Eroosion vaikutus maaperään

Tällä harjoitustyöllä voidaan demonstroida erilaisten maaperien vaikutusta eroosion nopeuteen.

Välineet:

  • sakset
  • mittalasi

Aineet:

  • kolme muovipulloa
  • kolme purkkia
  • multaa
  • kariketta
  • narua
  • ruohon siemeniä, esim. rairuoho kasvaa nopeasti

Kolmesta pullosta leikataan irti osa reunasta, niin että pullot voidaan asettaa lappeelleen (kts. kuva) ja niissä voidaan kasvattaa kasveja. Pullot pitää asetella niin, että ne pysyvät paikallaan, esimerkiksi liimata alustaansa. Pullojen pitää tulla sen verran alustalta ulospäin, että niiden suuaukon alle saadaan ripustettua purkki, johon voidaan kerätä valuva vesi. Purkki voidaan kiinnittää narulla roikkumaan. Soveltuvia purkkeja ovat esimerkiksi pullojen alaosat tai jogurttipurkit.

Pullot täytetään identtisillä määrillä multaa niin, että multa on painettu tiukaksi. Mullan tason pitää jäädä pullon suiden alapuolelle. Lisää ensimmäiseen pulloon siemenet, toiseen karike äläkä lisää kolmanteen pulloon mullan lisäksi mitään. (Jos laitat pulloon, jossa on siemenet poisleikatun osan takaisin kanneksi, siemenet itävät ja kasvavat nopeammin.)

Kun siemenet ovat itäneet ja pullossa on tarpeeksi kasvustoa, koe voidaan aloittaa. Tähän asti pulloissa voi pitää korkkeja, mutta nyt ne pitää ottaa pois. Kaatakaa jokaiseen pulloon saman verran vettä päivittäin (esimerkiksi 0,5- 1 dl – voi arvioida sen mukaan kuinka paljon aurinko paistaa – eli vettä haihtuu – ja kuinka paljon päivittäin pullon läpi virtaa vettä).

Lapappadolcen kuva tuloksista (http://www.lapappadolce.net/en/science-experiment-on-soil-erosion-2/)

Lapappadolcen kuva tuloksista (http://www.lapappadolce.net/en/science-experiment-on-soil-erosion-2/)

Kun vettä on kertynyt kuhunkin purkkiin noin desin verran, kertyneen veden väriä voi vertailla. Odotusten mukaisesti kasvusto vähentää eroosiota, ja tässä purkissa pitäisi olla kirkkain vesi. Karike vähentää myös eroosiota, joten tässäkin pullossa sen pitäisi olla pienempää kuin suojaamattomalla mullalla.

Koetta voidaan vielä jatkaa tämän jälkeen, esimerkiksi mittaamalla läpitulleen veden pH:ta tai määrittämällä siitä aineita.

pH:n vaikutus vesielämään

Tässä tutkimuksessa säädellään kasvuympäristön pH:ta ja vertaillaan sen merkitystä eliöiden menestymiseen vedessä.

Tarvittavat välineet:

– isoja kasvatusastioita – n. ½ litraa, isot keitinlasit ovat paras vaihtoehto
– tislattua vettä
– luonnonvettä
– (laimeaa) rikkihappoa
– (laimeaa) natriumhydroksidia
– pH-mittari, esimerkiksi elektrodimittari tai lakmuspaperi
– lannoitetta

Mahdollisia lajeja:

– eläinplanktonia, kuten vesikirppuja tai hankajalkaisia
– limaskaa (saa yleensä akvaariokaupoista)
– kasviplanktonia, kuten pieniä leviä

Tehkää erilaisia kasvatusliuoksia, niin että yhdessä on tislattua vettä ja muissa pH:ta on muunneltu (pienillä määrillä!) rikkihappoa tai natriumhydroksidia. Sopiva pH-väli on 5-9, joten erilaiset kasvatusliuokset voivat olla vaikka pH:ssa 5,0;6,0;6,5;7;7,5;8,0;9,0. Jokaiseen lisätään pieni yhtäsuuri määrä lannoitetta, jotta vedessä on ravinteita. Lisäksi näiden lisäksi on syytä pitää kontrollinäytteenä eliöitä, jotka on tuotu luokkaan omasta ympäristöstä otetussa vedessään.

