IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Введение

Муравьи очень важное звено в биогеоценозах Челябинской области. Большинство обитающих на территории Челябинской области видов муравьев очень полезны: улучшают состав почвы, перемешивая, рыхля и удобряя её, защищают дикорастущие и культурные растения от вредных насекомых, являются опылителями, переносчиками семян. Конечно, среди муравьев есть и вредные виды, те, которые поселяются в домах и портят пищевые продукты, вредят садам, огородам и полевым культурам т.к. разводят тлю.

Рыжие лесные муравьи (Приложение №16) (группа Formicarufa, род Formica, семейство Formicidae) играют важную положительную роль в жизни леса: эффективно защищают лес от многих опасных хвое - и листогрызущих
вредителей, обеспечивают увеличение численности других лесных энтомофагов, певчих птиц и боровой дичи, являются активными почвообразователями, способствуют расселению многих видов растений [7].

Тема актуальна т.к. видовой состав муравьев окрестностей города Миасса мало изучен. В этом также выражается новизна темы. Кроме того, все муравьи рода Formica занесены в красную книгу Челябинской области, и их изучение имеет огромную практическую значимость как энтомофагов – санитаров леса. Цель нашей работы: 1. Оценить влияние антропогенной нагрузки на муравьев рода Formica в городе Миассе. 2. Определить и сравнить видовое разнообразие муравьев рода Formica в лесной и лесостепной зонах окрестностей г. Миасса. В соответствии с целью были поставлены задачи:

1. Освоить методику количественного сбора, способы фиксации материала, методику определения видовой принадлежности муравьев рода Formica.

2. Провести анализ фауны этой группы в лесных и лесостепных зонах.

3. Изучить особенности питания муравьев рода Formica.

4. Собрать, определить объекты, провести сравнительный анализ территорий с различной антропогенной нагрузкой.

5. Повсеместно пропагандировать значимость муравьев как санитаров леса.

I. Литературный обзор

О полезной роли муравьев в лесу известно давно. Уже более 50 лет они успешно применяются в биологической защите леса. В ряде европейских стран приняты специальные законы об охране этих насекомых. В 1973 г. решением Совета Министров РСФСР введены таксы по возмещению ущерба лесному хозяйству разорением муравейников. Поста­новлением правительства Российской Федерации от 21 мая 2001 г. № 388 ут­верждены новые таксы для исчисления размера взысканий за ущерб, причи­нённый лесному фонду нарушением лесного законодательства, в т.ч. повреждением, уничтожением муравейников. Рыжие лесные муравьи - естественные узловые элементы биологических и комплексно-очаговых систем защиты леса [7].

Таким образом изучение рыжих лесных муравьев очень важно т.к. окрестности города Миасса заняты крупными лесными массивами.

Первые сведения о муравьях Южного Урала, и Челябинской области, приводятся в трудах М.Д. Рузского. С учетом современных изменений в систематике М.Д. Рузский указывает для Южного Урала (современные Оренбургская, Челябинские области и Башкортостан) 14 видов муравьев рода Formica. По материалам с Южного Урала, включая Челябинскую область, им был описан один вид – Formica uralensis Ruzsky, 1985, и два подвида – Formica cunicularia glauca Ruzsky, 1985 и Formica cinerea imitans Ruzsky, 1902. Следующая работа, посвященная муравьям Челябинской области, была выполнена Н.И. Нефедовым в 1930 году. В ней для Троицкого заказника указано 7 видов муравьев Formica. В этой работе впервые использованы методы количественного учета муравьев и их гнезд. С конца 60-х годов ХХ века начинается детальное изучение фауны муравьев области. Появляются работы, посвященные населению муравьев разных районов, уточняются списки видов и их распространение. Итог этому этапу подведен в работах А.В. Лагунова, в которых для Челябинской области указывалось 12 видов муравьев рода Formica. В этот период был создан первый специализированный мирмекологический заказник «Белый Колок» в Брединском районе, где охраняется особо крупный комплекс гнезд F. polyctena. В дальнейшем исследование развивались в направлении уточнения характера распространения, ландшафно-биотопической приуроченности, обилия видов муравьев. Последней, наиболее полной сводкой по муравьям Урала, в результате почти 20- летних исследований, стала работа Т.И Гридиной, где она указывала для Челябинской области 17 видов (с подвидами) муравьев рода Formica. Эти данные отражены в таблице. Ниже приводятся повидовые обзоры.

