения воды.

Температурный режим зависит от обитателей аквариума. Поскольку даже незначительные его перепады могут привести к гибели некоторых видов рыб, рекомендуется использовать обогреватели с встроенным терморегулятором.

Режим освещения необходим для нормального функционирования всех составляющих аквариумной среды. Источники света обычно располагают над поверхностью воды. Длина светового дня должна соответствовать фотопериоду обитателей в их естественных условиях жизни.

В природе стоячая вода более подвижна из-за воздействия дождя, ветра и других волнений. В аквариуме необходима постоянная циркуляция воды. Она достигается с помощью аэрации или прогонки воды через фильтр.

Постоянная циркуляция обеспечивает вертикальное вращение воды в аквариуме. Она также выравнивает показатель кислотности, предотвращает быстрое снижение редокс-потенциала в придонных слоях.

Органические и неорганические соединения

Вода, кислород, углекислота, аминокислоты, азотные и фосфорные соли, гуминовые кислоты – основные органические и неорганические соединения, которые также относятся к абиотическим элементам. Большая их часть заключена в самих организмах аквариума и в донных отложениях.

Скорость перехода данных питательных веществ в водный раствор обеспечивается в результате функционирования продуцентов и редуцентов экосистемы. Органические азотсодержащие выделения утилизируют бактерии, превращая их в более простые вещества, необходимые для усвоения растениями. Органические соединения переходят в минеральную (неорганическую) форму также благодаря разным видам бактерий. Данные важнейшие процессы зависят от температурного режима воды, показателя ее кислотности, насыщенности кислородом. Они регулируют нормальное функционирование экосистемы.

При создании закрытой экосистемы аквариума важно знать, что к приему своих обитателей он готов, но полностью не уравновешен, поскольку многие важные типы бактерий стабилизируются в течение двух недель.

Устойчивость экосистемы и круговорот веществ в аквариуме

Обитатели аквариума не могут обеспечить полного круговорота веществ. В нем выявляется разрыв цепи между консументами и продуцентами. Этому способствует закрытая экосистема аквариума. Креветки, моллюски, рачки (консументы) едят растения (продуценты), но никто не питается самими консументами. Цепь прерывается. В то же время другая цепь питания рыбы - мотыли и другой корм - поддерживается человеком искусственно.

Создать условия для содержания в аквариуме необходимого количества дафний и циклопов для питания рыб достаточно сложно. Так как эти мелкие ракообразные, в свою очередь, также нуждаются в пище. Жизнь простейших зависит от наличия в аквариуме органических веществ. Количество инфузорий должно превысить количество ракообразных, последние, в свою очередь, должны содержаться в большем соотношении к рыбам. Подобного равновесия в цепях питания трудно добиться в таких пространственных условиях, как закрытый аквариум. Экосистема его не способствует поддержке количественных показателей экологических факторов на определенных уровнях.

В природных экосистемах каждый вид уравновешен соотношением с другими видами. Каждый из них занимает свою нишу, определяет взаимозависимость видов. Пропорции хищников и их жертв в развитии экосистемы строго уравновешены. Подобного балансирования не добиться в таком замкнутом пространстве, как аквариум. Искусственная экосистема требует грамотной подборки своих обитателей. Экологические ниши рыб, растений должны сопрягаться, но не накладываться одна на другую. Они подбираются так, чтобы их жизненные потребности и так называемые «профессии» (потребители, производители и разрушители) не были в ущерб другим.

Уравновешенный подбор обитателей по их «профессиональному» назначению в модели аквариумной экосистемы является важнейшим условием ее длительного здоровья.

«Адрес» обитателей аквариума

Местообитание в водоеме каждого вида также имеет немалое значение. Все они должны найти себе подходящее пристанище. Нельзя перенасыщать аквариум, чтобы не привести к деградации других видов. Так, плавающие растения, разрастаясь, перекрывают свет растущим ниже водорослям, нехватка укрытий на дне и мест обитания для донных видов рыб приводят к стычкам и к гибели более слабых особей.

Также важно помнить, что все животные и растения непрерывно изменяются, что, соответственно, не может не сказаться на их окружении. Необходимо следить за поведением рыб, не перекармливать их, ухаживать за растениями, отрезать их сгнившие участки, следить за чистотой грунта.

Для сохранения устойчивости экосистемы в аквариуме необходимо при любых попытках вмешательства подумать - не навредит ли это равновесию.

fb.ru

Почему аквариум можно назвать моделью экосистемы

Аквариум является экосистемой. 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.

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

Для благополучного существования данной аквариумной экосистемы необходимо соблюдать ряд правил.

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

Нельзя совмещать в одном аквариуме одновременно и водные растения, и рыб, которые их поедают.

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

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.

Составляющие аквариумной экосистемы

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.

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

Ляпин Владимир

В своей работе ученик выясняет как устроена экосистеема аквариума и как надо ужаживать за ним, чтобы не нарушить жизнь его обитателей.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Исследовательская работа по теме: «Аквариум – искусственная экосистема. Обитатели аквариума».

Актуальность:

В наше время, век техники, скорости темпа жизни так не хватает человеку общения с природой и, наверное, поэтому часто у человека возникает потребность воссоздания частички природы у себя дом, в офисе. Актуальность моей работы заключается в том, что многие желают завести аквариум, а как это правильно сделать, как создать искусственную эко систему не знают.

Причины обращения к теме:

Человек издавна интересовался подводным миром, населенным животными и растениями. Когда появились акваланги, дающие возможность по несколько часов находится под водой, люди с интересом стали наблюдать за рыбами в их природном окружении, изучать их способ жизни. И тогда появилась идея создать частицу подводного мира рядом с собой, так появились аквариумы.

Вот и я решил провести исследование уголка подводного мира. Меня заинтересовала эта тема, и я решил узнать, как появился первый аквариум, про обитателей аквариума, как содержать и ухаживать за аквариумом.Мне бы хотелось доказать, что аквариум – это живая система и вмешательство человека в эту систему может быть как благоприятным, так и неблагоприятным.

