XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние внешних факторов на суточную активность и продуктивность пчелиной семьи

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ашихмин С.О. 1

---

1МАОУ СОШ №22

Рыкованова Г.В. 1

---

1МАОУ СОШ №22

Работа в формате PDF

669.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Пчелиная семья – высокоорганизованное сообщество насекомых. Каждая из её многочисленных особей выполняет работу, необходимую всей семье. Одни пчёлы с утра до вечера вылетают из своего жилища на добычу корма и делают это изо дня в день, другие выкармливают потомство, строят соты, охраняют гнездо. Работа в семье не прекращается ни днём, ни ночью, не затихает ни на минуту. Даже зимой, когда кажется, что пчёлы находятся в состоянии глубокого покоя, они самоотверженно выполняют работу по обеспечению клуба теплом и сохранению матки. Казалось бы, каждая особь выполняет свою работу самостоятельно, независимо от других, но именно из этих отдельных действий и складывается общая гармония семьи как целого организма.

Актуальность: Жизнь пчелиной семьи, как жизнь любого организма во всех формах его жизнедеятельности возможна только при постоянном взаимодействии с окружающей средой. Под её воздействием происходят как положительные, так и отрицательные изменения. Основными формами воздействия на жизнедеятельность пчел являются природно-климатические и метеорологические условия. Продуктивность пчелиных семей, их способность противостоять неблагоприятным условиям окружающей среды зависит от сложного комплекса различных факторов. Научиться управлять этими факторами основная задача пчеловода [4]. Изучение факторов влияющих на жизнедеятельность, сохранность и продуктивность пчелиных семей, в современных меняющихся природно-климатических условиях позволяет совершенствовать адаптивную технологию содержания пчел, что представляет определенный практический и научный интерес для многих исследователей.

Цель исследовательской работы: исследование влияния внешних факторов на суточную активность и продуктивность пчелиной семьи.

Объект исследования: пчелиная семья.

Предмет исследования: факторы влияющие на суточную активность и продуктивность пчелиной семьи.

Задачи исследования:

- Изучить состав и жизнь пчелиной семьи.

- Определить внешние факторы, влияющие на суточную активность пчёл.

- Выяснить, возможно ли, по поведению пчёл предсказывать погоду.

- Сделать выводы по результатам исследования.

Методы исследования:

- Изучение опубликованных материалов по теме исследования. Консультации пчеловодов.

- Анкетирование учащихся класса по теме исследования. Получение, обработка и обобщение результатов эксперимента.

- Анализ полученной информации по теме исследования.

Работа проводилась в 4 этапа: I) Май 2020г.-поиск и анализ библиографической информации; II) Июнь 2020г.-консультации пчеловодов; III) Июль 2020г.-проведение экспериментов; IV) Август 2020г.-систематизация материалов, оформление результатов.

Практическая значимость состоит в возможности ознакомления учащихся с особенностями жизнедеятельности пчел с использованием полученных результатов по теме исследования.

Основная часть

Гипотеза исследования: предположим, что суточная активность пчёл меняется под влиянием определённых факторов.

1. Пчелиная семья

1.1. Состав пчелиной семьи

Как же всё-таки поддерживается такой высокий уровень организованности в этом огромном многотысячном скоплении насекомых?

Обычная пчелиная семья состоит из одной матки, нескольких сотен трутней и нескольких десятков тысяч рабочих пчёл (Приложение 1).

Матка. Форма тела пчелиной матки продолговатая, брюшко выдаётся за кончики крыльев. Её длина достигает 20 - 25 мм, масса 180 – 250 мг. Она почти в два раза больше обыкновенной рабочей пчелы. Матка не собирает мёд и пыльцу и не работает в улье. Её основная задача – откладка личинок новых пчёл. Самостоятельно без пчёл матка живёт не более 2–3дней. В семье же она может жить до 5лет и своей эффективности достигает в 2–3 года. Матка может погибнуть сама из – за старения или в бою с новой молодой маткой.

