VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение суточной активности рыжих лесных муравьёв

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Груздева Е.Н. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 городского округа г. Волгореченск Костромской области»

Звёздочкина С.А. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 городского округа г. Волгореченск Костромской области»

Работа в формате PDF

257.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Аннотация

Предмет исследования: муравейники в окрестностях города.

Объект исследования: рыжие лесные муравьи (Fоrmica rufa).

Цель работы: изучить характер поселений рыжего лесного муравья в биоценозе леса и оценить особенности суточной активности рыжих лесных муравьёв.

Задачи:

1.Провести картирование гнезд рыжих лесных муравьев в непосредственной близости к городу и школе.

Изучить суточную активность муравьёв.

Выявить зависимость активности муравьёв одного муравейника от температуры воздуха.

Посмотреть динамику активности в солнечную и пасмурную погоду

Исследования проходили на опушке леса, рядом с лугом, в районе сырзавода в летнем лагере «Эколог» в 2018. Данное место находиться на СЗ, в 600 м от школы №3. Доминирующей древесной породой является берёза. Во втором ярусе встречаются примеси осины и ольхи. Хвойных пород нет. Среди травянистых растений преобладают следующие растения: мятлик лесной, герань лесная, гвоздика лесная, вероника дубравная, хвощ лесной, разные виды осок и т.д. Рельеф данной территории равнинный, почва влажная, дерново – подзолистая, среднесуглинистая. Грунтовые воды залегают на средней глубине. Климат умеренно-континентальный с умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой.

В своей работе нами применялись методы: полевые исследования (метод закладки пробных площадок, геоботанического описания, изучение почвы метод раскатывания), метод наблюдения, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.

ВВЕДЕНИЕ

Вряд ли найдется человек, который хоть раз не останавливался возле муравейника, завороженный таким далеким и в то же время необъяснимо близким нам миром этих удивительных насекомых. Куда бы мы не отправились – в лес, на луг, в болото – всюду встретим муравьёв. Наиболее известный всем вид - рыжие лесные муравьи, строящие муравейники из хвои и веточек. В европейской части страны обитает 40, а всего в мире насчитывается более 8 000 видов этих насекомых. И каждый их этих видов имеет свои особенности. Нас привлекает в муравьях прежде всего то, что во многих их действиях мы можем найти какое-то подобие наших собственных дел и проблем. Муравьи относятся к тем немногим живым существам, которые не только сами приспосабливаются к среде обитания, но и активно перестраивают окружающий мир применительно к своим нуждам, своим задачам. Муравьи — вечные строители. Гнезда многих видов поражают своими размерами, сложной и рациональной архитектоникой. Муравьям свойственно особое качество — «социальность», то есть обязательное существование только сообществами (семьями, общинами). Именно это качество позволило муравьям занять почетное место в мире беспозвоночных животных.

Актуальность данной темы состоит в том, что численность муравьев на единицу площади в лесах очень велика, поэтому они оказывают существенное влияние на лесную экосистему. Как было сказано выше, муравьи играют в биоценозах огромную положительную роль. Вместе с тем, муравьи испытывают негативное влияние со стороны человека, когда чаще всего разрушаются муравейники или изменяется привычная для муравьев природная среда.

Однако сегодня муравьям (в первую очередь, рыжим лесным) нужно не столько расселение, сколько охрана. Муравейники массово гибнут при рубках леса, их варварски разоряют безграмотные туристы. Вокруг населенных пунктов, вдоль дорог и туристских маршрутов, в зонах массового отдыха муравьиных гнезд становится все меньше и меньше. Если дело так пойдет и дальше, то вскоре нужно будет думать не о расселении муравьев (расселять будет нечего), а об их занесении в Красную книгу.

К счастью, некоторые приметы позволяют сохранить определенный оптимизм. С 1971 года Всероссийское общество охраны природы и Министерство лесного хозяйства РСФСР проводят операцию «Муравей». В нее включаются лесхозы и школьные лесничества. Средства массовой информации раскрывают значение муравьев. Муравейники берутся на учет, наносятся на карты, огораживаются. На Украине, скажем, изгороди появились вокруг почти 230 тысяч муравьиных гнезд, что должно защитить их от диких кабанов и неразумных отдыхающих. Запрещен сбор муравьиных куколок на корм певчим птицам. Все чаще при лесозаготовках с лесосек главного пользования муравейники вывозятся и переселяются.

