XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Динамика численности популяции муравьёв 53 квартала Хотьковского мастерского участка Хотьковского участкового лесничества Сергиево-Посадского филиала ГКУ МО Мособллес за 2020-2023 гг.

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Бухарова Д.Д. 1Козлова А.А. 1Эрзина В.А. 1Горелая Л.В. 1

---

1ГКОУ МО Хотьковская школа-интернат

Полюдченков И.П. 1Кшукина Т.Ю. 1

---

1ГКОУ МО Хотьковская школа-интернат

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Муравьи играют важную положительную роль в жизни леса. Они являются активными почвообразователями, способствуют расселению и успешному росту растений, эффективно защищают насаждения от многих опасных хвое- и листогрызущих вредителей, обеспечивают увеличение численности других лесных энтомофагов, а также птиц, способствуют формированию и сохранению биологического разнообразия лесных сообществ. Связи муравьёв с лесом многообразны и затрагивают практически все стороны жизнедеятельности лесного сообщества.

Наиболее заметна в лесу деятельность рыжих лесных муравьев (группа Formica rufa) и других представителей рода Formica, имеющих наиболее крупные и устойчивые поселения, которые в благоприятных условиях занимают целые лесные массивы и контролируют все ярусы насаждения. Именно они дают наибольший эффект и как почвообразователи, и как энтомофаги. Важно, что муравьи Formica оказывают комплексное положительное воздействие на всё лесное сообщество. Существуя десятилетиями на одном месте, муравейники преобразуют местообитания, создавая благоприятные условия для произрастания деревьев, кустарников и трав, формируя дополнительные ниши для существования других обитателей леса. Совокупный эффект от обитания в лесу этих муравьев выражается в увеличении продуктивности насаждений и росте их биологической устойчивости, сохранении биологического разнообразия в лесу.

Актуальность темы исследования:

В 2020 году, во время экскурсии по лесу, мы обнаружили большое количество муравейников в одном участке 53 квартала леса Сергиево-Посадского городского округа. Мы заложили точки наблюдений, установили номерные таблички, составили карту расположения муравейников в «Долине Муравьёв». Спустя 3 года мы решили проверить как они поживают и как изменилась их численность.

Гипотеза:Муравейники активно развиваются на тех участках леса, где есть достаточное количество пищи.

Цель: Проанализировать динамику численности муравьёв на 53 квартала Хотьковского мастерского участка Хотьковского участкового лесничества Сергиево-Посадского филиала ГКУ МО Мособллес за последние 3 года.

В соответствии с целью нами были поставлены следующие задачи:

дать характеристику географического положения Долины Муравьёв;

организовать экспедицию по сбору новых данных о размерах муравейников;

проверить состояние номерных табличек у муравейников, установленных в 2020 году;

обработать и проанализировать полученные данные;

выяснить динамику развития муравьиных колоний за последние 3 года.

Объект исследования: Муравейники

Предмет исследования: Динамика численности муравьиных колоний.

Методы исследования: метод анализа литературных источников, наблюдение, полевые методы, методы камеральной обработки статистических данных, экспедиция.

Глава 1. Географическое положение территории исследования.

Территория исследования (далее – Долина Муравьёв) расположена на территории Сергиево-Посадского городского округа Московской области, на землях лесного фонда, в 53 квартале Хотьковского мастерского участка Хотьковского участкового лесничества Сергиево-Посадского филиала ГКУ МО Мособллес к востоку от дер. Левково и северо-западнее дер. Кудрино. С севера граница проходит по Большой Московской окружной железной дороге, на юге – по болотам: Зайковскому, Горелому (местные топонимы). Общая территория леса, занятая муравейниками около 1 км², но заметна характерная протяженность вдоль лесной дороги по направлению с северо-востока на юго-запад. Долина Муравьев – название новое, с его помощью мы попытались наиболее точно охарактеризовать данную территорию.

