制作生態(tài)缸,并觀察其穩(wěn)定性

1、77?研究時(shí)間：2009年12月至2010年3月 2008級(jí)高三（2）班 指導(dǎo)老師：鄭超課題組成員：李超群、龔海燕、周蘭蘭、應(yīng)家正、張彬制作生態(tài)缸，并觀察其穩(wěn)定性9【內(nèi)容摘要】我們希望通過(guò)我們的努力研究以及指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，制作一個(gè)生態(tài)缸，并使它在一段時(shí)間內(nèi)保持生態(tài)平衡及穩(wěn)定，借此研究生態(tài)穩(wěn)定所需的條件、表現(xiàn)及其他相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)。我們?cè)谶@幾個(gè)月努力嘗試的過(guò)程中，學(xué)到了很多知識(shí)，積累了很多經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了自身的綜合能力,增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神。我們的實(shí)驗(yàn)失敗了，但研究活動(dòng)是成功的。我們更深層次地了解了我們所處的環(huán)境，親身體驗(yàn)了維持生態(tài)穩(wěn)定的難度，更進(jìn)一步地懂得了生態(tài)系統(tǒng)的脆弱。我們可以用我們的親身

2、經(jīng)歷來(lái)告訴大家，保護(hù)環(huán)境刻不容緩，保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)，保護(hù)環(huán)境的路很長(zhǎng)并且很艱辛?！娟P(guān)鍵詞】生態(tài)缸 穩(wěn)定性 環(huán)境我們本次研究活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)是希望通過(guò)我們的努力研究以及指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，制作一個(gè)生態(tài)缸，并使它在一段時(shí)間內(nèi)保持生態(tài)平衡及穩(wěn)定。借此研究生態(tài)穩(wěn)定所需的條件、 表現(xiàn)及其他相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)。、可行性分析1、物質(zhì)條件：我們做實(shí)驗(yàn)的材料較容易獲得，土壤和部分動(dòng)植物來(lái)自校園，一些植物和小烏龜是從家里拿來(lái)的。生物實(shí)驗(yàn)室為我們提供了適合的場(chǎng)所，而且目前我們生物課所學(xué)的課程有利于我們了解生態(tài)平衡的原理。2、人員條件：我們小組的成員對(duì)這個(gè)課題充滿了濃厚的興趣，這使我們充滿熱情地投入到活動(dòng)中去，盡自己最大的力量

3、完成好這次研究。我們具備一定的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，并且有生物老師的專業(yè)指導(dǎo)，這也將促使我們的活動(dòng)更加順利地開(kāi)展。3、時(shí)間條件：每周五下午的兩節(jié)研究性學(xué)習(xí)課程，以及每天中午午休的時(shí)間都可以方便我們?nèi)ビ^察實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程并整理數(shù)據(jù)。4、冬天氣溫較低，不太適合動(dòng)植物的生長(zhǎng)，制作生態(tài)缸難度較大。5、人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較難維持，并且很可能是短暫的。二、活動(dòng)分工任務(wù)負(fù)責(zé)人任務(wù)負(fù)責(zé)人設(shè)計(jì)生態(tài)缸全組人員討論文字記錄應(yīng)家正、徐晨雅、吳曉燁材料準(zhǔn)備應(yīng)家正、張彬攝影記錄婁湯瑩制作生態(tài)缸全組人員撰寫報(bào)告婁湯瑩、李超群定期觀察全組人員輪流三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1 .材料準(zhǔn)備一只由學(xué)校提供的生態(tài)缸，從校園中采集的泥土，沙土，石子，經(jīng)過(guò)晾曬

4、處理的水;動(dòng)物：一只家里帶來(lái)的生命力較強(qiáng)的小烏龜，從校園中采集的蚯蚓;植物：水草，苔蘚，寶石花,仙人掌等;工具：鏟子，相機(jī)。2 .水土制備2009年12月16日中午,我們?nèi)w小組成員共同參與，在學(xué)校的櫻花樹(shù)下挖了一些泥土（約含條小蚯蚓），拾取了一些小石子,到生物實(shí)驗(yàn)室對(duì)生態(tài)缸進(jìn)行了第一次制作。我們?cè)谒诘哪嗤林羞x取了土質(zhì)良好的部分，將其堆在生態(tài)缸中，形成一個(gè)小土坡的形狀，并在預(yù) 備作為水塘的部分鋪墊了一層薄薄的泥層，用小石子鋪墊在水塘和小土坡的邊界上，防止水塘中的水會(huì)蔓延到小土坡里。我們用實(shí)驗(yàn)室里的水槽裝了六槽的自來(lái)水,靜置。準(zhǔn)備幾天后再將水倒入生態(tài)缸中。*圖1.建立土坡3 .生態(tài)建設(shè)2009

