Исследовательская работа «Изучение многовидовых ассоциаций муравьев»

Изучение многовидовых ассоциаций муравьев

Автор: Абдулхакова Айгуль, 8 класс, обучающаяся АОУ УР «Региональный образовательных центр одаренных детей», г. Ижевск

Руководитель: Данилова Вера Леонидовна, педагог дополнительного образования АОУ УР «Региональный образовательных центр одаренных детей», г. Ижевск

Муравьи (Formicidae) играют огромную роль в различных экосистемах. Они являются одними из самых многочисленных семейств насекомых по количеству особей.

В настоящее время в результате все растущего антропогенного влияния изменяется привычная для них природная среда. Изучение экологической приуроченности муравьев в таких местах обитания может быть основой для анализа состояния окружающей среды, а также для решения различных лесотехнических проблем и охраны муравьев.

Кроме того, муравьи являются уникальным объектом для исследований - они доступны для наблюдения в любой период времени. На их примере можно проследить многообразие связей с различными факторами среды.

Цель – изучить некоторые аспекты экологии различных видов муравьев на территории загородного детского лагеря.

Задачи:

Определить видовой состав муравьев и выявить доминантные виды.

Определить площадь, объем гнезд, плотность поселения разных видов муравьев.

Установить биотопические приуроченности разных видов муравьев и провести картирование их гнезд.

Выявить пищевые предпочтения муравьиных семей доминантного вида.

Исследования проводились в июне 2017 г. и 2018 г. на территории ДОЛ «Лесная Страна» с 10.00 ч до 13.00 ч и с 16.00 ч до 19.00 ч ежедневно.

Во время исследований применен маршрутный учет муравьиных гнезд - были проложены две трансекты шириной 50м и длиной 200м. Были описаны: растительность биотопов, где находились гнезда, их местоположение, диаметр и высота гнезда, расстояние между гнездами. Определили объем и площадь основания купола.

Плотность поселения муравьев высчитывают по формуле: P=S/F, где S – сумма площадей оснований куполов (в м2), а F – площадь, занимаемая комплексом (в м2).

Для определения видов муравьев были собраны по 10 особей с каждого гнезда. Все пойманные муравьи помещались в морилку.

Определение проводилось с помощью бинокулярного микроскопа.

При определении муравьев использовалась следующая литература:

1. Н. Н. Плавильщиков «Определитель насекомых» (1994 год)

2. Б. М. Мамаев, Л. Н. Медведев, Ф. Н. Правдин «Определитель насекомых европейской части СССР» (1976 год).

3.Дунаев Е. А. Муравьи Подмосковья: методы экологических исследований (1997).

По результатам исследования также было проведено картирование гнезд муравьев. Также проводилось исследование пищевых предпочтений муравьев. Для выявления наиболее предпочитаемого корма для муравьиной семьи черного садового муравья были выбраны модельные муравейники №№2, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 17. Муравьиным семьям были предложены углеводные (сахар, яблоко, банан), белковые (куриное яйцо, проваренное мясо, насекомые) и жирные (сливочное масло) корма. Учеты проводились 3 раза в день утром, днем и вечером. При этом фиксировалось количество муравьев и их реакция на корм.

Во время исследований были обнаружены 4 вида муравьев из 2 подсемейств Таким образом, наиболее многочисленными были садовые, или черные, муравьи Lasius niger – доля их гнезд в общем количестве обнаруженных муравейников составляет более 60% (Рис. 6), а плотность поселения 0,11 на 1 м2 (у мирмики рыжей — 0,07; дернового лугового муравья — 0,0072; бурого лесного муравья — 0,001). Это обычный, широко распространенный вид муравьев.

В районе исследования было обнаружено и обследовано 18 муравейников и рассчитаны средняя площадь и объем муравьиных гнезд.

В основном площадь и объем надземного купола не велик, что не позволяет брать отводки для искусственного расселения муравьев, особенно мирмики. На территории лагеря было обнаружено всего лишь 3 гнезда этих муравьев. А, как известно, муравьи-мирмики играют особую роль в лесопосадках и на территории молодых (двух-, трехлетних) древесных массивов. Они выполняют в природе те же биоценотические роли, что и рыжие лесные муравьи Formica rufa - защита от вредителей, рыхление почвы и т.д.

В результате исследования выяснилось, что наиболее распространенным местом обитания муравьев оказались липовые пни - в них были обнаружены 8 муравейников. 2 муравейника были обнаружены в березовых пнях и один в еловом пне. Остальные 5 муравейников были обнаружены в почве. Все муравейники расположены на открытом пространстве: поляны, лужайки.

Садовые черные муравьи и рыжие мирмики предпочитают селиться в липовых пнях, а бурый лесной и дерновый муравьи делают муравейники только в почве, что характерно для их вида.

В травянистой растительности на этих местах преобладают следующие растения: одуванчик лекарственный, клевер ползучий, сныть обыкновенная, вероника дубравная, различные виды злаков (ежа сборная, мятлик луговой и др.)

Муравейники садового черного муравья располагались в виде комплекса гнезд, т.е. они располагались недалеко друг от друга на одной территории (от 0,3м до 5м). Тоже наблюдалось и у мирмики рыжей. Но, вместе с тем, гнезда трех видов муравьев встречались вместе на большой поляне около футбольного поля. Возможно, что условия на поляне были подходящие для всех этих видов (хорошая освещенность, густой травянистый покров).

По данным таблиц №№5,6 выяснили, что сведения о биотопических приуроченностях из литературы и данные наших исследований совпадают, следовательно, на территории лагеря находятся благоприятные зоны для жизни муравьиных семей разных видов.

Местоположение изученных муравейников было отмечено на схеме территории ДОЛ «Лесная страна».

Наиболее предпочитаемыми кормами для муравьиной семьи оказались сахар, насекомые и яблоко, хотя к последнему муравьи потеряли интерес после того, как оно потеряло свою сочность.

К остальным же кормам муравьи почти не притронулись. На мясе, банане и масле не было замечено значительных повреждений. Так насекомых и сахар перетаскивали более 10 насекомых, на яблоке было замечено около 5, а на мясе, банане и яичном белке по 1 особи. Не было обнаружено особей, проявляющих интерес к маслу.

Также мы выяснили, что за сутки муравьиная семья съедала примерно 1,5 см3 из 4,5 см3 сахара, это примерно 1/3 за сутки. На яблоке были обнаружены небольшие повреждения. Насекомых же переносили в муравейник меньше, чем за минуту.

Выводы

1. На исследуемой территории обнаружены 4 вида муравьев из 2 подсемейств.

2. Доминирующим видом является садовый, или черный, муравей.

3. Наибольшая плотность поселения обнаружена у садового, или черного, муравья.

4.Размеры муравейников недостаточны для их искусственного расселения.

5. Предпочтительным местом расположения муравьиных гнезд являются липовые пни, все обнаруженные муравейники расположены на открытом месте.

6.Муравейники черного садового муравья и мирмики рыжей располагались в виде комплекса гнезд.

7. Наиболее предпочитаемыми для муравьиной семьи черного садового муравья оказались углеводные и белковые корма.