Отель для полезных насекомых в городе

XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Отель для полезных насекомых в городе

Черепанова М.К. 1Голяева С.С. 1
1Инженерно-технологическая школа № 777
Грибанова Е.А. 1
1Инженерно-технологическая школа № 777
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Во всех больших городах, особенно в новых районах, очень много высоких домов, дорог, бетонных дорожек. Всё это плохо сказывается на здоровье зеленых насаждений. Дома закрывают свет. Из-за дорог и тротуаров, большого количества людей и домашних животных ухудшается почва – она становится слишком плотной, плохо впитывает воду. В таких условиях растения начинают слабеть и болеть. Особенно страдают только что высаженные растения, корни которых ещё не развились настолько, чтобы обеспечить их всем необходимым. Но и те растения, которые уже успели прижиться и подрасти требуют постоянного ухода и поддержки. Одной из важных задач, которые стоят перед озеленителями в городе является борьба с насекомыми-вредителями. В первую очередь насекомыми повреждаются листья растений. А они играют огромную роль в создании благоприятных условий в городах. Главная их функция – это выделение кислорода и поглощение углекислого газа при фотосинтезе. Сильно повреждённый лист уже не может её выполнять полноценно. Для города и его жителей польза листвы в том, что она создаёт тень в жаркое время года, осаждает на себя пыль от городского транспорта и частицы химических веществ. Это особенно важно для людей, страдающих от аллергий. Также кроны растений снижают уровень шума и создают красивый вид для отдыхающих людей.

Для того, чтобы уменьшить вред, наносимый растениям вредителями, озеленители в городах используют много химических препаратов. Но они убивают и полезных насекомых – опылителей, насекомых хищников, могут наносить вред птицам и уменьшают разнообразие организмов в природе в городах. А также загрязняют почву и воздух. Стоят такие препараты дорого, а нужно их для борьбы с насекомыми очень много. Еще доказано, что такие препараты нужно часто менять, потому, что вредители к ним привыкают и перестают от них погибать.

Поэтому, необходимо искать экологичные способы защиты растений в городах. Это поможет сохранить биоразнообразие живых организмов, уменьшить количество химикатов, сэкономить деньги города, а главное, поможет растениям оставаться красивыми и здоровыми. Одними из таких простых и полезных помощников в борьбе с насекомыми-вредителями являются гостиницы для полезных насекомых.

Цели и задачи исследования:

Выбрав тему «гостиницы для полезных насекомых» для исследования, мы поставили перед собой такие цели:

  1. Изучить какие растения больше всего повреждаются насекомыми в парках и общественных площадках города Санкт-Петербурга

  2. Выяснить, какие насекомые наносят растениям наибольший вред

  3. На основе полученных знаний построить гостиницу для полезных насекомых нового типа

Для достижения целей нами были выдвинуты следующие задачи:

  1. Определить самые популярные растения в озеленении Санкт – Петербурга: деревья, кусты;

  2. Изучить встреченные на растениях повреждения вредителями;

  3. Выяснить, какие насекомые чаще всех повреждают растения и какие у них естественные враги

  4. Изучить, в каких условиях живут и хорошо развиваются полезные насекомые.

  5. Придумать и создать макет инновационной гостиницы для насекомых

Материалы и методы исследования:

  1. Изучение литературы;

  2. Работа с Интернет-ресурсами;

  3. Опрос специалистов по ландшафтному озеленению;

  4. Осмотр растений в зелёных зонах города Санкт-Петербурга.

  5. Сбор поврежденных насекомыми листьев, анализ повреждений.

  6. Создание макета гостиницы для полезных насекомых.

Основная часть

Глава 1. Теоретическая подготовка

1. 1 Озеленение в городе Санкт-Петербурге

Город Санкт-Петербург привлекает своей красотой туристов со всего мира. Он знаменит, в том числе, своими прекрасными дворцами и парками. Все его правители всегда уделяли особое внимание озеленению. И сейчас город старается развиваться и расширяться, учитывая опыт и традиции создателей великолепных садов прошлых времён. Основные виды растений, которые используются при создании общественных зелёных зон в настоящее время те же, что и раньше. По данным, опубликованным на официальном сайте Комитета по благоустройству города Санкт-Петербурга [https://www.gov.spb.ru/gov/otrasl/blago/territorii-zelenyh-nasazhdenij/], в список наиболее часто использующихся в озеленении города лиственных растений входят:

деревья: клён остролистный, липа мелколистная, берёза повислая, рябина обыкновенная, ива (различные виды), тополь белый и серебристый, ясень обыкновенный, вяз шершавый, дуб черешчатый;

и кустарники: сирень обыкновенная и венгерская, кизильник блестящий, пузыреплодник калинолистный, роза морщинистая (шиповник), барбарис Тунберга, спирея (различные виды), дёрен белый, гортензия метельчатая.