5、年12月23日中午，我們的小組成員分別帶來(lái)了烏龜，小草，黃沙，仙人球，寶石花，蘚類植 物等材料，到生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行第二次生態(tài)缸的制作。我們先將事先靜置過(guò)的水倒入缸中，再將黃沙鋪墊在小土坡上。我們本想等水層中的泥沙沉淀后再 將水草等植物放入水中，并將仙人球埋入小土坡的高地上?？墒撬林械乃譁啙幔⒁恢毕蛐⊥疗碌姆较蚵?無(wú)法控制。我們只好用泥塊，黃沙一層層地墊高。打算過(guò)幾天等水層干凈后，再將水草放入水塘中。圖2.水塘改造h護(hù) K b - 3. 生態(tài)建設(shè)4. 生態(tài)重建2009年12月30日，我們估計(jì)水層中的泥沙已經(jīng)沉淀完全了，趕到生物實(shí)驗(yàn)室，準(zhǔn)備進(jìn)行觀察，記 錄。我們發(fā)現(xiàn)，原本有兩個(gè)指節(jié)高的水塘中

6、的水，已經(jīng)被蒸發(fā)許多。小土坡上的泥塊，由于浸水過(guò)多,全部坍塌在水塘中，成了泥漿，烏龜被埋入泥漿下，不得動(dòng)彈。原本的蘚類植物，早已枯黃。仙人球的根部也腐爛了，總之生態(tài)缸內(nèi)的情形一片混亂。不得已，我們?cè)偃W(xué)校的草坪中挖取了泥塊，覆蓋在原本的小土坡上，準(zhǔn)備重新建設(shè)生態(tài)缸。我們 將烏龜洗凈，將沒(méi)用的植株清理干凈，重新倒入靜置過(guò)的水。又撈取了一些黑藻，放置在水塘的底部,重新制作了生態(tài)缸。-也妙*5. 生態(tài)崩潰2010年1月7日,我們?cè)俅蝸?lái)到生物實(shí)驗(yàn)室時(shí)，生態(tài)缸中的水已經(jīng)干枯了，龜裂成一塊塊。烏龜縮在小土坡上，而黑藻也已枯死。從以上的現(xiàn)象中，我們不得不承認(rèn)，我們這次制作生態(tài)缸的實(shí)驗(yàn)失敗了。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們

7、小組成員通過(guò)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的感悟，以及在網(wǎng)上資料的幫助下，認(rèn)識(shí)到這次實(shí)驗(yàn)的失敗，不是偶然，而是必然。首先，從實(shí)驗(yàn)的步驟上來(lái)看，我們的操作不夠嚴(yán)謹(jǐn)，是粗略的，對(duì)實(shí)驗(yàn)中各個(gè)方面的影響因素估計(jì)不足。例如，我們應(yīng)在放入水前，鋪墊一層黃沙，防止松軟的泥塊滑入水塘中，致使水層十分渾濁。同時(shí)，我們也忽略了應(yīng)把生態(tài)缸放置在陰涼處，卻將其暴露在陽(yáng)光下，致使水塘中的水干枯，使植株死亡。除此之外，我們?cè)谠砩系恼J(rèn)識(shí)層面太淺，以為只是呼吸作用和光合作用簡(jiǎn)單的循環(huán)而已，忽略了 其他。但是，人類目前確實(shí)沒(méi)有足夠的能力構(gòu)建一個(gè)能夠自給自足、長(zhǎng)期穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，美國(guó)科學(xué)家的“生物圈n號(hào)”實(shí)驗(yàn)也同樣以失敗告終，所以說(shuō):人類只有一

8、個(gè)地球！ ”五、學(xué)習(xí)收獲雖然以我們的能力、條件及技術(shù)還無(wú)法創(chuàng)造出穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是我們?cè)谶@幾個(gè)月努力嘗試的過(guò) 程中，學(xué)到了很多知識(shí)，積累了很多經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了自身的綜合能力，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神?？梢?說(shuō)，我們的實(shí)驗(yàn)失敗了，但研究活動(dòng)是成功的。我們達(dá)到了最初的目的，更深層次地了解了我們所處的 環(huán)境，親身體驗(yàn)了維持生態(tài)穩(wěn)定的難度，更進(jìn)一步地懂得了生態(tài)系統(tǒng)的脆弱。我們可以用我們的親身經(jīng) 歷來(lái)告訴大家，保護(hù)環(huán)境刻不容緩，保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)，保護(hù)環(huán)境的路很長(zhǎng)并且很艱辛。這次研究學(xué)習(xí)，給我們上了最生動(dòng)的一課。附件:附件1:部分活動(dòng)照片附件2:活動(dòng)感言附件3:參考資料附件4:活動(dòng)視頻附件1部分活動(dòng)照片附件

