Формы и размеры наземных построек муравьиных гнезд природного парка "кондинские озера"

Гнезда муравьев чрезвычайно разнообразны. Причем, если у одних видов, приуроченным к ограниченным место обитанием, строение гнезда весьма стабильно, то у других, более широко распространенных видов могут встречаться очень разные типы гнезд.

Многие виды строят гнезда в старых пнях, стоящих или лежащих на земле стволах деревьев, в гнилых ветках и кусках древесины. В мертвой древесине муравьи прокладывают многочисленные ходы и камеры, где обитают в теплое время года. А зимуют в подземной части гнезда, представляющий собой вертикальной ствол с камерами. Муравьи постепенно истачивают древесину, и она разрушается, превращаются в труху, входит в состав лесной подстилки и почвы. В наших лесах почти вся отмирающая древесина подвигаются такой «обработке» муравьями.

Территория природного парка «Кондинские озера» находится в подзоне средней тайги. Она занимает левобережье реки Конды в ее верхнем течении, непосредственно примыкая к землям Верхне-Кондинского заказника, расположенного на правобережье.

Вся территория Парка относится к самой северной части обширной Кондинской низменности. Непосредственно к северной границе Парка выходят склоны южных отрогов Северо-Сосьвинской возвышенности. Большая водность древних рек ставит в тупик современных геологов. Широкие долины, которые явно не соответствуют мощности современных рек, огромные террасовые поверхности, почти не оставляющие пространства для водоразделов, требуют объяснения их формирования. На свет родилась теория озера-моря (Природные уловия , 1963). Бут-то бы в периоды наибольшего своего развитие ледники, сползающие с Урала и гор Путорана (полуостров в Таймыр), смыкались в районе Ханты-Мансийска и перегораживали русло Оби. Образовалась своеобразная ледяная плотина. Формировалось огромное озеро, сток с которого по Тургайскому прогибу осуществлялся на юг на территорию Туранской низменности и далее в Каспийский бассейн. Однако, многие геологические и археологические находки (стоянок древних людей, костей мамонтов и других плейстоценовых животных) противоречат этой теории. Основными климатообразующими факторами территории Парка выступают зональный перенос воздушных масс и меридиональный процесс. Зима здесь суровая и продолжительная с устойчивым снежным покровом; лето короткое и сравнительно теплое; переходные периоды с поздними весенними и ранними осенними заморозками. Средняя дата наступления устойчивых морозов 26 октября, а их прекращение – 29 марта. Средняя продолжительность зимнего периода составляет 25 недель. Образование снежного покрова происходит на 10-15 дней позже после перехода среднесуточной температуры через 00С. Мощность снежного покрова в лесу составляет см. При средней плотности снега в марте – 0. 2 г/см3, запас воды в снеге равен 108 мм.

Весна относительно затяжная и прохладная. Повышение температуры воздуха замедляется таянием снежного покрова и постепенным размерзанием обширных заболоченных пространств. Продолжительность летнего периода составляет 13 недель (с начала июня по начало сентября).

Осень короткая, с возвратом тепла в начале сезона. Понижение среднесуточной температуры воздуха в осенний период ниже 100С происходит в первых числах сентября, а ниже –100С в середине октября (Справочник, 1968).

Ведущим фактором формирования характера климата остается величина суммарной солнечной радиации, поступающей к земной поверхности. Она, в свою очередь, связана с высотой солнца над горизонтом, которая на данной территории изменяется от 460 (июнь) до 70 (декабрь). Продолжительность дня, так же характеризующая, радиационные факторы климата, составляет зимой 6 часов (январь), весной (апрель) – 14,5 часов, летом (июнь) – 20 часов и осенью (октябрь) – 10 часов.

Среднегодовое количество дней с осадками составляет 167, а с осадками больше 0,5 мм – 113 дней.

В литературе описаны следующие методики изучения беспозвоночных животных:

1. Осмотр лесной растительности.

Войдя в лес необходимо внимательно осмотреть стволы и ветки деревьев, кустарников, обращая внимание как на верхнюю, та и на нижнюю поверхность листа. На стволах можно обнаружить животных, которые сидят или двигаются по коре, а так же можно обнаружить следы деятельности некоторых насекомых. Обнаружение их представляется делом не особо легким, так как вообще не легко заметить небольшое животное среди неровностей коры, а в частности еще и потому, что многие животные , окрашены под цвет коры.