Цель:

исследовать аквариум, как искусственную экосистему

Задачи:

доказать, что аквариум – это искусственная экосистема, которая не может существовать без участия человека
познакомиться с обитателями аквариума
воспитывать бережное отношение к окружающей природе.
написать работу, научиться и научить ребят создавать искусственную экосистему – аквариум

Гипотеза:

предположим, что жизнь экосистемы аквариума возможна без вмешательства человека

Объект исследования:

Аквариум и аквариумные рыбки.

Предмет исследования:

взаимодействие живых и неживых компонентов.

Методы исследования:

поиск: собрать и изучить информацию в книгах, журналах, расспросить родителей, знакомых.
наблюдение: за рыбками в аквариуме
систематизация и сравнительный анализ полученной информации.

На основе собранного материала я создам копилку советов для начинающих аквариумистов из жизни аквариумных рыбок, а, самое главное, попытаюсь устроить свой аквариум.

1.Введение.

История возникновения и развития аквариумоводства в нашей стране своими корнями уходит в далекую эпоху.

Имеются летописные материалы, свидетельствующие о том, что в богатых домах встречались «склянки» с диковинными заморскими рыбами. Царь Иван Грозный неоднократно получал от заморских послов и купцов в качестве даров золотых рыбок в стеклянных шарах.

Первый в России аквариум с экзотическими рыбками был создан при дворе царя Алексея Михайловича.

При Петре I очень дорогие, но модные «склянки» с диковинными рыбками стали появляться и у некоторых приближенных царя.

Но в царской России аквариум был все же роскошью, доступной немногим. Подлинного расцвета аквариумоводство в нашей стране достигло после Великой Отечественной войны.

Сейчас аквариумы можно встретить во многих домах, офисах и учреждениях. Все это является свидетельством массового развития аквариумоводства в нашей стране.

2.Аквариум – как экосистема

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

Аквариум – это искусственный водоем или стеклянная емкость с водой для содержания рыб, водных животных и растений.

В аквариуме происходит большинство физических, химических и биологических процессов, свойственных природным водоемам. Чтобы круговорот веществ в экосистеме был замкнут, живые организмы в аквариуме должны быть разных «профессий»:

- «производители » («кормильцы») – живые организмы, главным образом растения. Они дают кислород и органические вещества, а получают углекислый газ и минеральные вещества.

- «потребители» («едоки») – живые организмы, т. е. рыбы, рачки. Они дают углекислый газ и органические вещества, а получают кислород и питательные компоненты.

- «разрушители» («мусорщики») – живые организмы такие, как микробы, улитки. Они также дают углекислый газ и минеральные вещества, а получают кислород и органические вещества.

Среда обитания живых организмов аквариума - вода, грунт, воздух, свет.

3. Анкетирование и обработка полученных результатов.

Анкетирование учеников 4-х классов МБОУ «ООШ № 5». В процессе было опрошено 23 человека.

Результаты анкетирования

Вопросы	да	нет
Есть ли у тебя аквариум?
Какая вода нужна для аквариума?
Какой должен быть грунт в аквариуме?
Нужен ли свет в аквариуме?
Как выбирать рыб для аквариума?
Что ещё должно быть в аквариуме?

По итогам работы с анкетами мне удалось выяснить, что моим сверстникам нравится наблюдать за обитателями аквариума, хотят иметь его у себя дома, но не знают, как сделать жизнь экосистемы в аквариуме жизнеспособной.

4.Биологическое равновесие

Самым важным фактором нормального функционирования аквариума является биологическое равновесие. Если вода в аквариуме кристально чистая, растения пышные и сочные, грунт чистый, без скопления органики, отсутствуют бурые и зеленые водоросли, а рыбки с расправленными плавниками резво гоняют по аквариуму – то в аквариуме установилось биологическое равновесие . Под биологическим равновесием понимают состояние аква-системы, при котором в результате биологических и химических реакций продукты жизнедеятельности и пищевые остатки успевают разложиться и усвоиться, не вызывая отрицательной реакции живых организмов (рыб, растений, моллюсков). Для поддержания биологического равновесия в аквариуме используются также различные приспособления: Фильтры, терморегуляторы, термометры и многое другое.
Среда обитания. Вода.

Неотъемлемая часть аквариума – это вода, среда обитания рыб и растений. Вода из водопровода мутная, белого цвета, содержит большое количество хлора, который убивает вредных микробов. Опасен он и для рыб.

Вывод: в водопроводную воду пускать рыб нельзя!

Она должна отстояться в течение 2-3 суток.

За это время не только улетучится весь хлор, но и пройдут биологические и химические процессы, в результате которых погибают одни микроорганизмы и рождаются новые. После промывки аквариума, оставить его на несколько дней без рыб. После помещения рыб вода незначительно мутнеет, но через несколько дней обычно становится прозрачной.

Так как подготовкой воды для аквариума занимается человек, следовательно, его участие на данном этапе необходимо.

Грунт – это почва, образующая дно водоема. Он нужен для того, чтобы в нем росли растения. Кроме того, некоторые виды рыб любят зарываться в песок.

Со временем грунт наполняется органическими частицами, заселяется микроорганизмами, превращаясь в активную биологическую среду, в которой происходит переработка отходов и создается питательная почва, необходимая для нормального роста и развития растений.Грунт также является природным фильтром. Грунт не должен иметь острых кромок, о которые могут пораниться рыбы.Это может быть крупный песок и мелкие камушки.

Прежде чем положить грунт в аквариум, необходимо его промыть, а еще лучше прокипятить и уложить на дно. Можно добавить декоративные коряги и домики, в которых любят прятаться рыбки.

Участие человека и на этом этапе необходимо.

Свет

Чтобы растения хорошо росли и размножались, они должны получать необходимое количество, света.

Освещение способствует фотосинтезу, жизненно важному для растений.

Однако если аквариум стоит близко к окну и получает много солнечного света, то в нем быстро размножаются водоросли и вода «зацветает». Если же аквариум поместить в темное место, то растения и рыбы погибнут.

Следовательно, аквариум нужно искусственно освещать, например,лампой дневного света.

И снова без участия человека не обойтись.