Трутень. Это самец с большими глазами и толстым брюшком, весит около 200 мг. Эти мужские особи выполняют только одну функцию – воспроизводят потомство. Трутни живут около 2 месяцев. Самостоятельно вне пчелиной семьи они существовать не могут. Они лишены жала, беззащитны, после медосбора рабочие пчёлы изгоняют их из улья и в зиму трутни обычно не остаются.

Рабочая пчела. Рабочие пчёлы составляют основную массу пчелиной семьи, их количество достигает до 50 – 80 тысяч пчёл. Тело рабочей пчелы короче, чем у матки и трутня. Его длина составляет 12 – 14мм, масса в среднем 100 мг. Рабочие пчёлы живут 35 – 45 дней. Сначала они чистят выводковые камеры, выносят из улья погибших пчёл. Затем одни ухаживают за яйцами и личинками, другие – ремонтируют старые ячейки, третьи – сохраняют улей от вторжения из вне. Дальше карьера идёт наверх, и рабочие пчёлы начинают заниматься вентиляцией своего жилища или приёмом нектара от прилетающих пчёл – сборщиц. И вершина карьерной лестницы – собирать и приносить в улей нектар и пыльцу. Пчела-сборщица отдыхает лишь десятую часть времени своей жизни. Через 2 – 3 недели она полностью изнашивается и погибает.

1.2. Питание пчелиной семьи.

Пчелы питаются нектаром и пыльцой, используя нектар главным образом в качестве энергии, а пыльцу для получения белков и других питательных веществ. Пчёлы собирают с растений нектар и цветочную пыльцу, которые перерабатывают в пергу и мёд. Цветочная пыльца представляет собой белково-витаминный корм, необходимый для выкармливания личинок. Цветочная пыльца вырабатывается цветковыми растениями в пыльниках тычинок. При её сборе пчела смачивает пыльцу слюной и нектаром из медового зобика формируя из неё комочки (обножку), которая размещается на задних ножках пчелы в специальных приспособлениях – корзиночках. Масса обножки колеблется от 8 до 20 мг. На формирование одной обножки пчела затрачивает от 5 до 15 минут. После приноса обножки в улей пчёлы добавляют в неё ферменты слюнных желёз, плотно утрамбовывают, заливая её мёдом. Пыльца, прошедшая обработку называется пергой. Для развития одной пчелы из личинки требуется не менее 0,1 грамма перги. Кроме того, пчёлы приносят в улей воду. Вода необходима пчёлам для поддержания водно-солевого баланса в их организме, при выкармливании расплода, для разжижения мёда, регулирования температуры и влажности в жилище.

1.3. Строение улья.

Пчелиная семья живёт в домике – улье. Это искусственное жилище пчёл, в котором они строят гнездо из восковых сот. В ячейках сот пчёлы воспитывают расплод, складывают и хранят запасы корма – мёд и пергу. Улей защищает гнездо и пчёл от неблагоприятного воздействия внешней среды, обеспечивает сохранение тепла, выделяемого пчёлами. Все ульи делятся на несколько составных частей: корпус, в котором размещается гнездо пчёл; ульевые рамки; крыша, надевающаяся на корпус; подкрышник, для верхнего утепления; дно, с нижним летком и прилётной доской [4].

III. Исследование суточной активности пчел.

1. Описание экспериментальной площадки

Работа выполнялась на пасеке моего дедушки, которая находится в тихом местечке на окраине села (Приложение 1). В близи расположен березовый лес, в котором много луговых трав. В огородах односельчан множество цветочных и сельскохозяйственных культур. На нашей пасеке имеется 5 домиков для пчел, то есть ульев. Материалом для исследований послужили пчелиные семьи среднерусской породы. Изучив литературу [2,3,4] по пчеловодству и руководствуясь рекомендациями пчеловодов, я начал свое исследование.

2. Влияние окружающей среды на жизнедеятельность и активность пчёл.