Эти растения за долгие годы проявили себя как наиболее подходящие для условий больших городов – красивые, стойкие и неприхотливые в уходе.

    1. Естественные вредители и защитники растений в городах

Сложные условия окружающей среды большого города особенно сильно влияют на вновь высаженные растения. Взрослые деревья в крупных парках за счет развитых корней и крон сами делают условия среды более благоприятными для себя. Молодым посадкам требуется несколько лет, чтобы развиться и окрепнуть. В этот период времени они ослаблены и легко доступны для вредителей и болезней. В нашем проекте мы уделили внимание, в первую очередь, насекомым-вредителям. Среди насекомых, повреждающих побеги и листья растений наиболее распространены (см. Приложение 1):

  • Тля: группы мелких насекомых, высасывающих соки из побегов и листьев, ослябляя растение. 

  • Паутинный клещ: оставляет тонкую паутину на листьях, повреждает их и приводит к их пожелтению. 

  • Белокрылка: Мелкое белое насекомое, которое повреждает листья и стебли. 

  • Трипсы: Мелкие насекомые, из-за которых листья теряют цвет и скручиваются.

  • Гусеницы: Личинки бабочек которые питаются листьями и выгрызают дыры в листьях.

Очень опасны и те насекомые, которые повреждают стволы деревьев. Например, короед-типограф, ильмовый и берёзовый заболонник. Эти жуки, а также их личинки повреждают древесину стволов деревьев и вызывают их усыхание. Они чаще нападают на ослабленные деревья, но при большой численности могут погубить целые лесные массивы. Именно поэтому человек старается использовать все свои знания о природе и жизни вокруг, чтобы защищать создаваемые уголки зелени в городах. Для того, чтобы природа в городах оставалась как можно более разнообразной и естественной, люди используют разные приёмы. Для привлечения птиц в города вешают скворечники, синичники, кормушки. Для белочек в больших парках можно часто встретить домики с кормом. (рис. 1 а, б)

а) кормушка для птиц б) кормушка для белок

Рисунок 1. Сооружения для птиц и животных в парке, Елагин о-в, СПб.

Но почти нигде в наших городах – ни в парках, ни в небольших зонах отдыха мы не видим домиков для полезных насекомых. В интернете мы нашли информацию всего о нескольких таких отелях, установленных в Санкт- Петербурге: в Ботаническом саду и во Фрунзенском районе города. Хотя в мире этот полезный элемент ландшафта популярен еще с начала XX века. Такие домики, или, как их часто называют, отели или гостиницы для насекомых это безопасный способ улучшить экологию в городах, за счет привлечения полезных насекомых – естественных врагов вредителей растений. Такоесооружение выполняет три основных функции: служит убежищем для различных видов насекомых, используется насекомыми как место для размножения, а также в качестве укрытия для зимней спячки.В городах живут десятки видов полезных насекомых, но лучшими жильцами гостиницы станут две группы: опылители и хищники, уничтожающие вредных насекомых. Самые желанные гости – это дикие пчелы, божьи коровки, уховертки, наездники и златоглазка [https://svoefermerstvo.ru/svoemedia/articles/zaletajte-k-nam-na-ogonjok-kak-zamanit-v-svoj-sad-poleznyh-nasekomyh].

    1. Устройство гостиниц для насекомых

Гостиницы для насекомых выглядят, обычно, как домики, разделённые на ячейки – «комнаты» для разных видов насекомых (рис. 2).

Рисунок 2. Примеры гостиниц для насекомых, созданных человеком.

Для того, чтобы новым хозяевам понравился такой домик, при его изготовлении нужно следовать правилам:

  1. Материал для домика выбирать без резкого запаха (например, запах смолы насекомых отпугивает)

  2. Точно определить, каких полезных насекомых нужно поселить в этой гостинице;

  3. Выяснить, в каких условиях в природе живут и развиваются эти насекомые и заполнить ячейки именно этими материалами: листва, опилки, солома и другие;

  4. Защитить ячейки от птиц, дождя и ветра;

  5. Расположить гостиницу на солнечной стороне, на возвышении.

Глава 2. Практическая часть

    1. Определение повреждений растений вредителями

Для того, чтобы оценить степень повреждений разных растений в городе вредителями, мы посетили несколько популярных прогулочных зон в Приморском районе, где мы живём, исторические парки в Центральном и Курортном районах, а также внимательно осматривали листья и стволы растений, когда бывали в Ленинградской области. Кроме того, в летнее время мы поработали в саду, расположенном во дворе нашей школы. Мы поговорили с его организатором, Гертнер Натальей Андреевной, о том, от каких вредителей страдают там растения, и как она с ними борется. Мы выяснили, что больше всего растения повреждает тля и слизни, а для борьбы с ними используются только химические препараты.

