Проект по экологии.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Петраковская средняя общеобразовательная школа

НОМИНАЦИЯ

«Зоология и экология беспозвоночных животных»

Тема: Роль дождевых червей в природе.

Участники проекта: Герман Кристина Александровна 7 класс,

Вдовенко Виктория Николаевна 11класс,

Руководитель проекта: Литвинова Ирина Васильевна.

2014 г.

Содержание

1. Введение (цели, задачи и гипотеза проекта)

2. Методика исследований

3. Результаты исследований

4. Выводы по работе и их анализ

5. Заключение

6. Список использованной литературы

Введение

Выйдя на улицу после дождя, я увидела больших дождевых червей в лужах, и мне стало интересно, почему они на поверхности суши, а не в почве? Ведь они обитают в почве. И вообще стало интересно, а какую роль они играют в природе.

Учитель биологии предложила мне вместе с ученицей 11класса Вдовенко Викторией провести несколько экспериментов и поучаствовать в экологическом проекте.

И мы принялись за дело.

Гипотеза: Польза или вред от дождевых червей.

Цель проекта: Выяснить каково значение дождевых червей в природе.

Задачи:

• С помощью экспериментов проверить выдвинутую гипотезу

• Познакомиться с характеристикой дождевых червей

• Научиться бережно относиться к дождевым червям

Актуальность исследования. Беспозвоночные животные окружают нас повсюду и необходимо знать о них как можно больше. Наш выбор остановился именно на Кольчатых червях (дождевые черви), потому что нам захотелось познакомится с червями, которые находятся у нас в огородах, палисадниках и не только более подробно. Дождевых червей ещё называют «неутомимые агротехники природы», «Ночной выползок», «земляные» что делает наше любопытство ещё более сильным в познании.

Мы вместе с Ириной Васильевной определили сроки проведения экспериментов и место проведения. Работали в классных кабинетах биологии и информатики МКОУ Петраковской школы, наблюдали за червями после дождя по адресу: ул. Центральная 56, с. Петраки, ул. Новомихайловская, д. Новомихайловка, а также побывали в школьной и сельской библиотеках (ул. Клубная, здание ДК). Работали мы во внеурочное время с середины сентября до конца октября 2014г.

Чтобы найти ответы на данную гипотезу, мы начали заниматься поисками информации в дополнительных источниках, помимо учебника биологии 7кл, нам пришлось почитать энциклопедии, побывали в библиотеках и в сети Интернет. И вот что мы узнали…

Методика исследований

Характеристика дождевых червей

Земляные или дождевые черви (лат. Lumbricina) — подотряд малощетинковых червей из отряда Haplotaxida. Обитают на всех континентах кроме Антарктиды, однако лишь немногие виды изначально имели широкий ареал: распространение ряда представителей произошло за счёт интродукции человеком. Наиболее известные европейские земляные черви относятся к семейству Lumbricidae.

Длина тела представителей разных видов варьирует от 2 см (род Dichogaster) до 3 м (Megascolides australis). Число сегментов также изменчиво: от 80 до 300. При передвижении дождевые черви опираются на короткие щетинки, расположенные на каждом сегменте кроме переднего. Число щетинок изменяется от 8 до нескольких десятков (у некоторых тропических видов).

Кровеносная система у червей замкнутая, достаточно хорошо развита, кровь имеет красный цвет. Дыхание осуществляется через богатую чувствительными клетками кожу, которая покрыта защитной слизью. Нервная система дождевых червей состоит из слабо развитого головного мозга (два нервных узла) и брюшной цепочки. Имеют развитую способность к регенерации.

Дождевые черви являются гермафродитами, каждая половозрелая особь обладают женской и мужской половой системой (синхронный гермафродитизм). Они размножаются половым путем, используя перекрестное оплодотворение. Размножение происходит через коконы, внутри которых яйца оплодотворяются и развиваются. Кокон занимает несколько передних сегментов червя, выделяясь относительно остального тела. Выход из кокона маленьких червей происходит через 2-4 недели, а через 3-4 месяца они вырастают до размеров взрослых особей.

Пища, потребляемая земляными червями, сначала перемалывается у них в глотке, а затем передается в кишечник. Здесь происходит пищеварительный процесс при помощи энзимов. Часть пищи направлена на предоставление червям энергии и способствует их росту. Остальная часть пищи выделяется в виде гранул. Растворимые питательные вещества в этих гранулах более полезны, чем пища, потребляемая червями в самом начале. Эти выделения богаты кальцием, магнием, фосфором и азотом. Почва, богатая растительными остатками, составляет главный источник питания червя. Кроме того, по ночам черви наиболее активны, они затаскивают в свои норы опавшие листья, травинки, мелкие растения.