Таблица № 1 Видовой состав муравьев рода Formica Челябинской области по данным разных авторов:

	Виды и подвиды муравьев	Рузский, 1905	Лагунов, 1987	Гридина, 2003	Сборы авторов, 2005-2006
1	F. aquilonia		+	+	+
2	F. polyctena	+	+	+	+
3	F. pratensis	+	+	+	+
4	F. rufa	+	+	+	+
5	F. truncorum	+
6	F. cinerea imitans	+		+
7	F. cunicularia			+	+
8	F. cunicularia glauca	+		+	+
9	F. fusca	+	+	+	+
10	F. gagates	+
11	F. lemani		+	+	+
12	F. picea (F. candida)		+	+	+
13	F. rufibarbis	+	+	+	+
14	F. subpilosa	+		+
15	F. uralensis	+	+		+
16	F. exsecta	+	+	+	+
17	F. longiceps			+
18	F. pressilabris	+	+	+	+
19	F. rufomaculata			+
20	F. sanguinea	+	+	+	+
	Всего	14	12	17	14

(Чичков Б.М., Лагунов А.В, Гилев А.В. 2004г)

2. Краткая характеристика объекта исследования

Род Formica (где около 160 видов, а общее число таксонов с учетом подвидов равно 343) разделяют на несколько (7 - 8) подродов, групп видов и комплексов видов (расположены в порядке родства): Coptoformica ("группа F.execta"), Formica s.str. ("группа F.rufa", "группа F.microgyna", "группа F.exectoides"), Serviformica ("группа F.fusca", "группа F.neogagates"), Neoformica, "группа F.obtusopilosa", Raptiformica ("группа F.sanguinea").

Деление более чем 160 видов и подвидов на группы производится разными систематиками по-разному (Creighton, 1950; Wilson & Brown, 1955; Buren, 1968; Smith, D.R. 1979; Tinaut, 1990). Современные взгляды на систематику трактуются по Smith D.R. (1979), Agosti (1994) и Bolton (1995). При этом используются группы видов, что не согласуется с правилами зоологической номенклатуры. Группами видов в этой трактовке признаются: exsecta, fusca, microgyna, neogagates, pallidefulva, rufa и sanguinea [12].

Муравьи рода Formica – энтномофаги, питаются жуками, гусеницами и другими вредными насекомыми. Любят белки и углеводы, поэтому едят сок тли: охраняют колонии тлей рядом с муравейником и разводят её на близлежащих растениях, питаются жидкостью, которую она выделяет, ударяя её по бокам. Также муравьи - сапрофиты. Не отказываются от молока, медвяной росы. Муравьи могут кормить друг - друга: одни проглатывают нектар, другие приходят и получают из их рта еду, это явление – трофоллаксис, имеет большое значение в социальной структуре и иерархии муравьев.

Видимая часть муравейника – его надземная часть, а под ней, в почве находятся подземные этажи муравей­ника с множеством камер и ходов. Муравейник имеет обычно куполообраз­ную форму, которая предохраняет его от дождя: вода скатывается с верхней части и не размывает жилище. Высота муравейников бывает более метра. В большом гнезде живут десятки тысяч муравьев. Муравьиное гнездо построено главным образом из хвоинок и мелких растительных остатков. В муравейнике существует определенный порядок: он проветривается, внутри под­держиваются оптимальная температура и влажность (Приложение №12). Строительные способности муравьев послужили поводом для ложных мнений об их высоких умственных способно­стях и сообразительности в общественной жизни. Однако сложная деятель­ность муравьев инстинктивна. [5]

Тело муравьев подразделяется на голову, грудь, брюшко, конечности. (Приложение №11, 17, 20). На голове хорошо выражена верхняя губа перепончатая, двулопастная. Жвалы массивные с хорошо выраженным жевательным краем из 6—8 зубцов. Максиллы состоят из кардо, при помощи которого максилла причленяется к головной капсуле, хорошо развитого стипеса, несущего 5-6-члениковые ннжнечелюстные щупики и мягких галеа и лацинии. У большинства Formicaони 6-членниковые и заходят за середину расстояния от рта до за­тылочного отверстия, но, как правило, не достигают последнего. 5-й (предпоследний) членик обычно лишь немного короче 4-го. Грудь муравьев состоит из трех основ­ных отделов: переднегруди, среднегруди и эпинотума. образовавшегося от слияния заднегруди и 1-го сегмента брюшка. Грудь самок и самцов расчленена сравнительно хорошо, и несет 3 пары ног и 2 пары крыльев (у самки они потом сбрасываются). Рабочие крыльев не имеют и грудь их сильно видоизменяется: большинство швов исчезает и различить от­дельные склериты становится невозможным.