В 1973 году на всей территории Российской Федерации введена материальная ответственность за разорение муравейников. Например, за повреждение муравейника с диаметром основания один метр взыскивается 20 рублей, а за разорение двухметрового муравьиного дома – 114 рублей 50 копеек. Сумма удваивается, если муравейник находился в лесах заповедника, зеленой зоны предприятия или города, в полезащитном, курортном, городском лесу.

Все эти меры – только начало большого, сложного пути, со своими проблемами и трудностями. Будем надеяться на успех. Будем беречь муравьев.

…У древнегреческого историка Геродота записана легенда об огромных муравьях, добывающих из земли крупицы чистого золота. Но что такое это золото по сравнению с той действительной пользой, которую приносят муравьи природе и человеку?

Данное исследование проводится в нашей местности.

Предмет исследования: муравейники в окрестностях города.

Объект исследования: рыжие лесные муравьи (Fоrmica rufa).

Цель работы: изучить характер поселений рыжего лесного муравья в биоценозе леса и оценить особенности суточной активности рыжих лесных муравьёв.

Задачи:

1.Провести картирование гнезд рыжих лесных муравьев в непосредственной близости к городу и школе.

Изучить суточную активность муравьёв.

Выявить зависимость активности муравьёв одного муравейника от температуры воздуха.

Посмотреть динамику активности в солнечную и пасмурную погоду

Основная часть

Исследования проходили на опушке леса, рядом с лугом, в районе сырзавода в летнем лагере «Эколог» в 2018. Данное место находиться на СЗ, в 600 м от школы №3. Доминирующей древесной породой является берёза, Во втором ярусе встречаются примеси осины и ольхи. Хвойных пород нет. Среди травянистых растений преобладают следующие растения: мятлик лесной, герань лесная, гвоздика лесная, вероника дубравная, хвощ лесной, разные виды осок и т.д. рельеф равнинный, почва влажная, дерново – подзолистая, среднесуглинистая. Грунтовые воды залегают на средней глубине. Климат умеренно-континентальный с умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой.

В своей работе нами применялись методы: полевые исследования (метод закладки пробных площадок, геоботанического описания, изучение почвы), работа с научно-популярной литературой, статистический метод обработки результатов, метод наблюдения, измерения параметров муравьиных гнезд и протяженности троп с помощью рулетки.

Для проведения картирования гнезд муравьев необходимо на план местности нанести контуры границ биотопов, ручьи, овраги, и.т.д.; поместить и пронумеровать все встреченные муравейники на изучаемой территории. Также необходимо исследовать муравейники и все данные занести в таблицу. Кроме этого изучаются муравьиные тропы, все данные по тропам вносятся в таблицы. Все наблюдения проводились в соответствии с методическими рекомендациями Харитонова Н.П. и Дунаева Е.А.

Таблица№1 Результаты обследования леса

Существуют 3 типа гнёзд:

Тип А- со скрытым валом (СВ)

Тип В- с внешним валом (ВВ)

Тип С – погруженные гнёзда с внешним валом «подземные гиганты» (ПГ)

Также существуют такие категории состояния муравейника :

А - ослабленные (депрессивные) ничем не пахнут(или слабый запах муравьиной кислоты)

В - деградирующие (разрушающиеся) – пахнут плесенью и грибами

С- активные (здоровые)- сильный запах муравьиной кислоты.

Для оценки состояния муравейника имеет значение не только степень его зарастания, но и состав поселившихся в гнезде растений, который записывается по преобладающим видам растений. Числом колонн в муравейнике определяли по числу исходящих из гнезда дорог 1-го порядка.

Состояния или этапы развития комплексов муравейника:

А-рост высота увеличивается год от года куполообразная форма.

А1- стабилизация высота почти не меняется форма купола округлая

В- депрессия зарастание травой, поверхность муравейника сглаженная

С- деградация сильное зарастание травой, муравьёв почти не видно, муравейник повреждён.

Д - полный распад, повреждённый муравейник не чинится, не достраивается. Материал, которым он сложен, очень старый, сухой.

Таблица№2 Результаты исследования муравейников

Оба исследованных муравейника имеют активное состояние, находятся в устойчивом стабильном этапе развития. Муравьи достаточно активны, в наиболее крупном муравейнике имеют 12 троп, которые уходят метров на 13, затем рассеиваются. Следовательно, данный муравейник состоит из 12 колон, отдельных сообществ муравьёв.