Жизнь пчёл многогранна со своими особенностями и тайнами. Люди всегда удивлялись укладу их жизни, поведению, непредсказуемости. Наблюдая за этими маленькими труженицами, я заметил, что они трудятся с раннего утра и до позднего вечера, наполняя своим неугомонным гулом пасеку. Но однажды я обратил внимание на то, что их поведение существенно меняется в течение суток. То с самого утра до позднего вечера пчёлы стремительно летают, то сидят в улье и жужжат. Мне стало интересно узнать, почему же в течение суток так меняется их активность. Вполне вероятно, что это происходит из-за определенных внешних факторов, например: температура окружающей среды, скорость ветра, осадки, освещённость. Природой устроено так, что пчелы очень чувствительны к погодным явлениям. Например, сильно влияет на их продуктивность ветер и дождь.

Пчеловоды-практики хорошо знают, что даже при наличии достаточно хорошего взятка в дни с сильным ветром (даже без дождя) интенсивность лета пчел заметно снижается. Достоверно установлено, что при прочих равных условиях увеличение скорости ветра всегда будет приводить к снижению летной активности пчел и росту их потерь.

Ветер оказывает влияние на жизнедеятельность пчелиной семьи не только непосредственно, но и косвенно – через величину медосбора. Сильный ветер и особенно суховеи отрицательно сказываются не только на развитии медоносных растений, но и на их нектаровыделении. Из всех природных факторов сильный ветер является, пожалуй, единственным фактором, который никогда не оказывает положительного влияния на выделение нектара.

В летнюю пору негативно воздействуют на лётную активность пчёл осадки. Пчёлы очень чутко реагируют на выпадение дождя и града, особенно когда эти явления сопровождаются грозой. Перед началом грозы пчёлы возвращаются в свои ульи буквально сплошным потоком. Во время такой «паники» тяжело гружёные пчёлы нередко залетают не в свои ульи, тем самым ослабляя семьи. Значительно снижает лётную активность семей затяжные дожди.

Оказывается, тело пчёл покрыто пушком, чувствительным к изменениям влажности. Я наблюдал за этими удивительными созданиями целое лето и пришел к таким выводам:

- ранний дружный вылет пчёл за взятком предвещает хороший солнечный день;

- если с утра небо затянуто облаками, а пчёлы всё равно вылетают из ульев, следует ожидать улучшения погоды;

- пчёлы вылетают из ульев, но держатся вблизи пасеки – верная примета скорого дождя;

- если пчёлы допоздна продолжают летать за взятком, запасаясь кормом – жди длительного ненастья;

- если летом пчёлы вылетают из улья и усаживаются на его стенках – быть сильной жаре;

- при ясной погоде пчёлы с утра не летят за взятком, а сидят в улье и гудят, жужжат - это верный признак скорого дождя (через несколько часов будет дождь);

- бывает, в солнечный день пчёлы вдруг в массе летят в улей, а встречный лёт отсутствует. Это верный признак грозы.

Человек и пчела воспринимают цвет по-разному. Они также по-разному воспринимают предметы окружающего мира и их формы, поскольку зрение пчелы и человека существенно отличается. В отличие от человека, область светового восприятия пчел смещена в ультрафиолетовый диапазон спектра освещения. Поэтому величина освещенности и ее характер (продолжительность и спектральный состав) играют важную роль для пчел в связи со спецификой их зрительного восприятия. Величину (интенсивность) солнечного светового потока, падающего на землю, принято называть освещенностью.

Учитывая, что продолжительность рабочего дня пчел в значительной мере определяется уровнем освещения летка ее можно изменять ориентированием улья относительно сторон света. Самое продолжительное время леток улья будет освещаться солнечными лучами летом на медосборе при ориентировании летка в направление на север (рис. 1). В этом случае сразу после восхода солнце будет освещать леток справа, а перед заходом слева. Продолжительность освещения летка в наших широтах, например, в день летнего солнцестояния – 22июня – будет максимальной и составлять около 18 часов. В другие месяцы лета эта продолжительность будет, безусловно, меньше, но она все равно будет максимально возможной.

Рис. 1. Ориентирование улья на медосборе.