Переднегрудь самок и самцов представлена только переднеспинкой, пли пронотумом. Плейриты переднегруди, как уже гово­рилось, слились с шейным склеритом, образовав шейный отдел, к кото­рому неподвижно прикреплен рудимент стернита. Среднегрудь расчле­нена более плотно ,чем все остальные сегменты, и состоит из среднеспинки, расчлененной на скутум и скутеллюм, плейрита, расчлененного на зпимерит, и эппистернит, и стернита. Заднегрудь самок и самцов состоит из собственно заднеспинки и эпинотума, образовавшегося в результате слияния плейритов заднегруди и 1-го сегмента брюшка. У рабочих грудные склериты сливаются еще сильнее. В среднегруди различают только среднеспинку и плейрит (мезо-плевру), разделенные едва заметным швом. Эпинотум не имеет швов и включает в себя уже всю заднегрудь. От среднегруди он отделен неотчетливым швом. Дыхальца расположены между среднеспинкой эпинотумом и на эпинотуме имеют округлую форму.

Каждый из трех сегментов груди несет по одной паре ног, состоящей из тазика, или коксы, одного вертлуга, бедра, голени и 5-члениковой лапки с двумя коготками на последнем членике. Передняя нога отличается тем, что на ней имеется специальное приспособ­ление для чистки усиков и лапок, образованное изогнутыми вершиной голени и основанием 1-го членика лапки и большой изогнутой гребенчатой шпорой. На вершинах средней и задней голеней имеется по паре прямых шпор. Среднегрудь и заднегрудь самцов и молодых самок несут по паре крыльев. Поскольку в систематике трибы жилкование крыльевне имеет значения (у всех представителей и трибы оно очень сходно), специально эти признаки в работе не разбираются.

Брюшко рабочих и самок округлое, а самцов — вытянутое, цилиндрическое. На всех тергитах имеются отверстия дыхалец. На брюшке самок и рабочих хорошо различимы 6 тергитов и 5 стернитов. Последний стернит редуцирован и скрыт под предпоследним. Пятый, последний стернит гораздо больше соответствующего тергита. Края его загибаются и образуют анальную трубочку[4].

2.1. Описание территории исследования.

Город Миасс находится в восточных предгорьях Южного Урала. В геоботаническом отношении территория относится к южно-таежной лесной зоне, к подзоне сосново-березовых лесов, на западе граничит с темнохвойными лесами водораздельных хребтов, а на востоке – с лесостепью зауральского пенеплена. Климат умеренно континентальный, влажный с умеренно-тёплым летом и холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха - +2.0°С; максимальная - +39.6°С; минимальная - -45°С. Среднегодовое количество осадков 500-800 мм, глубина снежного покрова 1 м, продолжительность залегания 195 дней, безморозный период 80-90 дней. Особенность зонально-географического положения, пересеченный рельеф, разнообразие горных пород, пестрота почвенного покрова и обусловили высокое флористическое богатство и разнообразие растительных сообществ на территории а также видовое многообразие животного мира. В Миассе более 50 предприятий (среди них: ОАО "Уралаз", Машиностроительный завод, Тургоякское рудоуправление, ОАО Миасстальк и др.). Другими не менее серьезными загрязнителями воздуха являются передвижные источники: автомобили, тракторы, тепловозы и т.д. Их среднегодовой вклад составляет около 20 тыс. тонн в год.

Ильменский Государственный заповедник находится восточнее административной территории города Миасса. Буферная зона заповедника граничит с территорией Миасса. Площадь заповедника – 303.8 км² из них 85% лесов, около 55% лесов образует сосна обыкновенная, 40% - береза повислая. Ильменский заповедник является не только минералогическим, но и охраняет 935 видов сосудистых растений из них: реликтов около 50, эндемиков более 20, рекомендованы для включения в Красную книгу Челябинской области более 70 видов, из них занесены в Красную книгу РФ (1988).