Кислород

Всем живым организмам для дыхания необходим кислород, в том числе и рыбам. Вода обогащается кислородом за счет деятельности водных растений, а также путем растворения его из воздуха. Чтобы следить за температурой воды в аквариуме, необходим еще и водный термометр.

Так как аквариум – это экосистема, то обитатели ее должны иметь разные «профессии», чтобы круговорот веществ в экосистеме был замкнут.

Живые организмы.

Производители - растения.

Аквариумные растения - это растения, приспособленные для жизни в искусственном водоёме.

Растения в аквариуме играют важную роль: служат источником кислорода, выполняют декоративный элемент подводного ландшафта, служат дополнительной пищей для рыб, служат для застилания дна нерестилища, убежищем для мальков и подрастающих рыб.

Лучше всего растения живут в том случае, если в аквариуме помещён лишь какой-нибудь один растительный вид. В аквариум желательно посадить больше растений, при этом нужно стремиться, чтобы растения как можно меньше мешали друг другу.

После того, как вода в аквариуме отстоялась в течение 3 дней, мы высаживаем водные растения.

круглый год хорошо растут в аквариуме аммания сенегальская, бакопа каролинская, бликса Ауберта, кубышка японская.

Мы видим, что в подборе растений участвует человек.

Потребители - рыбы.

Аквариум оживает по-настоящему лишь тогда, когда в нем появляются рыбы.

Существует бесчисленное многообразие видов, которые можно содержать в домашнем аквариуме. Аквариумные рыбы очень различны. Чтобы подобрать рыб для аквариума, их подразделяют на группы, исходя при этом из тех условий, которые необходимы для их жизни и развития: по внешнему виду, размерам, по условиям жизни, которые им необходимы.

Ну и, конечно, для начала надо выбирать неприхотливых рыбок.

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

Меченосец – родина Северная Америка. Свое название получил благодаря своеобразной форме хвостового плавника, напоминающего меч.

Гуппи – родина Южная Америка. Одна из наиболее распространенных и любимых аквариумных рыбок. В настоящее время аквариумисты вывели свыше 25 пород гуппи разных по окраске и по форме тела. Содержать гуппи может каждый. Они неприхотливы.

Данио – родина Индия, встречаются в Пакистане. Очень миролюбивы и неприхотливы. Можно содержать даже в пятилитровой банке. За свою необычную расцветку в прошлом веке получили название «дамские чулочки».

Неоны – родина Южная Америка. Относятся к самым популярным обитателям аквариума. Эти красавцы привлекают, прежде всего, своей великолепной окраской. Через все тело проходит полоса, светящаяся «неоновым» светом.

Рыба попугай – родина Африка. Свое название рыба получила из-за головы, передняя часть которой с небольшим ртом и покатым лбом, немного изогнута вниз и напоминает голову попугая. Окрашены рыбы красиво.

Не все рыбы, которых держат в аквариуме, родом их тропиков.

Делаем вывод: грамотный подбор рыбок обеспечит долгое существование экосистемы

Разрушители - мусорщики .

В аквариум иногда поселяют других животных: моллюсков, рачков, улиток. Самые частые обитатели аквариума улитки-катушки.

Освещенные стекла аквариумов постепенно зарастают зеленым ковром – мельчайшими водорослями. Они дают живительный кислород, но задерживают свет. На помощь приходят улитки-катушки, которые счищают водоросли со стекла.

Настоящие мусорщики – сомики. Они поедают остатки корма, упавшего на дно, уничтожают остатки гниющих растений.

В аквариумной воде огромное количество бактерий. Если вода в аквариуме мутнеет – это показатель увеличения размножившихся бактерий.

Но мусорщиков может и не быть. За чистотой аквариума может следить человек.

Я рассмотрел все составляющие аквариума и пришли к выводу, что аквариум – это экосистема, а так как на каждом этапе необходимо участие человека, то она не может существовать без участие человека.

У меня получилась – памятка для начинающего аквариумиста.

воду отстоять
грунт промыть
использовать лампы для освещения и компрессор для кислорода
поселить растения
немного неприхотливых обитателей
следить за чистотой.

Главное условие, которое необходимо соблюдать, чтобы аквариум существовал долго – нужно, чтобы в нем присутствовали все компоненты экосистемы, а его обитатели поддерживали круговорот веществ.

Вывод.

Создать искусственную экосистему, даже маленькую, трудно. Для этого необходимы знания, терпение, любовь к животным. Но еще труднее сохранить ее.

Если вы всерьез хотите сделать свою маленькую искусственную экосистему, найдите книгу об аквариумах и внимательно прочитайте ее.

Занятия аквариумом развивают у взрослых и детей чувство любви к природе, понимание красоты.

Общение с прекрасным миром в стеклянных берегах избавляет человека от стресса, снижает кровяное давление, дает заряд энергии и бодрости.

За всей этой красотой лежат приятные хлопоты владельца живого уголка, трудолюбие, любовь к животным, ответственность «за тех, кого приручили».

Список литературы:

Энциклопедия «Все обо всем». Москва.2003 г.
Золотницкий Н.Ф. «Аквариум любви». Москва. 1990 г.
Набатов А.А. «Морской аквариум». С-Пб. 1999г.

В работе использовалась информация из интернета

Каждый владелец аквариума мечтает, чтобы в его водоемах поскорее установилось биологическое равновесие: вода кристально чиста, растения нормально развиваются, регулярно выпуская новые листочки, рыбы энергичны, здоровы, проявляют отменный аппетит.
Такое состояние в аквариуме обычно наступает через 2-3 недели после его устройства. Такое же состояние может наблюдаться и в аквариумах, существующих 5-10 месяцев, 2-5 лет и даже более без переустройства и обновления, если, разумеется, аквариумисты выполняют все правила ухода за ними. Эта жизнь в аквариуме, в зависимости от умения управляющего ею, может продолжаться от нескольких дней до 10-15 лет. Но даже через 15 лет она неизбежно приходит в упадок, и в этом же комнатном водоеме все предстоит начать и устроить заново.