Зимой земляные черви впадают в спячку. Вследствие того, что заморозки мгновенно убивают земляных червей, они предпочитают зарываться поглубже в землю, куда мороз не проникает. Весной, когда температура достигает подходящего уровня, и земля пропитывается дождевой водой, земляные черви проявляют очень заметную активность. В это время для них наступает брачный сезон.

Они размножаются очень быстро, производя на свет около сотни молодых червей в год. Летом черви не столь активны. Пищи в это время очень мало, а почва лишена влаги, что может стать причиной гибели червей. Осенний период опять характеризуется активностью червей. В это время опять начинается воспроизводство потомства, которое длится вплоть до наступления зимы.

Земляные черви живут сравнительно долго. Некоторым удается прожить около десятка лет, если они не становятся жертвами птиц и кротов. Еще одной угрозой для их жизни являются пестициды, столь широко используемые в садоводстве сегодня. Некоторые черви погибают из-за чрезвычайной жары или заморозков. Также черви могут погибать, когда почва становится сухой или когда недостаточно пищи. Все эти условия сокращают длительность жизни земляных червей, которые являются лучшими помощниками садоводов.

Экология. Дождевой червь (Lumbricus terrestris) обитает в различных почвах, но наиболее благоприятна для него почва огородных и садовых культур. В странах с влажным климатом дождевых червей больше. Однако в почвах, пропитанных водой, а равно на болотах, в особенности торфяных, Lumbricus terrestris не живет или во всяком случае эти почвы для него не характерны. Норы его достигают 2—2,5 м глубины.

Многие из нас видели, как дождевые черви массово выползают на поверхность земли во время дождя, но мало кто знает, почему они это делают. Впрочем, у нас на этот счет имеется немало интересных своих гипотез. Мы провели опрос среди ребят старших классов нашей школы и вот результат. Некоторые считают, что червяков выгоняет на поверхность тяга к путешествиям, а другие — что причиной подобного поведения является боязнь кротов. Есть и такие, кто считает обе эти гипотезы справедливыми. Третьи – думают, что черви бояться утонуть. Существует много традиционных объяснений подобного поведения дождевых червей, однако все они весьма и весьма сомнительны. Люди, далекие от зоологии, полагают, что черви выбираются во время дождя на поверхность потому, что очень любят воду и стараются воспользоваться ситуацией для того, чтобы повысить влажность внутри своего организма. Однако подобная версия очень далека от реальности — ведь влажность в самой почве после начала ливня растет достаточно быстро и червяку достаточно просто мигрировать из нижнего слоя в "промокший" верхний. А вот выползать на поверхность, где он может стать легкой добычей хищников (которые и в плохую погоду не дремлют), этому существу совершенно незачем.

Чтобы найти ответ на интересующий нас вопрос мы обратились к энциклопедии «Природа», 2010г. Почему после дождя мы встречаем червей на поверхности земли?

Биологи же объясняют это явление следующим образом — во время дождя проникающая в почву вода заливает туннели, по которым дождевые черви перемещаются, так как черви дышат поверхностью тела, растворенным в воде кислородом. Норки их заполняются водой, кислорода мало, дождевые черви вынуждены выбираться наружу.

Эти существа вообще чувствуют себя более

комфортно в условиях повышенной влажности,

поскольку они дышат сквозь поверхность тела, а

чем более сыро вокруг, тем лучше кислород

проходит в их организм. Кроме того,

эксперименты показали, что дождевые черви

вообще могут прожить несколько дней в банке с водой и чувствовать себя при этом не хуже, чем в почве (интересно, что об этом знает практически каждый рыболов). Таким образом, они спокойно могут переждать дождь даже в полностью затопленных "квартирах" и не подвергать свою жизнь опасности, выползая на поверхность.

"Черви превосходным образом подготавливают землю для роста растений…Они просеивают землю настолько, что в ней не остаётся плотных минеральных частиц ….Тщательно перемешивают они всю почву, подобно садовнику, готовящему измельчённую землю для своих самых изысканных растений" 
(Ч. Дарвин).

При изучении литературы мы выяснили: отсутствие дождевых червей в почве означает, что почвенные условия неблагоприятны для их жизнедеятельности, и, как следствие, плодородие такой почвы крайне низкое. Все дождевые черви ведут одинаковый, ночной образ жизни: они всю жизнь проводят в земле, роя глубокие ходы и, таким образом, рыхля землю, выползая на поверхность почвы лишь ночью… Норка червя представляет собой узкий длинный канал, который в жаркое лето может достигать глубины 1,5 метров, с расширением в конце для разворота. Половозрелые черви (с "пояском") взаимно оплодотворяют друг друга (гермафродиты) и откладывают коконы с яйцами.