Рис. 1. Картосхема района изучения

Глава 2. Характер и образ жизни муравьев

Муравьи – это общественные насекомые. Устройство их общин подобно людскому типу. Характеризуется оно чёткой структурой, где присутствует распределение ролей, и оно там играет жизненно важную роль. Многие разновидности муравьев организовывают собственные жилища в форме муравейников. Это могут быть земляные жилища, поселения в трухлявых пнях или коре деревьев. Особые представители такого вида насекомых могут захватывать птичьи гнёзда, заселяясь в них. Некоторые виды муравьев не строят муравейников вообще, а ведут кочевой способ жизни. Когда наступает время двигаться дальше, они забирают свои личинки, запас еды, яйца и королеву, а затем отправляются в путь. Муравьиное сообщество разделено на 3 касты: самцы, самки и рабочие особи.

Рис. 2. Внутреннее строение муравья.

Учитывая класс, происходит и разделение труда. При этом свои определенные функции на должном уровне обязуются выполнять все, начиная от матки и заканчивая рабочим классом. Как устроен муравейник? Муравейник с виду может напоминать обыкновенную гору травинок, веток, кусков земли, но в действительности же это грамотно и тонко оборудованное жилье, где внутри все намного интереснее, нежели снаружи. В конусообразных муравейниках непростая структура. Благодаря такой форме постройки дождь скатывается по хвоинкам и травинкам, практически не попадая внутрь. Муравейник возвышается над уровнем травы, чтобы внутрь попадало солнце, благодаря которому муравьи согреваются, а также греют собственные куколки и личинки. Более глубокие слои муравейника – это убежище для насекомых в дни, когда холодно. За счет такого хитрого проекта лето муравьи проводят в летнем конусе, а зиму – в земляных ходах. Питание муравья Муравьи считаются тем видом насекомых, которые употребляют в пищу всё, что способны найти. Основное отличие их рациона от рациона других животных в отсутствии жиров. В зависимости от возрастных особенностей изменяются и потребности муравья. Личинкам для гармоничного развития нужен белок, который получается от беспозвоночных: бабочек, гусениц и червей. Способны муравьи и нападать на мелких животных. Если свой домашний скот ослаблен или ранен, то он может подвергаться атаке муравьев. Также они не брезгуют падалью. Взрослые особи муравьев, особенно рабочий класс, нуждаются в углеводах, что дают им энергию. Огромное количество таких веществ есть в медвяной росе, что выделяется растениями, а также в пади, которая является продуктом жизнедеятельности мелких насекомых или тли. Размножение и продолжительность жизни муравья Размножаются муравьи по несколько раз на протяжении года. Осуществляется это 2 различными способами. Матка совместно с несколькими десятками рабочих муравьёв формирует отдельное жилье, отделившись таким образом от основной семьи. Самка оплодотворяется самцами из другого муравейника, перелетая на временно вырастающих крыльях. В любой ситуации матка откладывает определенное количество яиц, половина из которых остаётся неоплодотворёнными. Из них и появляются самцы. Если же яйцо оплодотворено, то оно дает жизнь самке и рабочему муравью.

Рис. 3. Внутреннее строение муравейника.

Глава 3. Анализ динамики численности муравьёв

Для сбора информации о размещении муравейников в Долине Муравьев, нами была организована экспедиция, результаты которой отображены в таблице 1. Также во время экспедиции нами производилась нумерация муравейников и установка табличек (изготовленных заранее на уроках труда) с номером к каждому муравейнику для удобства дальнейших наблюдений за ними и их картографирования.

Таблица 1. Статистические данные по муравейникам, собранные за время экспедиции.

Рис. 4. Картосхема динамики муравьиных гнёзд в Долине Муравьёв за 2020-2023 гг.

На основании полученных в результате экспедиции данных нами была построена картосхема динамики муравьиных гнёзд на территории Долины Муравьев за 2020-2023 гг. (Рис. 4.).