Непонимание того, что происходит в аквариуме, проявляют порой даже опытные любители. Многие недоумевают, почему раньше у них растения хорошо росли, были пышные апоногетоны, рыбы легко размножались, а потом остались только криптокорины, а рыбы перестали метать икру. Причина этого в возрасте водной среды в аквариуме-она переживает становление и молодость (такую стадию водной среды любят апоногетоны и другие растения, многие рыбы, которые живут и размножаются на протоке), затем зрелость и деградацию (начало этого процесса выдерживают немногие растения, дольше сохраняются криптокорины, рыбы перестают размножаться).

Скорость становления в комнатном водоеме среды обитания (если, конечно, все делать правильно) не зависит от величины аквариума. А вот продолжительность жизни среды зависит от этого напрямую. Дело в том, что, когда среда обитания вступает в аквариуме в стадию молодости, она, подобно экологической системе в природе, приобретает определенное гомеостатическое (равновесное) состояние, то есть способность восстанавливать свою устойчивость и жизнеспособность при внешних нарушениях равновесия. И чем больше объем этой нормально существующей среды (чем больше объем водоема), тем большая у нее устойчивость против неумелых вмешательств. До известных пределов, разумеется, смена воды на 1/5 («неживой» водопроводной) поколеблет равновесное состояние среды, но через сутки-двое оно восстановится; смена половины среды нарушит равновесную устойчивость, часть рыб и растений может погибнуть, но через неделю-другую гомеостатичность среды опять восстановится; замена всей воды на водопроводную может полностью погубить среду, и все придется начать сначала. Из всего сказанного следует несколько неожиданный вывод: если вы решили завести аквариум, а до этого с ним не имели дела, но есть желание все устроить не поспешно и кое-как, начинайте не с маленького водоема. В аквариуме в 100-200 л столь же легко сформировать живую среду обитания, как и в небольшом, а разрушить ее своими неумелыми действиями будет значительно труднее, чем в водоеме вместимостью 20-30 л.

Грамотный аквариумист, отметив, что в его водоеме сформировалась экосистема, минимальным вмешательством поддерживает ее равновесное «устойчивое движение». С опытом приходит и знание, что надо предпринять, чтобы поддержать равновесное развитие этой среды, а чего делать ни в коем случае нельзя.

Какие же процессы происходят в этой среде? И что такое экологическая система, модель которой возникает и живет в аквариуме?

Великолепным примером небольшой экологической системы известный американский эколог Е. Одум называет пруд, поскольку в пруду представлены четыре основных компонента (составные части) этой системы. Эти компоненты распадаются на две группы-абиотические (1) и биотические (2, 3, 4):

1. Небиологические факторы среды: температура и освещенность воды, ее движение, химические и физические свойства и т. д.

2. Производители - продуценты: из различных неорганических соединений они создают массу органического биологического вещества (в пруду и аквариуме-это растения).

3. Потребители - консументы: животные, потребляющие органические вещества - растения и других животных.

4. Разлагатели, восстановители - в основном бактерии и грибы, которые разлагают сложные части мертвых органических веществ и освобождают простые вещества, а те новь используются продуцентами.

Экосистему составляют биотоп и биоценоз . Биотопом в аквариуме служит четко очерченное пространство неорганической природы - грунт, вода, их свойства, объем пространства водной среды, ее температура, освещенность, подвижность и т. д. Поскольку последние три свойства водной среды создаются и поддерживаются человеком - любителем аквариума и внесение кормов и чистка биотопа обеспечиваются им же, мы говорим, что в аквариуме образуется не полная экосистема, как в природе - замкнутая и независимая, а ее модель. Биоценоз объединяет растения, животных и микроорганизмы, взаимосвязанные между собой и занимающие определенный биотоп. В природе эта совокупность значительно полнее, чем в аквариуме, и поэтому мы тоже говорим об аквариумной экосистеме как о модели. Природная совокупность имеет значительно более глубокие взаимосвязи и взаимозависимости, чем в аквариуме, но условно можно и все живое население домашнего водоема именовать аквариумным биоценозом. Дело в том, что некоторые характерные черты биоценоза присутствуют и в аквариуме. Например, мозаика экологических ниш и гармония местообитания. Различия между ними остроумно определил Е. Одум: первое - это «профессия» организма, второе - «адрес».

В естественных экосистемах каждый вид и соответственно каждый организм этого вида занимают определенную ячейку сотов, если за всю массу сотов признать экосистему. Сопряжением экологических ниш, уравновешенным соотношением между занимающими их видами определится взаимозависимость видов. Например, если хищники живут за счет своих жертв, то их пропорции строго уравновешены в развитии экосистемы: обильное размножение жертв способствует росту количества хищников, но множество хищников сокращает число жертв, и нехватка добычи ведет к падению количества хищников. Это позволяет увеличиваться популяции жертв... и т. д. Такое балансирование в аквариуме, разумеется, немыслимо, но, подбирая его население, не следует забывать о «профессии» вселяемых в водоем представителей видов. Так, рыбы-альгофаги (гуппи, меченосцы, гиринохейлы, дискогнаты), пожирающие водоросли, в аквариуме не будут мешать водным растениям, наоборот, будут очищать их листья и стебли от обрастания водорослями. Экологические ниши указанных рыб и растений сопрягаются, но не накладываются одна на другую. Иначе складываются отношения между этими рыбами. Гиринохейлы питаются практически только водорослями, дискогнаты - преимущественно ими. Оба вида в аквариуме будут мешать один другому из-за общности «профессии». А вот гуппи и меченосцы из-за широкого спектра питания (всеядность) мешать гиринохейлам будут меньше. Борясь за жизнь, водорослеядные нехищные гиринохейлы вынуждены будут убивать дискогна-тов (они слабее). По этой же причине гиринохейлы не потерпят присутствия в аквариуме водорослеедов (альгофагов) анциструса и отоцинклуса.

Из приведенного примера видно, что аквариумист должен подбирать жильцов в своем аквариуме так, чтобы жизненные потребности и «профессия» одних не были бы в ущерб другим.