Вредителей мы определяли по их внешнему виду, если встречали, а также по следам, оставленным ими на листьях. Для этого мы использовали определитель [Трейвас Л. Ю. Атлас-определитель. Болезни и вредители декоративных садовых растений]., а также электронное приложение Agrio [https://play.google.com/store/apps/details?id=com.agrio&hl=ru&pli=1]. Поврежденные листья самых распространённых растений, мы собирали и делали гербарии, чтобы составить альбом, который будет показывать и подтверждать выводы нашей работы (см. Приложение 3).

После анализа собранного материала мы сделали общий для растений всех групп (деревья, кусты, травы) и районов вывод: больше всего от вредителей страдают молодые весенние листья и побеги. Среди насекомых-вредителей наиболее популярных кустарников и деревьев в общественных зелёных зонах Санкт-Петербурга чаще всего мы обнаруживали колонии тли, паутинного клеща и повреждения листьев гусеницами бабочек-вредителей. Среди деревьев, составляющих основу исторических и современных садов и парков Санкт-Петербурга, которые также наиболее часто высаживают вдоль дорог, как живые изгороди, и вокруг зон отдыха, больше всего вредителями оказались повреждены листья липы мелколистной, дуба черешчатого и рябины обыкновенной (Рисунок 3 а, б, в)

а) б)

в)

Рисунок 3: а) повреждение листьев липы гусеницами в Летнем саду; б) повреждения листьев дуба в парке «Дубки»; в) повреждения листьев рябины тлёй, ЛО

На этих деревьях часто встречались листья, съеденные насекомыми настолько, что от них остались только жилки. У клёна остролистного, ивы, берёзы такие листья нам почти не встретились.

Среди распространённых в городе кустарников, больше всего от насекомых страдают молодые листья кизильника, сирени и пузыреплодника (рис. 4 а, б, в)

а)

б) в)

Рисунок 4: а) повреждение листьев кизильника тлёй на детской площадке, Приморский р-н СПб; б), в) повреждения листьев сирени паутинным клещём и пузыреплодника тлёй, Приморский район, СПб

Некоторые редкие обнаруженные нами следы повреждений листьев говорят о присутствии в городе и области очень опасных насекомых, таких как каштановая минирующая моль (рис. 5, а) и самшитовая огнёвка (рис. 5, б)

а)

б)

Рисунок 5: а) повреждение листьев каштана минирующей молью, СПб; б) повреждение листьев самшита самшитовой огнёвкой, ЛО.

Кроме повреждений листьев мы обнаружили деревья со следами опасных стволовых вредителей (рис. 6 а, б, в):

а)

б) в)

Рисунок 6: а) еловый лес, погубленный короедом-типографом, ЛО; б) следы повреждения дерева берёзовым заболонником, ЛО; в) погибший вяз со следами заселения ильмовым заболонником и самим жуком на стволе, парк «Дубки».

Повреждений насекомыми культурных цветов и трав мы не обнаружили. Но их листья активно едят другие вредители – слизни.

    1. Разработка макета отеля для насекомых нового типа

Таким образом, определив группу основных вредителей растений в нашем городе и места, где они встречаются чаще, мы можем предлагать конкретные места для размещения гостиниц для привлечения туда полезных насекомых-хищников - именно тех, которые там нужнее. По нашим результатам, полезные насекомые, которые нужны в городе больше всего это (см. Приложение 2):

  • Божьи коровки. Взрослые особи и личинки едят тлей, клещей, гусениц и яица клопов. Известно, что личинки потребляют до 40 тлей в час! 

  • Златоглазки. Молодые личинки этого насекомого поедают клещей, тлей, гусениц и других вредителей. За неделю личинки могут съесть до 200 тлей

  • Наездники. Очень полезны, поскольку уничтожают яйца, личинки и самих насекомых-вредителей.

  • Жужелицы. Жуки и их личинки - хищники, с удовольствием поедают гусениц, слизней, улиток, тлю, пилильщиков, а также яйца, куколок и личинок всевозможных насекомых-вредителей. 

Определив, что наибольший ущерб насекомые наносят молодым деревьям, листьям и побегам, мы предлагаем во всех зонах с новыми посадками размещать отели для полезных насекомых. Чем больше зона посадок, тем больше должно быть таких отелей. В таких местах очень много людей, детей, домашних животных, часто производят работы по уходу – убирают опавшие листья, косят траву. Для птиц такие конструкции здесь тоже более заметны, и они могут съесть насекомых, которые поселятся в отеле. Поэтому вариант домиков, стоящих на земле не будет эффективен. Мы предлагаем усовершенствованный вариант конструкции отеля для насекомых, который придумали специально для небольших городских зелёных зон (Приложение 4, 5).