Lisätkää jokaiseen kasvatusliuokseen yhtä suuri määrä eliöitä. Tämän pystyy selvittämään esimerkiksi eläinplanktonin tapauksessa laskemalla (- eläinplanktonia on helpoin siirtää ja laskea pipettien avulla) tai kasviplanktonin tapauksessa sekoittamalla kerätty planktonnäyte hyvin ja laittamalla sitä jokaiseen liuokseen yhtä suuri määrä. Limaska kannattaa punnita, niin että jokaiseen liuokseen tulee yhtä suuri painomäärä.

Seuratkaa säännöllisesti eliöidenne kasvua. Kasviplanktonin kasvun voi laskea sekoittamalla veden, ottamalla siitä näyte ja laskemalla havaittujen solujen määrä. Toistoja on syytä tehdä vähintään kolme per näytteenottokerta. Eläinplanktonin pystyy laskemaan paljain silminkin. Limaskan kasvua on vaikea arvioida, mutta koko kasvuston paino voidaan punnita. Tämä on tosin sangen epäluotettava arvio limaskan määrästä. Limaskan kasvun voi selvittää lopuksi kuivaamalla limaska (esim. uunissa n. 40 asteessa) ja punnitsemalla kasvuston ns. kuivapaino.

Kasvit: Putkiloiden havainnollistaminen 2

Sokeroitu selleri

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1 .Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.
Tarvikkeet:
–          kaksi tuoretta varsisellerin vartta
–          sokeria (ruokalusikallinen, 15 ml)
–          lusikka
–          kaksi juomalasia
–          vettä
–          kynä ja maalarinteippiä
Tee näin:
  • Täytä lasit vedellä.
  • Kiinnitä laseihin pala maalarinteippiä ja kirjoita toiseen ”Vettä” ja toiseen ”Vettä+sokeria”.
  • Lisää sen lasin veteen, jossa lukee ”Vettä+sokeria” n.15 ml sokeria ja sekoita kunnes sokeri on liuennut.
  • Leikkaa sellerin varresta pieni pala pois ja aseta kumpaankin lasiin yksi varsi.
  • Anna sellerin olla vedessä 1-2 päivää.
  • Maista pieni pala kummankin sellerin lehdestä. Huomaatko eron maussa? (Muista, että maistaminen ja syöminen laboratoriossa on pääsääntöisesti kiellettyä, joten maistamiskokeita saa tehdä ainoastaan silloin, kun ollaan täysin varmoja turvallisuudesta.)
Tuloksia:
Sokerivedessä ollut selleri maistuu makealta.
Tehtävän taustaa:
Tehtävän avulla voidaan miettiä käsitteitä putkilo taikka kasviravinne. Tehtävässä havainnoidaan, että lehtiruodissa ja lehdissä kulkee veden mukana ravinteita. Veteen liuenneet ravinteet (tässä kokeessa sokeri) liikkuvat kasvissa putkiloita pitkin jokaiseen soluun asti. Luonnossa kasvi saa ravinteita mullasta tai sadeveden mukana. Kasvi pystyy ottamaan ravinteensa ainoastaan veteen liuenneena ja vesi kulkee aina juurista poispäin kapillaari ilmiön ja haihtumisen ansioista. Aina kun kasvin pinnalta haihtuu vettä pois, sitä imetään taas lisää.

 

Kasvit: Lannoitteen vaikutus herneen

Lähde: Biologian oppiminen 2000-luvulla. Osa 1: Harjoitustöitä. Kokeilupainos 3. (Lappalainen. 2003)
Tässä työssä tutkitaan lannoitteen vaikutusta herneen taimen lehtiin ja juuriin. Herneen taimia tutkitaan 2-3 viikon kuluttua kylvöstä. Koe voidaan tehdä joko yksilö-, pari- tai ryhmätyönä. Opettajan on hyvä laittaa kuivatut herneet kosteaan paperikääröön kylvöä edeltävänä päivänä.
Mitä tarvitaan/pari tai ryhmä:
      viisi purkkia (esim. viilipurkki)
      kymmenen hernettä
      lannoittamatonta multaa
      niukkatyppistä ravintoliuosta
      5 kpl tarralappuja (viilipurkkeihin, jolloin lyijykynä tarttuu hyvin)
      kynä
      sanomalehtiä suojaksi
      lisäksi tarvitaan 5 kpl pulloja yhteisten ravintoliuosten valmistukseen ja 5 tarralappua pullojen merkitsemiseen
Miten tehdään:
  1. Valmistetaan ravintoliuokset (voi tehdä ryhmätyönä)
                                                               i.      Kantaliuoksen valmistus:
Tee kantaliuosta 1 litra pakkauksen ohjeen mukaan. Kantaliuoksesta valmistetaan seuraavanlaiset laimennetut liuokset.
                                                                                                        I.      Liuos
1)      Ota 500 ml kantaliuosta pulloon.
2)      Kirjoita pulloon: 100 % liuos. Taimi 1
 