Нельзя совмещать редкие водные растения и рыб, которые их поедают (тиляпии, этроплюсы, метиннисы, дистиходы и др.) или рвут и ломают (взрослые пирайи, змееголовы). Нельзя помещать к хищникам таких рыб (по размеру), которых этот хищник воспримет как жертву. Нельзя также совмещать рыб с разным отношением к абиотическим факторам среды, например взрослых золотых рыбок и харацинид, харацинид и малавийских цихлид - у этих групп совсем разные требования к среде.

Экологическая совместимость может быть разной у одного и того же вида на разных этапах его развития: молодые пирайи не портят водные растения, а молодых золотых рыбок можно держать и с неонами. Уравновешенный, сбалансированный подбор обитателей аквариума по их «профессиональному» назначению в модели экосистемы - важное условие ее длительного здоровья.

Не меньшее значение имеет и «адрес» обитателей аквариума. Каждый из них должен найти подходящее местообитание в водоеме, которое не было бы в ущерб другим. Начнем с простых примеров. Плавающие растения очень красивы, но, разрастаясь, они затемняют все растущее ниже. Крупные экземпляры с широкими листьями и мощной корневой системой вызовут деградацию окружающих их мелких растений.

Нельзя перенасыщать аквариум донными видами рыб, так как им не будет хватать мест обитания и укрытий на дне, что может привести к деградации и гибели слабых особей. Рыб следует поселять в разумном количестве и подбирать по совместимости местообитаний: донные рыбы+ рыбы открытой воды+ рыбы зарослей растений+ приповерхностые виды. Из-за напряженного положения с местами обитания могут возникнуть и трагические исходы. Десятки разных цихлид живут нормально в просторных водоемах со множеством укрытий. Но стоит этих же цихлид поместить в более тесный водоем с недостаточным количеством укрытий, как гармония сосуществования нарушается, между рыбами начинаются столкновения из-за территории. В крупном аквариуме можно содержать несколько экземпляров гиринохейла, но в аквариуме на 100-150 л каждая из этих рыб будет воспринимать весь водоем как «свою» плантацию водорослей, начнутся стычки, и вскоре останется одна рыбка, наиболее сильная.

Следовательно, для длительного равновесного состояния аквариумов нельзя допускать между их обитателями напряженных экологических отношений. Правильное и умелое сочетание «профессиональных» особенностей и «адресных» потребностей жителей аквариума имеет, как видим, важное значение для обеспечения их нормальной жизни.

Всякий биоценоз зависит от своего биотопа, но и биотоп подвергается влиянию жизнедеятельности организмов биоценоза.

Все животные и растения обладают одним общим свойством: они не могут оставаться в первоначальном состоянии, а непрерывно изменяются, но, изменяясь сами, непрерывно изменяют свое окружение.

Требование сохранить устойчивость модели экосистемы в аквариуме накладывает на любителя обязанность, прежде чем что-то предпринять, как-то вмешаться в уравновешенное состояние этой системы, семь раз подумать - не навредит ли равновесию, не вызовет ли стрессовое состояние, хватит у системы сил преодолеть этот стресс? Понимание аквариумистом сути гомеостаза аквариумной экосистемы позволяет избежать многих лишних вмешательств в ее жизнь.

Приведем такой пример. Можно содержать водные растения в аквариуме при постоянных добавках малыми дозами микроудобрений, других видов удобрений. Если с самого начала жизни в аквариум регулярно вносить такие дозы, система воспринимает их как вторичные экологические факторы и существует с учетом этих добавок извне. Но если эти удобрения месяцами, а то и годами не вносили, а потом вдруг начали растения подкармливать, произойдет следующее. Первая доза удобрений воспримется системой как нежелательное изменение абиотического компонента. Однако эффект все-таки будет, химические вещества удобрений могут простимулировать рост растений. В целом же моделью экосистемы внесение новых химикатов будет воспринято как стрессовое вмешательство. Если гомеостатический механизм у системы достаточно силен, устойчивость будет восстановлена путем быстрого связывания новых добавок в нерастворимые осадки, поэтому вторая доза удобрений даст меньший эффект, а внесение третьей - вообще не даст ощутимого результата.

Из сказанного можно заключить, сколько ума, знаний, терпения надо проявить аквариумисту, чтобы, получив в аквариуме модель экосистемы, не навредить ей, не нарушить ее равновесное движение.

Усвоив сущность экологической системы, смоделированной в аквариуме, уяснив содержание ее компонентов, их тесную взаимозависимость, проследим, что происходит с ней на протяжении жизни аквариумной среде обитания.

Абиотические факторы . Как уже говорилось выше, к ним относятся температура, освещение и движение воды.

Температурный режим аквариума определяется в самом начале его существования: любитель должен решить, достаточна ли для будущих обитателей аквариума температура жилой комнаты или требуются дополнительные средства подогрева воды. Если в современном доме батареи центрального отопления обеспечивают среднюю температуру зимой около 20° С, в крупных аквариумах от 200 л для большинства аквариумных растений и рыб можно обойтись без дополнительного подогрева. Современный аквариум устанавливается на достаточном удалении от окон и потому обязательно освещается плафоном с электролампами. Как лампы накаливания, так и люминесцентные во время горения в течение дня подогревают верхние слои воды, поэтому практически днем вода в аквариуме имеет несколько большую температуру, чем в комнате. Ночью, при выключенных лампах, температура воды снижается на 2-4°С. Удельная теплоемкость воды такова, что в крупных водоемах эти изменения температуры происходят плавно и постепенно, это соответствует колебаниям температуры в течение суток в тропиках. В мелких аквариумах и нагрев воды, и ее охлаждение происходят более резко, и надо проверять, чтобы эти суточные колебания не превышали 5°.

Так как подогрев воды с помощью терморегуляторов противоречит природным колебаниям ее температуры, электрогрелки для воды подбирают в соответствии с объемом воды но таблицам, которые есть во многих пособиях для любителей аквариума. Важно, чтобы грелка работала круглые сутки, когда выключение на ночь освещения обеспечит оптимальные суточные колебания температур. Наиболее сложными периодами обеспечения температурного режима аквариума в течение года являются осень, когда похолодает, а центральное отопление еще не включено, и весна, когда оно уже выключено, а тепло наружного воздуха еще не установилось. В эти периоды обычно неподогреваемые аквариумы можно обогревать электрогрелками, подобранными по объему воды. Иметь такие грелки про запас имеет смысл и на случай внезапного отключения отопления в доме зимой.

