Земельная лаборатория

Наземная лаборатория — это участок земли, отведенный для использования в биологических исследованиях. Таким образом, это буквально лаборатория под открытым небом, расположенная на участке земли.

Обучение может быть начальным или углубленным. Например, студентам может быть просто поручено идентифицировать все виды деревьев в наземной лаборатории, или студент продвинутого уровня может провести интенсивное исследование микробных форм жизни, обнаруженных в образце почвы .

Практическое, осязаемое обучение на основе проектов является ключевым аспектом наземных лабораторий в образовательном контексте. Наземные лаборатории могут существовать где угодно, где есть доступ на улицу: в учебных кампусах, жилых кварталах, пригородах , городских условиях или даже в небольшом дворе . Основным принципом обучения в наземных лабораториях является выход на улицу и прямое взаимодействие с миром.

Наземные лаборатории часто выделяются на участках или трансектах для проведения исследований. Участок может быть любого размера, обычно указывается в квадратных метрах. Это позволяет проводить более интенсивные и ограниченные исследования изменений и инвентаризации биоты . Трансекты представляют собой прямые линии, на которых через определенные промежутки времени проводятся измерения профиля экологического сообщества .

Наземные лаборатории играют важную роль в предоставлении студентам доступа к природной среде для наблюдения за местными растениями и дикой природой, применения концепций STEM в практических проектах и лучшего понимания того, насколько важно биоразнообразие для экологического здоровья.

Общие образовательные проекты, проводимые в наземной лаборатории, часто включают

Исследование видов опылителей в садах-опылителях или в местной флоре.
Куры на свободном выгуле являются важной частью экосистемы местной наземной лаборатории. Куры едят насекомых, зелень и зерно. Они производят яйца и навоз. Их навоз используется как садовое удобрение.
Восстановление старых сельскохозяйственных угодий до первоначальных ландшафтов, таких как водно-болотные угодья , прерии или леса.
Компостирование биомассы для восстановления здоровой почвы
Содержание ульев или других мест обитания опылителей для моли, наземных пчел и других опылителей.
Запись погодных условий для лучшего понимания микроклимата
Проведение исследований природы для выявления и наблюдения за местной флорой и фауной.
Посадка местных деревьев, трав и цветов для увеличения биоразнообразия.
Поощрение роста местных прибрежных растений вдоль прудов и ручьев.
Установка домиков для птиц, летучих мышей и сов.
Проведение уроков рисования, на которых студенты могут рисовать флору, фауну и пейзажи.
Сбор и вывоз мусора и других техногенных загрязнителей.
Проектирование троп и тропинок с низким уровнем воздействия на окружающую среду, чтобы посетители могли исследовать наземную лабораторию.

Изучение потребностей человека и устойчивости в наземных лабораториях

Научиться производить продукты питания, волокна и энергию устойчивыми способами — это огромная возможность для студентов всех возрастов в наземных лабораториях. Студенты могут изучить энергию биомассы, биогазовое топливо, солнечную энергию, пермакультуру , компостирование, органическое садоводство и многие другие аспекты устойчивого развития в наземных лабораториях.

Разрабатывая системы, имитирующие естественные процессы ( биомимикрия ), мы можем производить продукты питания, волокна и энергию более устойчивыми способами для местных сообществ. Выращивание продуктов питания на местном уровне и производство энергии на местном уровне дает многочисленные экологические и экономические выгоды. Эти системы, вдохновленные биомимикрией, имеют циклический характер. Ничто не теряется зря, поскольку результаты одной круговой системы становятся входами другой.

Круглые системы в наземных лабораториях

Эксперименты с циркулярной системой , способствующие циркулярной экономике , естественным образом подходят для образовательных наземных лабораторий. Циркулярные системы функционируют, гарантируя, что ничего не будет потрачено зря. Каждый выход системы становится входом для другой системы.

Например: пищевые отходы кормят цыплят, куриный помет удобряет сад, в саду растет больше овощей, а затем из овощей можно получить пищевые отходы для кормления цыплят.

К круговым системам, которые хорошо подходят для наземных лабораторий, относятся:

Биогазовые метантенки для производства чистого топлива для приготовления пищи и жидких удобрений для садов
Компостные ролики для компостирования листьев, скошенной травы и пищевых отходов.
Выращивание личинок черной львинки на пищевых отходах для использования в качестве корма для кур или рыб
Солнечные панели для обеспечения электроэнергией на объекте
Куры на свободном выгуле для получения яиц и навоза
Теплицы для выращивания грибов и рассады
Высокие грядки для огородных овощей
Ульи для опыления сада, меда и воска
Вахтовые пастбища для коз, крупного рогатого скота, свиней, овец и т. д.
Производство биоугля для улучшения качества почвы и улавливания углерода
аквапоники Системы для симбиотического выращивания рыбы и зелени
Системы сбора дождевой воды для удержания воды в садах

Многопрофильная среда в наземных лабораториях

Наземные лаборатории помогают сформировать экосистему, хорошо подходящую для долгосрочного обучения на основе проектов . Студенты, преподаватели и члены сообщества могут участвовать в междисциплинарных мероприятиях, начиная от восстановления земель, животноводства, садоводства, анализа погоды и заканчивая изучением искусства на открытом воздухе.