3.Факторы, влияющие на летную активность пчел.

3.1.Освещенность.

Одним из главных факторов, влияющих на суточную активность пчёл является освещённость. В суточном цикле изменения лётной активности чётко выделяется утренняя фаза её подъёма и вечерняя фаза – понижения.

Активность пчелиной семьи в летний период циклически изменяется в течение суток. Причем самым непосредственным образом на эти изменения оказывает воздействие освещенность улья. Суточное изменение освещенности влияет на внутригнездовой микроклимат, в частности при ее усилении в утренние часы в улье наблюдается небольшое повышение температуры и кратковременный рост содержания углекислого газа. Эти факторы являются последствием повышения утренней активности (своеобразного «пробуждения семьи»), когда уровень освещенности еще не позволяет пчелам покидать улей. В обычных условиях пчелы начинают вылетать в поле при уровне освещенности 1-3лк (люкс). Однако уровень освещенности, при котором пчелы начинают вылетать из улья, может быть и другим, так как он зависит от расстояния до источника корма и концентрации сахара в корме. Так при расстоянии до источника корма не более 50м вылет происходит при освещенности 0,1-0,2 лк, при расстоянии 1000м – 3 лк. При расстоянии до 4 км – не менее 15 лк [10].

Эксперимент №1.

Влияние освещённости на суточную активность пчёл.

Цель: определить, как влияет освещённость на активность пчёл.

Оборудование: семья пчел.

Порядок работы:

1. Наблюдаем, пересчитываем количество вылетевших и возвращающихся в улей пчёл;

2. Заносим полученные данные в таблицу эксперимента выбираем 3 ясных и 3 пасмурных дня, наблюдения проводим в 10-00, 12-00, 14-00, 16-00, 18-00, 20-00 и заносим в дневник наблюдений. Результат представляем в виде графиков средних значений данных в ясные и пасмурные дни «Численность пчел» (вылетевших/залетевших) в улей в зависимости от освещённости (Приложение №4).

Вывод: Результаты эксперимента №1 показали, что наибольшая активность пчел наблюдается в ясный день в период максимальной освещенности с 11 до 14часов, динамика наибольшей активности приходится на 12 часов дня.

3.2.Атмосферные осадки

Эксперимент №2.

Влияние изменений погодных условий на лётную активность пчёл.

Цель: выяснить влияет ли изменение погоды на активность пчёл. Могут ли пчёлы предсказывать погоду.

Оборудование: термометр, семья пчёл.

Порядок работы:

1. Измеряем температуру воздуха около улья.

2. Ведём наблюдение на расстоянии 1 метра от улья.

3. Фиксируем количество вылетевших и возвращающихся в улей пчёл.

4. Заносим полученные данные в таблицу.

5. Данные наблюдения ведём ежедневно в течение месяца, в 10:00, 14:00, 20:00 и заносим в дневник наблюдений (Приложение №3).

Вывод: в результате эксперимента №2 я отследил закономерность, что действительно за 6-8часов до дождя пчёлы начинают возвращаться в улей. И наоборот, вылетают из улья в пасмурный день за 8 часов до прояснения. А именно:

4 июля 2020 года утром была пасмурная погода, утром и днём наблюдалась высокая активность пчел, число залетающих пчел было в 2 раза больше вылетающих и во второй половине дня активность пчел резко упала. Вечером в 20часов пошёл дождь.

28 июля 2020 было пасмурное дождливое утро. Утром и днём –наблюдалось резкое повышение активности пчел. К вечеру установилась ясная погода.

Наш эксперимент подтвердил, что действительно по поведению пчёл можно предсказывать погоду за 6-8 часов [3]. По данным наблюдения видно (Приложение №3), что пчёлы на 83% верно предсказали ухудшение погоды и на 66% верно предсказали улучшение погоды.

С помощью эксперимента мне удалось выяснить влияние метеорологических изменений на поведение пчёл и способность предсказывать погоду. Пчёлы зарекомендовали себя хорошими синоптиками.