Разумеется, в домах с печным отоплением суточные колебания комнатной температуры могут быть зимой довольно существенны и поэтому приходится обогревать воду аквариуме с помощью грелок, включенных через термореле. По этой же причине термореле значительно больше популярны за рубежом: как известно, квартиры там отапливаются иначе, чем у нас.

Избранный режим температур должен соблюдаться в течение всего периода существования аквариума. Любое добавление свежей воды необходимо делать после уравнивания ее Температуры с температурой воды в аквариуме. Особенно важно соблюдать этот режим в маленьких аквариумах, где подлив свежей воды легко вводит всю среду обитания в стрессовое состояние. В последнее время некоторые любители аквариума подменивают воду не с помощью ведер, а шлангом: часть воды из аквариума сливается в ванну, а затем 1/5 - 1/6 ее объема доливается холодной водой прямо из-под крана (для аквариумов объемом от 200 л такое добавление водопроводной неотстоянной воды вполне допустимо). В этом случае скорость слива воды безразлична, а вот скорость долива должна быть минимальна: при медленном доливе холодной водопроводной воды экосистема аквариума стресса не испытывает, при быстром тот же объем новой воды вызовет стресс. Принудительное движение воды в аквариуме при пользовании шлангом обязательно.

Режим освещения также выбирают при устройстве аквариума. Наилучшая продолжительность освещения - 12 ч (тропический день). Для нормального функционирования всех компонентов аквариумной среды источники света располагаются над поверхностью воды. Многие водные растения на ночь сдвигают листья к центру розетки (криптокорины) или закрывают ими точку роста (гигрофилы, кабомбы). Вечером эти движения легко наблюдать около 21 ч в ярко освещенном аквариуме. Таким образом, растения показывают, что световой период фотосинтеза для них закончился, начался темновой. Суточная периодичность света и темноты, как мы помним, относится к первичным экологическим признакам, в темновой период в клетках растений происходит сложный процесс усвоения и переработки накопленного за световой период фотосинтеза углерода, поэтому чередование света и темноты для растений обязательно.

Необходимы суточные смены дня и ночи и для рыб: они служат сигналами определенных поведенческих реакций. Дневные рыбы в темноте отдыхают, медленно плавая или замирая на час-два в самых непривычных позах, ночные - активизируются: есть, например, крайне интересные сомы, которые днем упорно не покидают укрытий, даже испытывая голод, для таких рыб перед выключением света надо внести в аквариум корм.

Следует учитывать, что если лампы накаливания весь срок своей работы имеют одинаковую светоотдачу, то люминесцентные трубки со временем уменьшают ее; по этой причине аквариумная среда, в первую очередь растения, получают все меньшую освещенность, что ускоряет процесс старения среды. Люминесцентные лампы следует обновлять своевременно. Для определения светоотдачи можно пользоваться специальными фотоэкспонометрами, которые продаются теперь для садоводов.

Движение воды. Многие аквариумисты, как показывает практика, не придают должного значения третьему абиотическому фактору - движению воды. Между тем в стоячей воде аквариума происходит быстрое завершение цикла жизни среды. Самая стоячая вода в природе более подвижна (из-за ветра, дождя, волнения), чем аквариумная, поэтому для продления жизнеспособности среды обитания постоянная циркуляция воды в аквариуме обязательна. Достигается она в основном двумя путями - аэрацией или прогонкой воды через фильтр.

Главное назначение аэрации - обеспечение вертикального вращения воды в аквариуме. При этом происходит насыщение донных слоев у поверхности газами, выравнивается показатель кислотности (из-за жизнедеятельности растений в верхних слоях он выше, чем в нижних), предотвращается быстрое снижение в придонных слоях редокс-потенциала.

Аэрация необходима для быстрого смешивания свежей воды с аквариумной при подмене части воды, способствует коагулированию (слипанию в комочки) органической мути. Принудительное вертикальное вращение необходимо листьям растений (в полностью стоячей воде многие из них долго не живут), способствует оздоровлению рыб (многие из них проявляют реотаксис - становятся головой к потоку воды, и он смывает с их тела излишнюю слизь и прилипшие частицы). Наконец, аэрация обеспечивает постоянную смену воды между частицами грунта, где поселяются аэробные (дышащие кислородом) микроорганизмы - необходимыми компонент экосистемы - редуценты. Для продления стабильного периода жизни среды обитания в аквариуме вращение воды с помощью аэрации должно быть круглосуточным и круглогодичным.

Все, что сказано о движении воды при аэрации, происходит и при прогоне ее через фильтр. Однако значение фильтров в поддержании здоровья среды обитания в аквариуме значительно сложнее. И об этом разговор особый.

К абиотическим элементам в аквариуме относятся основные органические и неорганические соединения - вода, углекислота, кислород, кальций, азотные и фосфорные соли, аминокислоты, гуминовые кислоты и т. д. Лишь небольшая часть необходимых для продуцентов веществ находится в растворах и непосредственно доступна организмам, большее количество заключено в донных отложениях и в самих организмах. Таким образом, мы имеем в аквариуме не водную массу, содержащую питательные вещества, а равновесную систему из воды и твердой фазы (Ю.Одум, 1975).