Хамитовские болота расположены в окрестностях поселка Нижний Атлян Миасского городского округа Челябинской области. В Атласе Челябинской области (Челябинская область, 2010) отмечены следующие названия этих болот: Большое (самое южное), Хамиат (южнее федеральной автотрассы М5 и озера Песочного) и Атлянское (у поселка Нижний Атлян).

Территория национального парка «Таганай» охватывает северную часть средневысотных горных хребтов Южного Урала, представляет собой обособленный горный узел, с трех сторон переходящий в плоскогорья и далее в равнинную лесостепь. Национальный парк расположен в западной части Челябинской области, в 130 км от областного центра.  Размеры парка: с юга на север – 52 км, с запада на восток в среднем 10-15км. Общая площадь парка составляет 568 км² (56,8 тыс. га). В системе ландшафтного районирования парк расположен в пределах Таганайского-Ямантауского среднегорного гольцово-таежного округа Уралтауской провинции Южно-Уральской области Новоземельско-Уральской горной страны. В схеме лесорастительного районирования Урала территория находится в Южно-Уральском высокогорном округе Южно-Уральской провинции горных южно-таежных и смешанных лесов Уральской горной лесорастительной области.

2.2. Описания биотопов.

Нами были выбраны 13 площадок, в различных биотопах, (в лесной и лесостепной зоне) которые различались по антропогенному воздействию, с которых проводился сбор объектов. Видовая принадлежность муравьев определялась в лабораторных условиях биологического отдела Ильменского государственного заповедника УрО РАН. Описание классификации растительности биотопа было произведено по общепринятым методикам.

Методика: Учеты проводились летом и ранней осенью в дневное время суток (во временном диапазоне с 8.00 до 22.00). Учитывались все муравейники, которых удавалось обнаружить. Учет проводился на постоянных маршрутах, которые были выбраны в зонах разной антропогенной нагрузки: в лесной и лесостепных зонах окрестностей города Миасса и на территории Ильменского Государственного заповедника (2017-2018 г.). На территории Хамитовских болот и Национального парка Таганай (2019 г.). Нами было составлено геоботаническое описание для каждого маршрута.

План геоботанического описания площадки: размер участка (100 х 100 м.); формула леса; древесный ярус; кустарниковый ярус; травяной ярус.

Ход исследования.

Лесная зона (2018-2019 г.г.)

№ ПП	Формула леса	Древесный ярус	Кустарниковый ярус	Травяной ярус
1	6С 4Б	осина, сосна, береза	осина, береза	Вероника дубравная, Вейник тростниковидный, Чина весенняя, Кровохлебка лекарственная, Сныть обыкновенная, Папоротник орляк, Хвощ лесной, Клевер средний, Перловник поникающий, Медуница неясная
2	6С 4Б	осина, сосна, береза	шиповник, осина, береза подросты	Вейник тростниковидный, Кровохлебка лекарственная, Сныть обыкновенная, Клевер средний.
3	7С 3Б	сосна, береза	___	Клевер средний, Костяника, Папоротник орляк
4	8Б 2С	береза, сосна	ель
5	7Б2С1Ос	береза, сосна, осина	сосна, осина подросты	Сныть обыкновенная, Вейник тростниковидный, Кровохлебка лекарственная, Клевер средний.
6	8С 2Ос	сосна, осина	осина	Чина весенняя, Кровохлебка лекарственная, Сныть обыкновенная, Медуница неясная
7	5С3Б2Ос	сосна, береза, осина	осина	Чина весенняя, Сныть обыкновенная, Медуница неясная
8	6С2Б3Ос	сосна, береза, осина	___	Сныть обыкновенная, Медуница неясная, Кровохлебка лекарственная.
9	7С1Б2Ос	сосна, береза, осина	осина, береза подросты

Лесостепная зона

№ ПП	Формула леса	Древесный ярус	Кустарниковый ярус	Травяной ярус
10	1Б	Береза	____	Подорожник средний, Крапива двудомная, Одуванчик лекарственный, Мать-и-мачеха, Тысячелистник, Ромашка лекарственная, Пастушья сумка, Клевер луговой, Полынь степная, Пырей ползучий, Кровохлебка лекарственная, Лопух, Вьюнок полевой, Тимофеевка степная, Ковыль

Исследования 2019 г.