2. Изучение роющей деятельности муравьев

Если некоторое время наблюдать за входом в подземное гнездо муравьев, можно увидеть, как из него периодически появляются рабочие - строители, выносящие на поверхность комочки почвы. Систематические наблюдая за ними, можно составить представление об интенсивности гнездо строительной деятельности муравьев и оценить их вклад в рыхление почвы.

Вначале изготовляем «Ловушку» для вынесенния почвы. Её можно сделать из фольги или склеить из плотной бумаги, подбирая размеры опытным путем, вначале, например, 5 * 5 * 1 см. Принцип действия «ловушки» основан на том, что если муравей выносит из гнезда почву или мусор, то, наталкиваясь на препятствие, он обычно бросает груз и возвращается в гнездо. После того как собрано 50 – 100 комочков почвы, их нужно высушить (в термостате, сушильном шкафу или просто в сухом помещении) и взвесить. Таким образом, мы определение среднюю массу одного комочка почвы, выносимого рабочими из гнезда. Собирать почву можно порциями в течение нескольких дней, складывать её в чистую посуду ( например, широкогорлый пузырек из-под лекарств) и каждый раз записывая, сколько комочков почвы было в каждой порции.

Знаю среднюю массу одного комка и подсчитав количество муравьев, выносящих почву в течение суток, можно определить, сколько почвы выносят муравьи на поверхность в течение суток. Естественно, такие подсчеты выполняются бригадой, члены которой работают посменно. В этом случае, если интенсивность строительной деятельность и муравьев достаточно велика, можно не проводить сплошного подсчета в продолжение суток, а ограничатся выборочным учетам, т. е. каждый час подсчитывать муравьев в течение 30, 15, 10 или 5 мнут. При выборе длительности интервала следует руководствоваться следующим принципом: за учетное время в период максимальной активности из гнеда должно выходить, не менее 30-40 рабочих-строителей, выносящих почву.

3. Изучение гнездостроения рыжих лесных муравьев.

Можно привести учет количества строительного материала, приносимого в гнездо рыжими лесными муравьями и другими видами, строящими купола из растительных останков. Учет строительного материала производят визуально, материал не отбирают. Наблюдения производят за всеми дорогами муравейника поочередно или одновременно в зависимости от числа наблюдателей. Если муравейник имеет более 5 дорог, можно проводить выборочные учеты на нескольких дорогах. При этом необходимо предварительно провести оценку активности муравьев на дорогах, не являющихся учетными. Наблюдения проводят каждый час по 5 минут над рыжими лесными муравьями и по 15 – 20 минут над муравьями других видов в продолжении всего времени активности муравьев.

4. Отыскивание животных под корой пней и лежачих деревьев.

Для того чтобы исследование пня дало хорошие результаты, необходимо найти довольно старый пень с более или менее отстающей корой, под которой имели бы время поселиться различные животные. Что касается пород деревьев, то следует обращать внимание на пни как хвойных (сосен и елей), так и лиственных деревьев (главным образом берез).

Лежачие сосны или ели представляют собой особенно ценный материал, на который необходимо обратить особое внимание. Здесь удобно произвести подсчет количества ходов (гнезд и семей) короедов, личинок усачей, слоников, златок, нашедших приют на день ночных бабочек, жужелиц.

5. Инвентаризация комплексов гнезд рыжих лесных муравьев.

Учет одиночных муравейников обычно не имеет смысла, и применяются лишь для специальных целей. Обычно инвентаризируют лишь крупные, насчитывающие больше десятка гнезд, комплексы. Комплексом называется группа одиночных гнезд и колоний одного вида муравьев, не разобщенных территориально.

Более того, если муравейник будет разрушен, а муравьи перемешаны, после восстановление гнезда муравьи вновь окажутся в своих колоннах.

6. Учет гнезд рыжих ленных муравьев (муравейника)

Гнезда муравьев рода Formica отличаются от наземных гнезд муравьев других родов рядом признаков: куполообразная форма, большие размеры, лесной, опад в качестве строительного материала. Их учет проводят маршрутным методом: вдоль опушек, дорог, квартальных просек и т. д. Прокладывают два-три маршрута длиной более 1 км (обычно 2-3 км). На маршрутах подсчитывают все замеченные гнезда, нумеруют, измеряют и схематично зарисовывают на оборотной стороне учетного бланка.