Скорость перехода питательных веществ в раствор в результате деятельности продуцентов и редуцентов - один из важнейших процессов, регулирующих нормальное функционирование экосистемы. По значимости наиболее важными из растворенных в воде веществ являются карбонаты, сульфаты хлориды (Р.Дажо, 1975). Нитраты и фосфаты-необходимые элементы для создания живого вещества, в усвояемых формах в растворе имеются в крайне небольшом количестве, в основном они скапливаются на дне, где образуются в результате деятельности редуцентов. Бактерии утилизируют органические азотсодержащие выделения животных и превращают их в более простые вещества, доступные для усвоения растениями. Происходит минерализация азотсодержащих веществ. Переведя органические соединения в минеральную (неорганическую) форму, бактерии способствуют их окислению до нитритов и нитратов. Для точности отметим, что оба процесса осуществляют разные типы бактерий. Процесс превращения токсичных соединений азота в менее токсичные нитраты зависит от температуры воды в аквариуме, показателя кислотности, насыщенности воды кислородом и т. д. Процесс, получивший название нитрификации, зависит от состояния здоровья среды обитания в целом и рыб в частности. Если рыбы в аквариуме больны и их лечат, процесс может замедлиться, прекратиться совсем. Эритромицин, метиленовый синий полностью прекращают активность бактерий; сульфаниламид, тетрациклин сокращают их деятельность на 60-75%.

Снижение показателя рН ниже 7 также замедляет «работу» бактерий. Отсюда следует, что длительное лечение рыб метиленовым синим может способствовать их выздоровлению, но вслед за этим надо срочно, но аккуратно начать подменивать воду, в противном случае, выздоровевшие рыбы рискуют отравиться токсичными соединениями азота. Отсюда следует также, что в аквариуме с водой рН ниже 7 хуже протекают процессы нитрификации, и он стареет значительно быстрее, чем с нейтральной водой.

Нитрификация приводит к высокой степени окисления неорганического азота, а для благополучия среды обитания необходимо привести конечные продукты нитрификации к низкой степени окисления. Этот процесс осуществляют бактерии третьего типа (научные названия и определения этих типов бактерии мы здесь не даем). Они дышат не кислородом, а окисью азота, восстанавливая азот до двуокиси и свободного газа (процесс называется денитрификацией), снижая уровень неорганического азота в воде. Удаление излишков этого азота из воды - один из важнейших путей продления здоровья и долголетия среды обитания в аквариуме. И здесь нельзя полагаться только на деятельность бактерий, аквариумист должен способствовать этому процессу путем регулярной замены части воды и периодической промывки грунта. Часть этого азота усваивают и высшие растения аквариума.

Аквариум, в котором активность бактерий и тех процессов, о которых сказано выше, уравновешена количеством органических веществ, поступающих в воду, называется сбалансированием. Иначе говоря, в этом аквариуме начинает устанавливаться стабильно уравновешенная среда обитания с гомеоста-зом. Обычно в тепловодных (выше 15°С) аквариумных системах такая «сбалансированность» устанавливается через две недели после устройства аквариума.

«Аквариум ,- замечает известный американский специалист Спотт,- может быть готов к приему животных в течение первых двух недель, но он еще не совсем уравновешен, поскольку многие важные группы бактерий еще не стабилизировались». Далее он продолжает: «Впоследствии колебания в поступлении энергетических веществ компенсируются увеличением активности обменных процессов» (С. Спотт. Содержание рыбы в замкнутых системах.- М., 1983 .- С. 19), то есть увеличение подлежащих переработке веществ вызывает увеличение активности бактерий-редуцентов. Но, конечно, до известных пределов: сильно перенаселенный аквариум долго здоровым существовать не может. «Минерализация, нитрификация и денитрификация - процессы, протекающие в новом аквариуме более или менее последовательно. В установившейся системе они идут почти одновременно, согласованно, без отставания, поскольку все поступающие энергетические вещества быстро усваиваются» (С. Спотт. Там же.- С. 21). Этим, в частности, объясняется неэффективность нерегулярного внесения в аквариум удобрения для растений.

К продуцентам (производителям) относятся два главных типа растений: высшие споровые и высшие цветковые, являющиеся предметом коллекционирования среди аквариумистов (скажем так-желанные обитатели аквариума), и низшие, которые в большинстве представлены водорослями (их мы определим как неизбежных обитателей аквариума). В природных водоемах огромную роль в создании биомассы органических веществ играет фитопланктон (взвешенные в воде водоросли), роль высших растений значительно меньшая.

В уравновешенной среде обитания в аквариуме роль высших водных растений значительно больше, чем фитопланктона, присутствие которого в прозрачной воде совершенно незаметно. Но в одном случае этот фитопланктон становится заметен и вызывает катастрофу в аквариуме. Это происходит, когда под влиянием излишней освещенности прямыми солнечными лучами вода «зацветает»: сначала разрастание фитопланктона придает ей белесый цвет, затем зеленоватый, зеленый непроглядный и, наконец, темно-зеленый с чернотой в слабо освещенных углах.

Сидящие на субстрате (песок, камни, стекло, высшие растения, улитки) водоросли более заметны и относятся к четырем группам: сине-зеленые (развиваются обычно в начальной фазе жизни аквариумной среды), бурые (при недостаточной освещенности), зеленые (их присутствие нормально в уравновешенном аквариуме, а разрастание говорит об избыточной освещенности) и красные (так называемая «черная борода» разрастается в деградирующих, сильно загрязненных аквариумах). Роль растений в аквариуме значительна - это целая химическая фабрика, влияющая на остальные компоненты модели экосистемы.

К консументам (потребителям) относятся все животные обитатели аквариумов. Их выделения (газы при дыхании, экскременты, метаболиты, феромоны и т. п.) существенно влияют на состояние аквариумной среды обитания.

Для уравновешенного длительного стабильного состояния этой среды следует выполнять три правила, о которых уже шла речь: избегать перенаселенности аквариума, не допускать столкновения «профессиональных» потребностей его обитателей, соблюдать возможность свободного определения «адресов» населяющих аквариум видов. И, конечно, умеренно кормить. Надо помнить, что многие глубоководные обитатели океанов питаются порой раз в год или полтора, а нашим аквариумным рыбам недельный голод только полезен.

Остается уточнить один вопрос - где расположены одни из основных компонентов экосистемы - разлагатели, восстановители - специализированные виды бактерий, играющие столь большую роль в жизни и благополучии нашей модели? В природе - обычно в грунте. В аквариуме - тоже в грунте, среди крупинок не очень мелкого песка (аквариумисты обычно о таком грунте говорят - «песок заилился»).