                                                                                                      II.      Liuos
1)      Ota 250 ml kantaliuosta pulloon ja lisää 250 ml vesijohtovettä.
2)      Kirjoita pulloon: 50 % liuos. Taimi 2
 
                                                                                                    III.Liuos
1)      Ota 125 ml kantaliuosta ja lisää 375 ml vesijohtovettä.
2)      Kirjoita pulloon: 25 % liuos. Taimi 3
 
 
                                                                                                    IV.Liuos
1)      Ota 6 ml kantaliuosta ja lisää 494 ml vesijohtovettä.
2)      Kirjoita pulloon: 12,5 % liuos. Taimi 4
 
                                                                                                      V.Liuos
1)      Ota 500 ml vesijohtovettä.
2)      2. Kirjoita pulloon: 0 % liuos. Taimi 5
 
  1. Kylvetään jokaiseen purkkiin kaksi hernettä noin 1,5-2 cm syvyyteen.
  2. Merkitään istutuspurkit esim. ”taimi 1”, ”taimi 2”, jne.
  3. Jokaista purkkia kastellaan päivittäin 20 ml:lla sille kuuluvaa ravintoliuosta. Viikonloppuisin ei tarvitse kastella.
  4. 2-3 viikon kuluttua taimet tutkitaan ja kirjataan havainnot lehdistä (esim. väri, koko, määrä) ja juurista (esim. väri, määrä). Oliko eri ravinneliuksilla kastettetujen taimien välillä eroja? Millaisia ja miksi?

Kasvit: Putkiloiden havainnollistaminen 1

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1 .Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.
Tarvikkeet:
–          kaksi juomalasi
–          punaista ja sinistä elintarvikeväriä
–          pitkävartinen valkoinen tulppaani tai neilikka (tulokset näkyvät jopa paremmin)
Tee näin:
  • Leikkaa kukan varsi varovasti kahtia varren puoliväliin asti.
  • Täytä lasit vedellä ja tiputa toiseen lasiin sinistä ja toiseen punaista elintarvikeväriä. Veden täytyy olla syvänsinistä ja -punaista.
  • Aseta kukka siten, että varren toinen puolisko on toisessa vesilasissa ja toinen toisessa. Tue kukkaa tarvittaessa, ettei se tipu laseista pois.
  • Kukan annetaan olla vesilaseissa 10–30 tuntia huoneen lämmössä.
Tuloksia:
Kukan valkoisissa terälehdissä näkyy toisessa puolessa sinistä ja toisessa punaista väriä.
Tehtävän taustaa:
Tehtävän avulla voidaan miettiä käsitteitä putkilokasvi, kasviravinne, ravinne, liukeneminen taikka haihtuminen. Tehtävässä osoitetaan, että väri kulkeutuu kasvissa ohuita putkiloita pitkiin ylöspäin. Elintarvike väri liukenee veteen, kuten muutkin kasvin kasvuun tarvittavat ravinteet. Kasvi saa ravinteet ainoastaan liuenneena. Varressa olevat putkilot kuljettavat vettä ja sen mukaan ravinteita kokokasviin. Vesi nousee putkissa kapillaari ilmiön ja haihtumisen ansioista. Aina kun kasvin pinnalta haihtuu vettä pois, sitä imetään taas lisää. Päättyessä putkilot luovuttavat veden ja sen mukaan kulkeneen väriaineen kukan terälehden soluille (myös vihreissä osissa voi huomata värimuutoksia).