IV. Заключение

Общение с пчелами в течение летних каникул вызвало у меня массу положительных эмоции, способствовало развитию наблюдательности, стремлению глубже познать природу и жизнь этих маленьких крылатых тружениц. Работоспособность, бережливость, чистоплотность, верность пчёл родному дому являются достойными примерами для подражания. Разведение пчел может открыть и развить в человеке много полезных качеств.

В результате проделанной мною работы была найдена и обработана информация по заданной теме: прочитаны книги, изучены материалы на сайтах в сети Интернет, проведено анкетирование, эксперименты.

Достигнута цель работы: я узнал, как влияют факторы окружающей среды на активность и продуктивность пчёл в течение суток и доказал, что действительно по поведению пчел можно предсказывать погоду. В своей работе я показал, что собой представляет жизнь пчелиной семьи, узнал, какие факторы влияют на суточную активность и продуктивность пчёл. Гипотеза моего исследования верна, суточная активность пчёл главным образом меняется под влиянием определенных факторов, а именно освещенности и погодных условий.

Путем анкетирования учащихся определен уровень общих знаний о пчелах. В проведенном анкетировании приняло участие 30 учащихся. В среднем был выявлен удовлетворительный уровень информированности участников анкетирования. Большинство опрошенных участников анкетирования на вопросы об общих принципах жизнедеятельности пчел ответили верно. Пониженный процент положительных ответов был выявлен в вопросах о факторах влияющих на суточную активность пчел, что свидетельствует об актуальности моих исследований. Полученные результаты приведены в приложении 2.

Проведение экспериментов №1,2 подтвердило, что суточная активность пчёл меняется под влиянием определённых факторов.

Результаты эксперимента №1 показали, что освещенность также оказывает влияние на суточную активность и продуктивность пчёл, наибольшая активность и самая высокая производительность пчел наблюдается в ясный день в период максимальной освещенности с 11часов до 14часов, динамика наибольшей активности приходится на 12часов дня.

Эксперимент № 2 подтвердил, что изменение погоды влияет на активность и больше всего на продуктивность пчёл. По поведению пчёл можно предсказывать погоду за 6-8часов. Экспериментальные наблюдения позволили установить, например, что пчелы вылетают из улья в пасмурный день за 8 часов до прояснения.

V. Библиографический список

1. Маленькая Энциклопедия «Пчеловодство». - М.: «Большая Российская энциклопедия», 2000.

2. В.А. Алексеев. 300 вопросов и ответов о насекомых. – Ярославль: «Академия развития», 1998.

3. И.Б. Литинецкий. Барометры природы. – М.: Дет. лит., 1982.

4. А.М. Мыльников. Содержание и разведение пчел на приусадебном участке. – М.: «Аквариум-Принт», 2005.

5. http://www.gdekakpochemu.ru/tags/pchely

6. http://children.claw.ru/1_animals/content/zvery/pchyolki.htm

7. http://www.pcholki.com/htmpages/1-01.htm

8. http://www.моя-пасека.рф/pchelovodstvo/biologia-pchelinoi-semi

9. http://www.pchelovo.ru/semia/p1.php

10. Е.К. Еськов. Этология медоносной пчелы  - М. : Колос, 1992. – 333с.

Приложение № 1.

Рис.1.1. Состав пчелиной семьи:

А – матка; Б – трутень; В – рабочая пчела.

А Б

Рис. 1.2. Экспериментальная площадка:

А - улей в котором живут пчелы; Б - пасека моего деда.

А Б

Рис. 1.3. Ульевые рамки:

А – медоносные рамки; Б – гнездовые рамки.

Приложение № 2.

Таблица 2.1.

Результаты анкетирования «Что я знаю о пчелах?»

Рис. 2.1.Результаты анкетирования в процентном соотношении от общей выборки (30 обучающихся).

Приложение № 3.

Таблица 3.1.

Результаты наблюдений за поведением пчел и

предсказаний изменения погоды

Примечание:

Ясно Малооблачно Облачно Пасмурно Гроза Дождь

Приложение № 4.