Грунт вообще играет большую роль в жизни модели экосистемы аквариума - это своеобразная «кухня погоды». Состояние грунта определяет величину редокс-потенциала (окислительно-восстановительного показателя среды), влияет на показатель рН среды, препятствует или, наоборот, способствует скоплению токсичных веществ и т. д.

Качество грунта определяется и организмами, которые в нем живут. Известно, что плодородие почвы зависит от ее обитателей, например дождевых червей. Роль дождевых червей в грунте аквариума, способствуя циркуляции в нем воды и органических веществ, выполняют трубочник и живущие в грунте моллюски (чаще в аквариумах встречаются тропические улитки мелании). Первые при активных рыбах недолго выполняют свою роль, вторые годами живут и размножаются в аквариумах. Кстати, мелании - прекрасные индикаторы «здоровья» среды обитания в аквариуме: если это «здоровье» нарушено, они в массе покидают грунт и гроздьями повисают на растениях и стеклах аквариума.

Все сказанное о грунте справедливо только в том случае, если мы не будем его периодически промывать с целью продления зрелой фазы среды обитания. При регулярной промывке, обновлении грунта мы, естественно, нарушаем весь этот микромир песка и его важную роль в «здоровье» модели экосистемы.

Здесь мы подходим к роли аквариумных фильтров. Обычно в пособиях для любителей аквариума о них говорится как о средстве удаления из аквариума мути и грязи. На самом деле роль фильтра значительно сложнее: именно на его субстрате (фильтрующем материале - вате, гравии) поселяются столь важные для сбалансированного существования модели экосистемы различные бактерии. Именно в фильтрах происходит таинство утилизации органики, переработка химических веществ, устранение токсичных соединений, которых подробно говорилось выше. Именно в них происходит при надобности увеличение или сокращение массы редуцентов, которая и обеспечивает сбалансированность и долголетнее существование аквариума. Фильтрующую массу, как известно, тоже периодически перемывают, но на быстром протоке воды она вновь наполняется массой бактерий именно в том количестве, в каком требуется для сохранения сбалансированности среды.

Следовательно, даже в аквариуме с кристально чистой водой необходима постоянная работа фильтра, постоянный принудительный прогон через него воды с помощью эрлифтных или инжекторных систем, если мы хотим дольше сохранить в аквариуме стабильную жизнедеятельность экосистемы.

Процесс, происходящий в фильтрах, называется биологической очисткой и оздоровлением воды. И грамотный аквариумист под аквариумом понимает не только водоем, но и всю систему. Особенно хорошо это представляют себе любители морского аквариума. Любителям пресноводных аквариумов эту истину приходится пока доказывать: повсеместная доступность пресной воды и постоянная возможность переустроить аквариум заново, когда он пришел в в упадок, препятствуют восприятию настоящего аквариума как космической станции, состоящей из жилой зоны и зоны регенерации, соединенных шлангами с постоянной циркуляцией воды. Лишь при таком понимании можно говорить о попытках длительно регулировать гомеостаз модели экосистемы. С. Спотт (1983), придерживающийся крайней точки зрения по этому поводу, пишет: «Фильтрующий слой - постоянная система. Гравий нельзя извлекать и промывать, так как при этом вместе с детритом удаляются микроорганизмы». Однако не очень частая - примерно раз в три месяца, а то и реже-промывка небольших по емкости эрлифтных фильтров сбалансированных аквариумов не опасна.

Среда обитания в период ее становления крайне неустойчива, поэтому вмешиваться в работу аквариума в это время категорически запрещается. Нужно лишь следить за тем, как растения двинулись в рост - каждый новый листок становился больше, мощнее предыдущего; чтобы рыбы плавали здоровыми (спинной плавник - показатель их настроения - слипся, расправлен или периодически расправляется), осваивали весь объем воды, не держались у поверхности под углом 45°, жадно заглатывая атмосферный воздух; система подогрева, освещения, аэрации и фильтрации работала нормально (а где надо- можно и подрегулировать). Можно отрезать сгнившие части растений, пересадить некоторые из них. Можно и нужно периодически чистить от водорослевых обрастаний лицевую стенку аквариума; если он изготовлен из силикатного стекла - то специальным скребком с лезвием бритвы (продается в зоомагазинах), если из органического - то пластинкой из этого же материала с ровным срезом.

А чего делать нельзя? Нельзя в течение двух месяцев подменивать воду: какой смысл вместо полуводопроводной, еще только превращающейся в жилую воду, вносить опять стерильную водопроводную? В большом аквариуме подмена воды затормозит формирование среды обитания, а в малом это вмешательство вызовет катастрофу, все придется начинать сначала. Нельзя вносить ничего в аквариум. А советы таковы: либо внести огородные удобрения, либо сунуть под корни растений глину, торф. И то, и другое нужно редким и сложным в культуре водным растениям, но они потому и зовутся редкими, что не попадают в руки начинающего аквариумиста. Для большинства же аквариумных растений песок - вполне достаточный грунт, со временем он немного заилится за счет испражнений рыб, остатков отмерших листьев и превратится в высокопитательный.

Очень опасно для среды обитания в аквариуме бездумное внесение кормов (особенно сухих) в таком количестве, которое рыбки не могут съесть сразу (в течение 30-40 мин). К сожалению, это самая распространенная причина нарушения благополучия в аквариуме и гибели его обитателей.

Через 2-3 месяца формирующаяся водная среда обитания в аквариуме войдет в стадию молодости. С этого момента и до полного переустройства аквариума заново надо начать подменивать 1/5 часть воды раз в 10-15 дней, можно ежемесячно. Обитатели аквариума как будто и не требуют такого обновления воды, но среде обитания оно необходимо для продления молодости и зрелости. Во время подмены воды можно произвести и уборку - собрать шлангом мусор с грунта, почистить стекла. В аквариумы вместимостью более 200 л воду доливают тонкой струёй из-под крана. Для мелких водоемов воду нужно отстоять в комнате или подогреть до 40-50°С.

Через полгода наступает зрелость среды обитания, теперь уже только грубым вмешательством возможно ее испортить. Через год пора помочь среде обитания не стареть. Ее старе

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.

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 ______________________________________________ _______________________________________________

Вам могут быть интересны следующие материалы