Основу обоих муравейников составляет земля и сухие листья. Почва у муравейника имеет кислую среду и соответствующий запах - именно поэтому мы сделали вывод, что данный муравейник находится в активном состоянии. Это очень неплохие показатели. Для наблюдения за суточной активностью мы вели наблюдения приблизительно через час, в течении 5 минут, в трёхкратной повторности и затем находили среднее значение. Полученные в результате наблюдения показатели занесли в таблицу№3.

Мы подсчитали суточную активность муравьёв и вот что у нас получилось:

Таблица№3Динамика суточной активности муравьёв рода Formica

На основании данной таблицы мы построили графики ( рисунок№1 и рисунок№2)

На рисунках №1 и№2 наблюдаются некоторые закономерности суточной активности рыжих лесных муравьёв.

Рисунок№1. Динамика численности муравьёв выходящих из муравейника

Муравьи Formica rufa имеют дневной тип активности. Наблюдается достаточно ровная активность в течение всего дня, но можно выделить максимум активности в первой половине дня (до 14.00часов). Пик активности приходится с 10.00 до 12.00. В этот период муравьи активно покидают муравейник, принося строительный материал для муравейника и пропитание для всего муравейника. Они доносят его до муравейника, поднимают на купол и торопятся дальше за новым фуражом.

Активных муравьёв в этот период в 3 раза больше, чем во второй половине дня и гораздо больше, чем в среднем за день. После 17.00 мы видим увеличение доли муравьёв возвращающихся в муравейник, а в 21.00 уменьшается и количество всех активных муравьёв.

Рисунок№2 Динамика численности муравьёв входящих в муравейник.

Суточная активность муравьев зависит от температуры. По нашим наблюдениям муравейники просыпаются в основном, когда температура весной подходит к положительным отметкам. Именно тогда открываются ходы в муравейнике и начинаются появляться на куполе муравьи. Данная активность в дальнейшем нарастает и продлевается практически до конца сентября, начала октября. В зависимости от температуры в разные годы. Также мы заметили, что муравьи покидают муравейник только после того, как температура становится выше +5 градусов.

Нами были проведены исследования зависимости суточной активности муравьев от температуры воздуха. На основании данных исследований были построены графики.

Рисунок№3.Зависимость общей активности муравьёв от температуры воздуха.

Мы видим, что чем выше температура, тем активнее муравьи.

Чем ниже температура, тем активность муравьёв снижается.

Таблица№4 Активность муравьёв солнечная погода(24.06.18)

Таблица№5Среднедневная активность муравьёв пасмурная погода(14.06.18)

Таким образом, можно говорить о том, что состояние облачности также влияет на активность муравьев.

Для сравнения мы взяли муравейник далеко расположенный за пределами нашего города.

Он находится в лесополосе за селом Владычное, в сторону села Спас Нерехтского района, на расстоянии 4,5 километра от нашей школы. Муравейник 150 см на 130см. Форма куполообразная. Состоит из веток, земли и глины. Было очень много муравьёв на поверхности (около 5000шт.). Дорожки от муравейника велись на 12 м. Очень сильный и активный муравейник. Мы можем сделать вывод, что на состояние муравейников сильно влияет деятельность человека (антропогенная нагрузка).

На основании всего вышеизложенного мы можем сделать следующие общие выводы:

В непосредственной близости к школе, располагаются два муравейника: они имеют много общего в состоянии, строении и принадлежат к одному роду и виду муравьёв.

Активность муравьёв зависит от температуры воздуха. Чем она выше, тем выше активность.

Наиболее активны муравьи в период с 10.00 до 12.00 часов

После 14.00 наблюдается увеличение обратной миграция муравьёв в муравейник.

Наименее активны муравьи в период с 21.00 по 22.00.

Активность муравьёв зависит и от облачности: в солнечную погоду она больше, чем в пасмурную.

На состояние муравейника влияет антропогенная нагрузка.

Список используемой литературы

Т.Я. Ашихмина «Школьный экологический мониторинг» Издательство: «Агар» 1999 год

Дунаев Е.А. «Муравьи Подмосковья: методы экологических исследований», М., МосгорСЮН.1997

Длузский Г.М. «Муравьи рода Формика»., М., «Наука»1987

«Организация экологической работы в школе» Издательство: «ОСЮН»,Кострома 2003