9、圖3.生態(tài)建設(shè)附件圖1.材料準(zhǔn)備附件圖2.水土制備徐晨雅附件 2活動(dòng)感言在生態(tài)缸的制作與觀察過(guò)程中，我們學(xué)到了許多生物知識(shí)，并認(rèn)識(shí)了人與環(huán)境和諧相處的重要性。土壤，水分，陽(yáng)光，烏龜，植物構(gòu)成了簡(jiǎn)易的生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)精細(xì)的照料，生命力頑強(qiáng)的烏龜存活了下 來(lái)，其健康狀況也不錯(cuò)。從中，我們領(lǐng)悟到了許多，只要我們不去刻意破壞我們的生活環(huán)境，人與自然 就能夠和諧相處。我會(huì)從身邊的小事做起，從珍惜一滴水，一縷陽(yáng)光，一片土壤開(kāi)始，做好環(huán)境的保護(hù) 者。吳曉燁在經(jīng)過(guò)一周的準(zhǔn)備后，我們終于要正式開(kāi)始生態(tài)缸的制作了。由于缺乏專業(yè)知識(shí)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，布置 生態(tài)缸時(shí)出了許多差錯(cuò)，但我們不曾氣餒。用的泥土太過(guò)黏著，植物不能很好

10、的生長(zhǎng)，放水時(shí)沙子沒(méi)鋪 好，成了一缸泥水，一時(shí)間真讓我們束手無(wú)策。雖然有很多失敗，但同時(shí)我們也學(xué)到了很多。每一次失 敗里，都是一次進(jìn)步。張彬我們小組的研究性學(xué)習(xí)已接近尾聲，經(jīng)過(guò)一個(gè)多學(xué)習(xí)的實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足之處，但 在這個(gè)過(guò)程中我們也收獲了很多，提高了自己的動(dòng)手能力，加強(qiáng)了與組員間的配合。雖然我們的生態(tài)缸 并不怎么完善，我們也通過(guò)它了解了許多生物的一些基本習(xí)性，學(xué)到了許多書本中沒(méi)有的知識(shí)，還豐富 了我們的課余生活。；還有周蘭蘭我們這組研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要是制作生態(tài)缸并觀察其穩(wěn)定性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們遇到了許多問(wèn) 題。例如在觀察期間，由于沙土沒(méi)有鋪好，導(dǎo)致后來(lái)便沉了泥漿；仙人掌放在里

11、面會(huì)被“悶死” 那只可憐的小烏龜，只能把頭埋進(jìn)略干的土中 , 我們每隔一段時(shí)間都會(huì)去觀察它們，盡力解決一個(gè)又 一個(gè)的問(wèn)題，希望生物在里面能順利生長(zhǎng)。從中我們體會(huì)到了維持生態(tài)平衡的艱難。總之，這次研究性 學(xué)習(xí)頗有意義，也讓我們學(xué)到了不少制作生態(tài)缸的知識(shí)。附件 3參考資料在高中生物學(xué)教材中，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一直是重要的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的要求， 我們從探究活動(dòng)的角度設(shè)計(jì)了“設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)設(shè)計(jì)并制作生 態(tài)缸，觀察其中動(dòng)植物的生存狀況和存活時(shí)間的長(zhǎng)短，就可以初步學(xué)會(huì)觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且進(jìn)步理解影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的各種因素。1）生態(tài)缸可制作成封閉型，

12、也可制作成開(kāi)放型 （ 即不加蓋 ） 。前者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的基本成分及其比例有 著更嚴(yán)格的要求。2）生態(tài)缸中放置的生物必須具有較強(qiáng)的生活力，放置生物的數(shù)量要合適。（氣） 滲透上來(lái)。3）為了使生態(tài)缸內(nèi)的沙地保持干燥，可在沙土下鋪墊一張塑料布，以防止缸中水4）生態(tài)缸制作完畢后，應(yīng)該貼上標(biāo)簽，在上面寫上制作者的姓名與制作日期。5）實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排，最好實(shí)驗(yàn)課中在討論的基礎(chǔ)上，由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)部分全 部安排在課外或家中進(jìn)行。（ 由顏色變化進(jìn)行判別 ）6）讓學(xué)生設(shè)計(jì)一份觀察記錄表，內(nèi)容包括植物、動(dòng)物的生活情況，水質(zhì)情況 及基質(zhì)變化等。7）定期觀察，同時(shí)做好觀察記錄。8）如果發(fā)現(xiàn)生態(tài)缸中的生物已經(jīng)全部死亡，說(shuō)明此時(shí)該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已被破壞，記錄發(fā)現(xiàn)的時(shí) 間。9）依據(jù)觀察記錄，對(duì)不同生態(tài)缸進(jìn)行比較、分