На основании анализа полученных данных мы построили диаграммы изменения соотношения жилых и нежилых/разрушенных муравейников за 2020-2023 гг. и диаграмма динамики численности муравьиных гнёзд за 2020-2023 гг.

Рис. 5. Сравнительные диаграммы изменения соотношения жилых и нежилых/разрушенных муравейников за 2020-2023 гг.

Рис. 6. Диаграмма динамики численности муравьиных гнёзд за 2020-2023 гг.

Выводы

За трёхлетний период наблюдения за муравейниками на территории исследования произошли следующие изменения:

• у 7-ми муравейников отмечен заметный рост;

• у 11-ти муравейников отмечено существенное уменьшение размеров;

• 2 муравейника остались без видимых изменений;

• 2 муравейника оказались полностью уничтожены по разным причинам;

• 3 муравейника погибли, видимых разрушений не выявлено;

• появилось 2 новых муравейника.

Уменьшение высоты большинства муравейников связано в основном с действием физических факторов: таянием снега, действием силы тяжести, уменьшением кормовой базы.

Увеличение высоты муравейников явно связано с хорошей кормовой базой в округе.

У одного муравейника (№3) было отмечено перемещение тела муравейника на 3 метра от предыдущего местонахождения.

Полностью погибшие муравейники (2 шт.), по нашему мнению, были уничтожены механическим повреждением упавших деревьев и растасканы муравьями соседних колоний.

Заключение

Долина Муравьев расположена в смешанном лесу с преобладанием ели, в подросте – много лещины. Анализируя причины такого активного расселения муравьев в исследуемой нами части леса: мы склоняемся к выводу о возникновении очага расселения муравьиных семей в этом месте давно – более 20 лет назад, когда по лесной дороге вывозили бревна с вырубки через деревню Левково. Муравьи стали активно осваивать территорию, подверженную антропогенному вмешательству, этому способствовало обильное распространение насекомых-вредителей. Также мы не можем не отметить огромную роль муравьев в разрыхлении почвы леса, улучшении механического состава (почвы). Все муравейники построены из еловых хвоинок, собранных со всего леса. В 2020 году на территории исследования мы встретили один разрушенный муравейник, судя по всему – кабанами, которые едят муравьев во время голодной осени. За последующие три года погибли (без видимых разрушений 2 муравейника), а еще от 2-х муравейников не осталось и следа. Таким образом, на основании полученных данных мы делаем вывод о незначительном сокращении популяции рыжих лесных муравьёв Formicarufa. На этом наша работа не закончена, данный участок выбран нами в качестве территории постоянного мониторинга за популяцией муравьев, с целью изучения дальнейшей динами развития муравьиной популяции и прогнозирования состояния лесной экосистемы.

Список использованных источников

1. Длусский Г.М., Букин А.П. Знакомьтесь: муравьи! – М.: Агропромиздат, 1986

2. Захаров А.А. Муравей, семья, колония. – М.:Наука, 1978

3. Плешаков А.А., Румянцев А.А. Великан на поляне, - М.: Просвещение, 2014

4. Халифман И.А. Операция “Лесные муравьи”. – М.: Лесная промышленность, 1974

5. Красная Книга Московской области, 2018 г.

6. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: https://www.proza.ru/2009/05/15/719

7. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://kira-scrap.ru/dir/zabavnye_zveri/zabavnye_nasekomye/muravi/456-1-0-4623

8. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://www.maximonline.ru/images/th/100/18/33482-YmEyMTcxYjJmMQ.jpg

9. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://korrespondent.net/tech/science/3514502-uchenye-raskryly-sekret-lohystyky-muravev

10. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://bezklopa.ru/kakoy-ves-podnimaet-i-skolko-vesit-mu.html

11. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://antclub.org/morphology/evolution

12. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://safari-safari.livejournal.com/33717.html

13. [Электронный ресурс] [сайт]. URL: http://antclub.org/node/7469