Лесная зона. Елово-березово-сосновый разнотравно-зеленомошный лес (национальный парк «Таганай»)

№ ПП	Формула леса	Древесный ярус	Кустарниковый ярус	Травяной ярус
11	Е6С4+Б	ель сибирская, береза повислая, сосна сибирская	боярышник черноплодный, ракитник русский, волчник обыкновенный	брусника, вейник тростниковидный, костяника, ветреничка алтайская, седмичник европейский, ортилия секунда, земляника, осока пальчатая, чина весенняя, герань лесная, линея северная
12	Е6С4+Б	ель сибирская, береза повислая, сосна сибирская	боярышник черноплодный, ракитник русский, малина	вейник тростниковидный, осока пальчатая, чина весенняя, герань лесная, мятлик полевой, костяника, ветреничка алтайская, седмичник европейский, ортилия секунда, черноголовка обыкновенная.

Памятник природы «Хамитовские болота»

№ ПП	Формула леса	Древесный ярус	Кустарниковый ярус	Травяной ярус
13	8С 2Б	Сосна обыкновенная, Береза повислая	Боярышник, Черемуха, Шиповник, Калина, Ракитник русский, Рябина.	Брусника, Коротконожка перистая, Бубенчик лилиелистный, Вейник тростниковидный,Венерин башмачок настоящий(Cypripediumcalceolus), Венерин башмачок крупноцветковый (Cypripedium macranthos), Венерин башмачок вздутый (CypripediumventricosumSw.), Венерин башмачок крапчатый (CypripediumguttatumSw.), Гераньлесная, Грушанка средняя, Жабрица Крылова, Земляника, Какалия копьевидная, Клевер средний, Кошачья лапка,Колокольчик сборный, Костяника, Кровохлёбка лекарственная, Купена лекарственная, Лилия мартагон, Любка 2 листная, Люпен пятилистный, Майник двулистный, Медуница неясная, Ортилия секунда,Одуванчик лекарственный.

2.3. Определение видового состава муравьев рода Formica в различных биотопах лесной и лесостепных зонах

Методика: Исследование производилось по общепринятым методикам(Длусский Г. М.) определение видового состава делалось с помощью маршрутного и линейного метода: линейный - учитываются хорошо заметные гнезда с наружными надстройками, крупными входами в гнездо или большими выбросами земли. При учете движение происходит по заранее намеченному маршруту и подсчитываются все гнезда, которые встречаются в определенной полосе, необходимо следить, чтобы полоса, в которой учитываются гнезда, всегда была одинаковой ширины. Для учета гнезд приходится брать полосу шириной 2 метра. Маршрутный - Маршрут делится на отрезки, длина которых зависит от абсолютной плотности гнезд и может варьировать от 100 м в местностях с низкой плотностью. Учет с текущей регистрацией проводится по плану: 1) определяется количество шагов на отрезке маршрута. 2) Отрезок отмеряется шагами. 3) Гнезда учитываются и картируются.

Методика описания формы и размеров надземных построек муравьиных гнезд: [5]

Для характеристики формы и размеров над­земных построек муравьев обычно измеряют следующие параметры): диаметр купола (D), высоту купола (H), диаметр вала (d), высоту гнез­да (h) (Приложение №14). Измерения проводят с помощью рулетки. Обычно гнезда измеряют с точностью до 5 см, но для небольших гнезд принято измерение с точ­ностью до 1 см. Для полного описания гнезд рыжих лесных муравьев определяют также пара­метры: Форма купола (выделяют семь основных ти­пов куполов). Желательно зарисовать профиль гнезда по оси север-юг.
2. Характер вала, который может быть внешним или открытым

3. Характеристика строительного материала покровного слоя купола с обозначением древесных пород, принятым в таксации (Е – ель, С – сосна, Б – береза, Ос- осина, Д – дуб). Отмечается состояние гнезда: растущее, оста­новившееся в росте, приходящее в упадок, разрушенное, поврежденное.
Видовая принадлежность определялась в лабораторных условиях по определительным таблицам [4]

Ход исследования

Лесная зона Окрестности города Миасса

Площадка №1, №2 .