Междисциплинарный контекст наземной лаборатории идеально подходит для междисциплинарного образования. Следующие дисциплины и предметы могут быть интегрированно связаны с деятельностью наземной лаборатории:

Экология - изучение природы, увеличение биоразнообразия, изучение круговорота воды.
Биология - садоводство, сельскохозяйственные проекты, ботаника
Устойчивое сельское хозяйство – компостирование, пермакультура , местное продовольственное движение.
Инженерное дело – строительство аквапоники, сбор дождевой воды, приюты для животных.
Химия - реакторы метана, удобрение растений, солнечная энергетика.
Науки о жизни - углеродный цикл, круговорот воды, компостирование биомассы.
Животноводство - куры на свободном выгуле, козы, пасека.
Климатические исследования - наблюдение за погодой, регистрация погоды
истории и Исследования культуры - местная кулинарная культура, история сельского хозяйства, природные ресурсы.
Кулинарное искусство - приготовление продуктов из сада с использованием чистой энергии, такой как биомасса, биогаз или солнечная энергия.
Этот крошечный дом на колесах является хорошим примером более экологичных укрытий. Этот крошечный дом на колесах, построенный из местного кипариса, дает студентам представление о том, как выглядит живая система, интегрированная с солнечной энергией, сбором дождевой воды и устойчивыми коммунальными услугами.
Мультимедийное искусство — создание ландшафтов с опылителями, скворечников, домиков для летучих мышей , фресок.
- Живопись - этюды природы, фрески
- Керамика - горшки для полива, горшки для растений
- Деревообработка - домики для опылителей, курятник

Цели и результаты обучения в наземных лабораториях

Наземные лаборатории существуют как постоянные образовательные проекты, которые могут длиться от нескольких лет до десятилетий и более. Общими целями наземной лаборатории часто являются:

Восстановление деградированных земель до сбалансированного с биоразнообразием состояния
Создание среды для местной флоры и фауны . процветания
Создание глубокой, богатой почвы с активным микробиомом
Выращивание местных продуктов, трав и цветов
Выращивание скота устойчивыми и этическими методами
Производство здоровой пищи для местных сообществ
Производство местной энергии для обеспечения работы наземной лаборатории
Вдохновляя молодых людей заботиться о биоразнообразии, сельском хозяйстве и природе
Формирование реальных, практических навыков STEM для студентов и взрослых.
Создание сильных сообществ вокруг уникальных проектов на открытом воздухе на природе
Информирование людей о преимуществах и простых радостях садоводства.

Площадь и размеры наземных лабораторий

Наземные лаборатории могут быть спроектированы любой формы и размера. Ключевыми характеристиками наземной лаборатории обычно являются следующие:

Создание зоны обучения на открытом воздухе, предназначенной для междисциплинарных исследований в среде STEM.
Уделение особого внимания увеличению биоразнообразия и восстановлению местных особенностей окружающей среды.
Обучение людей устойчивому удовлетворению человеческих потребностей посредством сельского хозяйства, производства энергии, жилья и санитарии.

Небольшая наземная лаборатория может представлять собой всего лишь двор, сад на балконе или выделенный участок земли за окном классной комнаты. И наоборот, более крупная наземная лаборатория может занимать сотни акров. Идеальный размер гибкого наземного лабораторного пространства, позволяющего проводить множество различных экологических мероприятий и круговых систем, составляет от 1/4 акра до 5 акров.

Устойчивые социальные решения, берущие начало в наземных лабораториях

Наземные лаборатории по своей конструкции представляют собой реальную среду. Среда, основанная на проектах, побуждает студентов, преподавателей и членов сообщества экспериментировать с экологическими решениями, которые можно реализовать в небольших масштабах.

В идеале решения и системы, реализованные в наземной лаборатории, передаются за пределы наземной лаборатории и в окружающее сообщество. пищевых отходов Компостирование, сбор дождевой воды, переработка с помощью метановых варочных котлов и BSF , местное производство продуктов питания, использование солнечной энергии и другие наземные лабораторные системы — все это может быть реализовано в сообществе в различных масштабах: жилые дома, школы, общественные сады и местные предприятия. .

Цель наземной лаборатории — дать студентам возможность разрабатывать, внедрять и узнавать о практических и устойчивых решениях для удовлетворения пяти основных физиологических потребностей, которые есть у всех людей:

Потребность в чистой воде
Потребность в здоровой пище
Потребность в убежище
Потребность в энергии
Потребность в санитарии

Наши промышленные системы обеспечения продовольствием, водой, энергией, жильем и санитарными услугами имеют присущие им недостатки централизованных моделей. Длинные цепочки поставок, зависимость от ископаемого топлива, ущерб окружающей среде и фрагментированное производство товаров являются общими чертами промышленных моделей. Наземные лаборатории объединяют эти 5 основных потребностей человека в интегрированные системы.