Форма нашего отеля больше похожа на природную (напоминает часть ствола дерева) и будет больше привлекать насекомых. При помощи специальных ремней он закрепляется на дереве любого диаметра на нужной высоте, не повреждая ствол. Такой отель не нужно переставлять при уборке листьев и травы – насекомых не будут тревожить. Ремешки растягиваются и могут «расти» вместе с деревом. На одну пару ремешков можно крепить несколько отелей, размещая их по периметру дерева любой величины. От птиц отсеки с насекомыми будут закрыты двойным слоем металлической сетки – первая удерживает наполнитель с насекомыми внутри отсеков, а второй защищает от птиц даже с длинными клювами. Для защиты от дождя и других осадков крыша и отсеки для насекомых расположены под наклоном.

В нашей школе мы посещаем занятия по прототипированию. Родители помогли нам нарисовать чертёж нашего отеля, а мы сами разработали 3D модель нашего отеля для насекомых в программе Tinkercad [https://habr.com/ru/companies/pixel_study/articles/841756/]. Теперь мы планируем напечатать на принтере 3D его макет. В дальнейшем мы также будем предлагать печатать такие конструкции на 3D принтерах из переработанного пластика. Если такие отели будут заселяться насекомыми, то это будет удачное экологичное изобретение.

Заключение

В процессе исследования мы убедились в том, что наш проект актуален и важен. Высокий уровень повреждений листьев вредителями растений в разных районах - в исторических парках (Летний сад, Елагин остров, парк 300-летия Санкт-Петербурга, парк «Дубки», город Сестрорецк), на площадках во дворах и новых зелёных зонах показывает, что применяемых методов борьбы с вредителями недостаточно. В процессе работы мы выяснили, что от вредителей особенно страдают молодые листья деревьев и кустов. И это имеет значение и для взрослых растений, и для молодых саженцев. Взрослые растения, листья которых сильно повреждены вредителями уже не выполняют полноценно свои функции, важные для жителей городов. А молодые растения потеря большого количества листьев может совсем погубить.

Изучив литературу, посмотрев много фотографий, мы научились определять самых распространённых вредителей растений внешне и по следам повреждений на стволах и листьях растений. Мы составили альбом гербария повреждённых листьев самых популярных в озеленении города растений. Также мы составили список вредителей, которых встречали в городе чаще всего и в самом большом количестве, и тех, которых встречали редко. Но редко встреченные нами насекомые или их следы нельзя не учитывать, так как они относятся к очень опасным вредителям и требуют внимания со стороны озеленителей. Используя эти данные, можно определять где размещать гостиницы и каких полезных насекомых требуется в них привлекать и разводить. А вариант конструкции отеля для насекомых, который мы предлагаем подойдёт для установки в любой зоне, где есть деревья.

Мы правильно выбрали объект исследования, так как в нашем городе и во всей нашей стране отели для насекомых распространены мало. Особенно в новых, строящихся районах, где мы предлагаем использовать их больше всего. Никто не ставил цель изучить эти конструкции, создать наиболее эффективный вариант, в котором будут успешно жить и развиваться полезные насекомые, определить и сравнить, как чувствуют себя растения без таких отелей рядом и как с ними. А ведь кроме своего прямого назначения – помощь в борьбе с вредителями, гостиницы для насекомых это привлекательный арт-объект. Широкое распространение таких конструкций в зонах отдыха большого количества горожан, детей повысит интерес к вопросам экологии города и уровень заботы людей об окружающей среде. И наш родной Санкт-Петербург станет еще красивее, чище и привлекательнее.

Список использованных источников:

1. https://www.gov.spb.ru/gov/otrasl/blago/territorii-zelenyh-nasazhdenij/

2. Трейвас Л. Ю. Атлас-определитель. Болезни и вредители декоративных садовых растений. Москва: 2013, 192 с.

3. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.agrio&hl=ru&pli=1

6.https://habr.com/ru/companies/pixel_study/articles/841756/

Приложение 1

Листовые вредители растений:

тли трипсы

бабочка и личинка каштановой моли

бабочка и личинка самшитовой огнёвки

паутинный клещ

2. Стволовые вредители растений:

 

короед-типограф берёзовый заболонник

ильмовый заболонник

Приложение 2

Полезные насекомые – хищники:

божья коровка златоглазка

наездник жужелица

Приложение 3

Фото из альбома гербария собранных в городе повреждённых листьев

Поврежденные листья деревьев:

Повреждённые листья кустов:

Приложение 4.

Чертёж конструкции отеля для насекомых нового типа

Приложение 5.

Фото макета конструкции отеля для насекомых нового типа

Просмотров работы: 0