Дата, время: 04.07.17 10:00-11:00

Место: Окрестности Миасса: НПОЭ (Приложение №1,2)

Погода, t: Пасмурно, без осадков. 20á

h H d D	№1	№2	№3	№4	№5	№6
	6 8 10 1 7	20 37 56 1 15	16 27 45 7 0	25 43 60 85	14 26 40 5 5	20 35 55 7 0

Перечень видов:

Площадка №1 род Myrmicasp, род Formica (далее F.) polyctena (Foerst)

Площадка №2 муравьи рода Lasius

Площадка №3 (Приложение №3)

Дата, время: 07.07.17 15:00

Место: окрестность Тургояка. Погода, t: Пасмурно, 19 á

D d H h	№7	№8	№9
	120 90 50 9 0	80 50 25 1 5	130 90 35 2 0

Перечень видов: муравьи рода Myrmicasp.

Площадка №6 (Приложение №6)

Дата, время 7.09.17 20:00

Место: Бывший парк аттракционов г. Миасса.

Погода, t: Ясная, ветрено. 20á

D d H h

№16 65 32 36 24

Перечень видов: F. rufa (L.)

Окрестности города Учалы

Площадка №4(Приложение №4)

Дата, время: 19.07.17 21:00

Место: г. Учалы, окрестности картонно-рубироидного завода.

Погода, t: Ясная, 25 á

D d H h	№10	№11	№12	№13
	85 68 50 3 5	230 100 70 50	140 90 90 60	300 270 100 80

Перечень видов: F. aquilonia (Jarrow)

озеро Увильды

Площадка №5(Приложение №5)

Дата, время: 25.08.17 13:00

Место: Дачный поселок «Чайка» озеро Увильды.

Погода, t Ясная, 27 á

Параметры	№ 14	№ 15
D d H h	140 115 80 47	180 130 70 40

Перечень видов: F. Polyctena (Forest)

Окрестности ИГЗ (Приложение №7 - 9)

Площадки №7, 8, 9

Дата, Время: 6.10.17 10:10

Место: Район Ильменского заповедника, за НПО.

Погода, t: Пасмурно, 15á

D d H h

№17 90 70 70 50

№18 170 110 100 67

№19 110 80 87 67

№20 90 60 40 30

№21 100 60 50 40

№22 100 70 50 30

№23 170 100 80 50

№24 280 170 100 70

№25 150 100 80 50

№26 85 60 60 50

№27 160 100 60 40

Перечень видов: F. rufa (L.), F.polyctena (Foerst), F. aquilonia (Jarrow)

Лесостепная зона.

Район деревни Устиново. Площадка №10 (Приложение №10)

Дата: 6.10.17 17:00 Место: Устиновский район. Погода, t: Солнечно, 17 á

D d H h

№28 250 200 30 10

№29 120 80 50 40

Перечень видов: F. rufa (L.)

Исследования 2019 г.

Национальный парк «Таганай»

Площадка №11: Лесная зона. Елово-березовый, сосново-зеленомошный лес

Дата, Время: 06.04.19 10:20 Место: район Чёрной скалы, елово-березово-сосновый разнотравно-зеленомошный лес. Погода, t: Пасмурно, 07á

Параметры	№1	№2	№3
D	110	140	115
D	76	80	75
H	54	68	64
h	37	50	44

Перечень видов: F. rufa (L.), F.polyctena

Площадка №12: Лесная зона Опушка елово-березово-соснового разнотравно- зеленомошного леса

Дата, Время: 03.07.19 12:50 Место: район Чёрной скалы, елово-березово-сосновый разнотравно-зеленомошный лес. Погода, t: ясно, 16á

Параметры	№1	№2
D	148	138
D	86	77
H	74	66
h	52	50

Перечень видов: F. rufa (L.)

Памятник природы Хамитовские болота

Площадка №13: Сосновый разнотравный лес с включением берёзы

Дата, Время: 06.07.19 11.50

Место: район Сосновый разнотравный лес с включением берёзы

Погода, t: солнечно, 18á

Параметры	№1	№2	№3	№4
D	90	110	95	90
D	67	92	70	72
H	50	60	48	43
h	37	48	46	38

Перечень видов: F. Polyctena, муравьи рода Lasius

Изучение питания муравьёв в обнаруженных муравейниках

В ходе работы было проведено наблюдение за муравьями, населяющими определенные муравейники. Благодаря этому нам удалось определить состав и количество пищи, доставленной ими за это время в муравейник.