Пермакультура — это концепция интеграции этих человеческих потребностей в местные экологические системы человеческого масштаба. Земельные лаборатории можно рассматривать как образовательную площадку для продвижения творческих решений для удовлетворения этих потребностей, обеспечивая при этом восстановление земли и местной экологии.

Наземные лаборатории предоставляют студентам реальный опыт, который помогает изменить их поведение как потребителей и вовлечь их в удовлетворение своих 5 физиологических потребностей.

Наземные лаборатории ориентированы на производство, а не только на потребление. Западная потребительская культура делает обеспечение наших пяти основных физиологических потребностей очень абстрактным и далеким от повседневной жизни большинства людей.

Когда эти 5 основных потребностей абстрагированы от потребителей, базовым системам, обеспечивающим эти потребности, легче работать без надзора, чтобы гарантировать их этичность и устойчивость.

Польза для психического здоровья студентов, находящихся на улице

В современном цифровом мире многие ученики проводят слишком много времени за экраном как дома, так и в школе. Существуют присущие ограничения проектному обучению, которое происходит полностью за экраном или в классе.

Наземные лаборатории помогают студентам вырваться из цифровой среды, предоставляя им столь необходимое время на свежем воздухе. Исследования показали, что по мере того, как наша цифровая среда социальных сетей становится все более популярной, у студентов резко возросла депрессия и психические проблемы. ^[1]

Исследования также показывают, что психическое здоровье учащихся получает огромную пользу от пребывания на свежем воздухе и участия в практических проектах, дающих значимые результаты. ^[2]

Потоки отходов, используемые в наземных лабораториях

Множество типов местных «отходов», которые часто можно получить бесплатно, можно использовать для снабжения наземных лабораторий сырьем для создания почвы, выработки электроэнергии, выращивания продуктов питания и восстановления биоразнообразия.

Щепа — используется для садовых дорожек, мульчи, компостирования и биоугля. Часто можно получить бесплатно в местных компаниях, занимающихся деревьями, или в муниципалитетах.
Скошенная трава – используется в качестве компоста и мульчи. Есть у соседей и на месте.
Листья – используются для компоста и мульчи. Есть у соседей и на месте.
Пищевые отходы — используются для компостирования, производства метана , жидких удобрений и кормления ЧФ .
Кофейная гуща — используется для компостирования и производства BSF.
Поддоны (необработанные) — используются для изготовления приподнятых грядок, биоугля, бункеров для компостирования и других конструкций.
IBC-емкости (пищевые) — используются для хранения дождевой воды и жидких удобрений.
Ведра емкостью 5 галлонов — используются для сбора пищевых отходов и других отходов.
Измельченная бумага – используется для компостирования.
Измельченный картон – используется для компостирования.
Газеты – используются для компостирования и мульчирования.
Бревна — используются для мест обитания опылителей . Бесплатно доступен во многих компаниях, занимающихся деревообработкой.
Восстановленные пиломатериалы (необработанные) — используются для приподнятых грядок, биоугля и небольших строительных проектов.
Брезент для рекламных щитов. Используется для сбора дождевой воды, кровельных и теневых полотен. Бесплатно доступен в рекламных компаниях.

Частью процесса создания наземной лаборатории является развитие отношений с местными предприятиями, соседями, ресторанами и членами сообщества, чтобы начать переработку этих отходов в материалы и системы, необходимые для наземной лаборатории. У многих людей есть желание помочь студентам, которые усердно работают над значимым общественным проектом. Большую часть материалов, перечисленных выше, можно получить практически бесплатно по мере формирования отношений.

Ссылки

^ www.braininstitute.pitt.edu https://www.braininstitute.pitt.edu/using-lots-social-media-sites-raises-depression-risk . Проверено 24 февраля 2023 г. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )
^ Мередит, Женевьева Р.; Раков, Дональд А.; Элдермайр, Эрин Р.Б.; Мэдсен, Сесилия Г.; Шелли, Стивен П.; Сакс, Наоми А. (2020). «Минимальная временная доза в природе, оказывающая положительное влияние на психическое здоровье студентов студенческого возраста, и как ее измерить: обзорный обзор» . Границы в психологии . 10 : 2942. дои : 10.3389/fpsyg.2019.02942 . ISSN 1664-1078 . ПМК 6970969 . ПМИД 31993007 .

[1] www.braininstitute.pitt.edu https://www.braininstitute.pitt.edu/using-lots-social-media-sites-raises-depression-risk . Проверено 24 февраля 2023 г. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )

[2] Мередит, Женевьева Р.; Раков, Дональд А.; Элдермайр, Эрин Р.Б.; Мэдсен, Сесилия Г.; Шелли, Стивен П.; Сакс, Наоми А. (2020). «Минимальная временная доза в природе, оказывающая положительное влияние на психическое здоровье студентов студенческого возраста, и как ее измерить: обзорный обзор» . Границы в психологии . 10 : 2942. дои : 10.3389/fpsyg.2019.02942 . ISSN 1664-1078 . ПМК 6970969 . ПМИД 31993007 .

[1]

[2]