Питаются дождевые черви, как нам уже известно, разлагающимися растительными остатками и почвенными микроорганизмами, поэтому являются почвообразователями и очень полезны: удобряют и способствуют образованию перегноя, разрыхляют и аэрируют почву.

Дождевые черви составляют от половины до трёх четвертей всей биомассы почвенных беспозвоночных и проделывают колоссальную работу по оздоровлению и улучшению почвы, поистине это "бойцы невидимого фронта", чей труд незаметен, и поэтому немногие ценят червей по достоинству. Один гектар не загубленной химией и пахотой почвы может содержать от 1 до 200 млн. особей дождевых червей, а вес их биомассы колеблется от 2 до 5 тонн на гектар. Если взять в расчёт, что червь за сутки пропускает через свой организм равный собственной массе вес земли с органикой, то при среднем весе червя в полграмма и их количестве 100 шт/кв. м (то есть 1 млн. на гектар), то получается, что за сутки они пропускают через себя 50 г земли на квадратный метр, или полтонны земли на гектар. С учётом того, что деятельность червей в средней полосе составляет 200 дней в году, то за сезон эта цифра возрастает до 10 кг/кв.м, или 100 т/га - комментарии излишни!

"Удивительно, как такое мягкотелое животное умудряется рыть землю, порой очень сухую и твёрдую?! У него три метода выполнения этой трудной задачи. Если земля рыхлая и податливая, то червь буравит её, как отбойным молотком. Глоточный мешок у него с твёрдыми и толстыми стенками и может выдвигаться вперёд. При этом он раз за разом сильно ударяет изнутри в переднюю часть тела, вбивая её в землю, как молоток. Но от этих ударов даже мягкая земля перед головой червя твердеет, утрамбовываясь. Тогда он прибегает к другому способу: отрывает губами кусочки земли и глотает её. Наглотается до предела и ползёт к поверхности земли, на которую выбрасывает прошедшую через кишечник почву. Но вот попался на пути в подземелье особенно плотный и сухой грунт - червь увлажняет его каплями слюны. Намокнет кусочек почвы, червь его глотает. Днём он прячется в норке головой к входу, который прикрыт листьями, хвойными иглами и прочим мусором, а в сумерки оживает. Выползает на поверхность почти всем телом, лишь задний конец держится за край норки, а передняя часть тела совершает круговые движения, приподнимаясь над землёй, и ощупывает всё вокруг. Нащупает губами опавший лист дерева, хватает его и тащит в норку…" (И. Акимушкин).

Если почвенные микроорганизмы и растения закрепляют химические элементы почвы в своих клетках, то дождевые черви и другие почвенные беспозвоночные способствуют выведению этих элементов из органического вещества растений и микробной биомассы, давая, таким образом, пищу новым растениям. В данном круговороте веществ, дождевые черви выступают как регуляторы деятельности микроорганизмов, обогащая почву натуральными азотом, фосфором и калием, сбалансированными между собой. Также особо ценным является то, что черви поглощают и переваривают не только перегной, но и бактерии, водоросли, грибы с их спорами, простейшие организмы животного мира (в том числе нематод!) - это настоящие дезодораторы и санитары, оздоровители почвы, обеззараживающие патогенную почвенную микрофлору.

Из вышесказанного можно заметить, что черви приносят пользу нашей почве, а значит и урожаю. Вот еще одно доказательство этого из статьи Зиборовой Е.Ю. (автор статьи «Дождевые черви - неутомимые "агротехники" природы»)

«Глубокая пахота земли, использование химических удобрений и пестицидов отрицательно сказываются на популяции червей, а в результате - на здоровье человека. Отказавшись от глубокой перекопки почвы и применения химических веществ в саду, садоводы создают благоприятные условия для жизнедеятельности дождевых червей. А это значит, что с годами плодородие почвы при постоянном росте их численности будет не снижаться, а повышаться. Я убедились в этом на практике. Регулярно закладывая на очищенном от обилия камней участке компост и получая из него с помощью купленных технологических червей гумусное удобрение, способствуя размножению червей в саду постоянным внесением в землю всевозможных органических остатков (которые раньше шли в мусорное ведро) мы смогли за несколько лет существенно повысить плодородие почвы и улучшить её структуру, многократно умножить популяцию червей. Теперь я не выдёргиваю осенью засохшие однолетники, а обрезаю уже весной оставленную в зиму надземную часть растительных остатков: я знаю, что на их отмерших корнях пирует огромное количество дождевых червей».