Результаты наблюдений были систематизированы и представлены в виде таблицы (Приложение № 21).

2.5. Изучение санитарного состояния леса вблизи муравейников

В ходе работы был проведен осмотр территорий, с муравейниками. В окрестностях муравейника, принадлежащего муравьям вида LasiusNigerобнаружено одно больное дерево (берёза с листьями, скрученными в трубку) и четыре куста клубники, зараженные тлёй.При осмотре леса вокруг муравейника FormicaPratensis найден только один кустик клубники, сильно заражённый тлёй;вокруг муравейника Formicarufaне найдено ни больных деревьев, ни растений, на которых было бы явно видно их заражение тлёй.

3. Заключение

1) На территории г. Миасса и его окрестностей нами зарегистрировано 3 вида муравьев рода Formica: F. polyctena, F. rufa, F.aquilonia. Все они занесены в Красную книгу Челябинской области. Из них несколько - в международную Красную книгу.

2) Мы сравнили видовой состав муравьев рода Formica лесной и лесостепной зоны окрестностей Миасса. В лесной зоне зарегистрировано 3 вида, в лесостепной – 4 вида: F. rufa, F. pratensis, F. cuniculariaglauca, F. rufibarbis. В результате большего биотопического разнообразия лесостепной зоны видовое разнообразии рода Formica в ней выше, т.к в лесостепной зоне обитают как лесные, так и лесостепные виды муравьев. Исследования 2019 года показали, что на пробных площадях в горно-лесной зоне Национального парка «Таганай» зарегистрировано 2 вида: F. rufa (L.), F.polyctena. На территории памятника природы «Хамитовские болота» (лесостепная зона) обнаружены F. Polyctena и муравьи рода Lasius.

3) Муравьи рода Formica весьма чувствительны к антропогенной нагрузке. В результате видовое разнообразие и численность в парках и пригородных зеленых зонах резко снижена. Мы сравнили влияние антропогенной нагрузки на трех площадках. 1) Ильменский государственный заповедник. 2) Лес на окраине города. 3) Бывший городской парк аттракционов. Первая площадка характеризуется низкой антропогенной нагрузкой, которая выражается лишь в нарушении заповедного режима отдельными гражданами. Здесь зарегистрировано 11 гнезд и 3 вида: F. polyctena, F. rufa, F.aquilonia. Вторая площадка с повышенной антропогенной нагрузкой, находится ближе к городу. Это место отдыха, выгула домашних животных, территория рассечена многочисленными тропинками, много мусора, находится предприятие НПОЭ. Эта зона соприкасается с границей Ильменского заповедника, что способствует свободной миграции муравьев из одной зоны в другую. Здесь отмечен 1 муравейник и 1 вид: F. polyctena. Третью площадку окружает городская застройка, асфальтовые дороги, большой поток людей, которые оставляют очень много мусора. В непосредственной близости находится гигант уральской автомобильной промышленности «Уралаз». Здесь зарегистрировано одно гнездо вида F. rufa.

В ходе исследований 2019 года влияние антропогенной нагрузки изучено на 2-х площадках. 1) Национальный парк «Таганай», 2) Памятник природы «Хамитовские болота». Первая площадка характеризуется низкой антропогенной нагрузкой. Здесь было зарегистрировано 5 гнезд 2 видов: F. rufa (L.) и F.polyctena. Обнаруженные муравейники больших размеров, это позволяет судить о том, что воздействие экологических факторов способствует распространению вида. Вторая площадка характеризуется антропогенной нагрузкой в виде выпаса скота, сенокосов, сбора грибов и ягод населением близлежащего поселка. Здесь отмечено 4 муравейника 1 вида F. rufa (L.). Для данных гнезд характерны небольшие размеры. Таким образом, антропогенная нагрузка является неблагоприятным фактором, отрицательно влияющим на видовое разнообразие и биотопическое распределение муравьев рода Formica, что подтверждает результаты исследований 2018 года.

4) Проведенное исследование особенностей питания муравьев выявило, что все муравьи питаются падью тли, многие виды предпочитают в качестве питания насекомых небольших размеров, так как являются энтомофагами.

5) Изучение санитарного состояния леса вблизи муравейников показало, что муравьи не дают распространяться вредителям леса. Особое внимание они обращают на тех паразитов, у которых наблюдаются вспышки массового размножения, тем самым регулируя их численность.