Чтобы доказать выше сказанное мы провели несколько экспериментов и наблюдения.

Результаты исследований

Наблюдение 1.

Мы провели наблюдение, каждый сам по себе после сильного и долгого дождя в сентябре и в начале октября, когда выходили на улицу и пытались найти дождевых червей на поверхности земли. Мы их встречали и даже сфотографировали, чаще всего дождевые черви встречались в воде и по размерам не меньше 10 сантиметров.

Из характеристики можно сделать вывод: если черви появились на поверхности суши, значит у нас почва находиться в хорошем состоянии, так как черви насыщают ее воздухом, перерабатывают перегной и т.п.

Эксперимент 1

Мы взяли стеклянную банку, наполнили его слоями: 1 слой – земля, 2 слой – песок, 3 слой - земля. Просматривалась чёткая граница между слоями. Затем поместили туда червей. Землю периодически сбрызгивали водой. Через 1 месяц исчезла граница «песок – земля».

Получилась однородная масса.

Опираясь на данные эксперимента, можно сделать вывод, что пронизывая почву ходами, дождевые черви рыхлят её, способствуют аэрации и увлажнению на глубине, перемешивают почвенные слои и таким образом повышают плодородие почвы.

Гипотеза о пользе дождевых червей подтвердилась.

Эксперимент 2

Проанализировав состояние комнатных растений, мы выбрали поникшее растение и поместили его в землю, полученную в результате 1 эксперимента. Через некоторое время мы заметили, что растение стало расти лучше. Ветви стали крепче, куст пышнее, окрас насыщенным.

Вывод: дождевые черви улучшили структуру земли.

Гипотеза о пользе дождевых червей подтвердилась.

Эксперимент 3

Выясним, необходимы ли черви в горшках комнатных растений.

Мы поместили дождевых червей в горшок и посадили цветок. Через 2 недели заметили, что цветок начал увядать. Мы аккуратно вынули цветок из горшка и внимательно осмотрели корневую систему. Мы обнаружили, что черви объели корни цветка.

Вывод: Черви в горшках комнатных цветов не нужны.

Кстати, полезная информация: чтобы удалить червя из горшка, можно опустить горшок в воду и черви выползут на поверхность сами.

Гипотеза о вреде дождевых червей подтвердилась.

Выводы по работе и их анализ

Дождевые черви очень многочисленны в почве, и их деятельность имеет огромное значение в почвообразовательных процессах.

Роясь в земле, черви разрыхляют почву и этим открывают доступ воздуху и воде, необходимым для полного разложения органических веществ. Прелые листья и другие, растительные и животные остатки они затаскивают внутрь своих подземных ходов и этим способствуют обогащению почвы перегноем, а, роясь в глубине, пропускают землю через свой кишечник, перемешивают почву и увеличивают толщину её плодородного слоя. На разрыхлённой, перемешанной и обогащённой перегноем почве пышно развивается растительность. Но черви могут объедать корни растений. Поэтому комнатным растениям они не нужны, а можно использовать почву после переработки червями. Но предполагают, что в скором будущем черви станут одним из популярных кулинарных блюд.

В заключение хотим сделать вывод, что дождевые черви – это удивительные животные!

Заключение

Над проектом работали девушки, которые посещают кружок «Школьная газета» и постоянные участники школьных олимпиад по предметам экологии, биологии и географии – Герман Кристина и Вдовенко Виктория. Всю работу провели в основном самостоятельно (поисковая, набор текста, определения темы, цели, задачи и гипотезы, анализ текстов), а совместно с руководителем проводили эксперименты. Фото выполнено каждым участником самостоятельно и 1 отсканировано.

Мы рассказали и показали свой проект на внеклассном мероприятии. А еще мы хотим предложить познакомиться с нашим проектом людям, занимающимся приусадебными хозяйствами, думаем, что наш проект поможет улучшить в озеленении нашего села в целом.

Список литературы

1. Энциклопедия «Природа», 2010

2. И. Акимушкин в книге "Мир животных: беспозвоночные", 19

3. Большая школьная энциклопедия, 2003

4.  http://sng-portal.ru/arhiv/podkormka-rasteniy/chem-polezny-dozhdevye-chervi/

5.  http://atcm.pp.ua/foto-zemlyanoj-chervyak.htm

6.  http://knu.znate.ru/docs/index-568659.html