Исследования 2019 года подтвердили, что хорошее состояние соснового древостоя национального парка «Таганай» обусловлено не только повышенным вниманием природоохранных организаций к данной территории, но и стабильным состоянием муравейников с большой численностью особей. Выявлено, территории, на которых обнаружено большое количество гнезд вида Formica Polyctena, характеризуются лучшим санитарным состоянием в сравнении с остальными территориями. По нашему мнению, данный вид является самым эффективным в борьбе с вредными для леса насекомыми, его представители очень агрессивны и хорошие охотники.

4. Прогноз и программа действий.

1) Так как все муравьи рода Formica занесены в Красную книгу Челябинской области, и охраняются законом, необходимо дальнейшее изучение видового разнообразия, распространения, численности, степени антропогенного воздействия, экологии муравьев рода Formica на всей территории области.

2) Необходимо повсеместно ввести пропаганду охраны этих полезных насекомых, привлекать к изучению и охране школьников и общественные детские организации. Важно вести такую работу, совместно с природоохранными и законодательными структурами, как муниципального, так и областного уровня.

3) Данных о видовом составе и разнообразии на территории Челябинской области мало, необходимо возродить школьную операцию «Муравей».

5. Список литературы

1. Гридина, Т.И. Заметки о разнообразии муравьев Урала [Текст] / Т.И. Гридина; М., 1998. С. 131-133.

3. Гридина, Т.И. Муравьи Урала и их географическое распределение [Текст] / Т.И. Гридина. Успехи современной биологии. 2003. Т. 123, №3. С. 289-298.

4. Длусский, Г.М. Муравьи рода формика. [Текст] / Г.М. Длусский; Агропромиздат. – М., 1967. 236 с.

5. Длусский, Г.М., Букин, А.П. Знакомьтесь муравьи! [Текст] / Г.М. Длусский; Агропромиздат. – Москва, 1998. стр. 65

6. Длусский, Г.М., «Зоологический журнал» 1965, том XLIV, вып.5 – УДК 595.796:591.526

7. Захаров, А.А. Рыжие лесные муравьи и защита гнезд огораживанием [Текст] / А.А. Захаров; Издательство Международного Социально- Экологического Союза. – М., 2002г.

8. Зрянин В.А. Материалы к фауне муравьев (Hymenoptera, Formicidae) заповедника «Аркаим». Крокус. – Челябинск, 2006. – С. 54-61.

9. Ольшванг, В.Н., Малоземов, Ю.А. Население хортобионтных членистоногих в горной Тундре Южного Урала [Текст] / В.Н.Ольшванг, Ю.А. Малоземов; Фауна и экология насекомых Урала: Сб. науч. Тр; Изд. УрГУ. – Свердловск, 2001, С. 121-130.

10. Скрыльков, А.И. Рыжие лесные муравьи Челябинского бора [Текст] / А.И. Скрыльков; Вопросы зоологии. Челябинск, 1973. Вып. 3. С. 38-41.

11. Чичков Б.М, Лагунов А.В, Гилев А.В. муравьи рода Formica Челябинской области // Ильменский Государственный заповедник 2004 г.

12. Справочник по муравьям [Электронный ресурс]. URL: http// www.lasius.narod.ru, (дата обращения: 26.08.2019.)

Приложения

Приложение №1

Приложение №2

Приложение № 3

Приложение №4

Приложение №5

Приложение №6

Приложение №7

Приложение №8

Приложение №9

Приложение №10

Приложение №11

Приложение №12

Приложение № 13

Приложение №15

Приложение №16

Приложение №17

Приложение №18

 

Площадка №2

 

Площадка №1

Площадка №3

Площадка №6

 

Площадка №7

Площадка №8

Площадка №9

Приложение №20

Вид исследуемых муравьёв	Вид пищи, доставленной в муравейник	Общее количество доставленной пищи
Лазиус нигер	Некрупный дождевой червь	1 шт.
	Падь	12 капель
Формика пратензис	Сверчок	1 шт.
	Семена растений	2 шт.
	Падь	13 капель
Формика руфа	Гусеница	1 шт.
	Мелкие насекомые	3 шт.
	Семена растений	3 шт.
	Падь	7 капель

24