Для описания гнезд достаточно снять и занести в ведомость линейные промеры 10 первых учтенных муравейников. Снятие промеров муравейника по К. В. Арнольди с соавт. (1979) Включает измерение диаметра и высоты гнезда в целом (D и Н) и купола из растительных остатков, без земляного вала (d и h), всего четыре промера. Если купол муравейника имеет неправильную или вытянутую форму, то фиксируется минимальный и максимальный диаметр, желательно с ориентацией по сторонам света .

Снятие основных промеров гнезд рыжих муравьев: для муравейников правильной (1) и неправильной (2) формы. Обозначения в тексте

Учет и промеры муравейников следует проводить ежегодно в августе - сентябре, на тех же маршрутах, при этом отмечаются новые, жилые и брошенные (разоренные) гнезда. Пересчет плотности гнездования приводят на километр пути, только для жилых гнезд.

Необходимо один раз произвести сбор муравьев для определения их видовой принадлежности специалистами – мирмикологами, по 30-50 особей с гнезда. Пойманных муравьев замаривать и фиксировать не нужно, выделяя оборонительную жидкость в закрытых пузырьках, они быстро погибают.

Для снятия промеров муравейников необходимо иметь 2-х метровую рулетку, для сбора муравьев - 10-20 пустых пузырьков объемом 10 мл.

Учет гнезд муравьев проводят площадным и маршрутным методами. Учетные площадки и маршруты закладывают в типичных для данной местности лесных биоценозах. По площадному методу на площади 100 га закладывается 10 пробных площадок размером 100 х 100 м, на которых проводится сплошной пересчет муравейников. По маршрутному методу на площади 100 га прокладывают 10 маршрутов каждый длиной 500 м. и шириной 20 м (около 30 шагов по 0. 7 м) в среднеполнотных и 10 м (15 шагов) в высокополнотных насаждениях.

Общий пересчет плотности гнезд рыжих лесных муравьев следует приводить на 100 га (1 квадратный км). Все обнаруженные гнезда наносятся на план и нумеруются. Для десяти первых учтенных на площадках или маршрутах муравейников необходимо при помощи 2-х метровой рулетки снять линейные промеры: диаметр и высоту купола муравейника по схеме, приведенной на бланке учета. При этом не учитываются размеры вала - распластанного основания муравейника, на котором располагается основной купол. Если купол муравейника имеет неправильную или вытянутую форму, диаметр купола высчитывается как корень квадратный из произведения его максимального и минимального значений для данного купола. Учет и промеры муравейников следует проводить ежегодно в августе - сентябре, при этом отдельно отмечаются жилые и брошенные гнезда

Биология изучаемых животных.

Муравьи – это самое многочисленное по количеству особей семейство насекомых. Да и по количеству видов немногие семейства могут поспорить с ним. Сейчас насчитывается примерно 6000 видов муравьев, но, учитывая, что каждый год описываются всё новые и новые виды и роды и то, что муравьи многих районов земного шара почти не изучены, число это будет значительно, увеличено. Все муравьи имеют характерный признак, по которому их можно отличить от любых других перепончатокрылых: между грудью и брюшком у них имеется тонкий стебелёк из одного или двух члеников, тогда как у всех остальных перепончатокрылых брюшко непосредственно причленяються к груди.

Размножения и расселение муравьев происходит следующим образом: раз в году (у некоторых видов дважды), у каждого вида в свое время, в гнезде появляется множество крылатых муравьев. Это молодые самки и самцы. Некоторое время они ещё живут в гнезде, а потом начинают покидать его. В теплые осенние дни, особенно после дождей, над гнездами некоторых наших видов поднимаются целые облака крылатых муравьев. Издали кажется, будто с земли поднимается легкий дым. Масса ласточек, стрижей и других птиц с криками летаю в этих роях, хватая муравьев. В воздухе или на земле происходит оплодотворение, после чего самцы вскоре погибают, а самки отгрызают крылья и начинают отыскивать место, подходящее для основания гнезда. Здесь самка роет небольшую норку и откладывают первую порцию яичек, обычно не больше десятка. Когда из яичек вылупляются личинки, она начинает кормить их. Но у большинства муравьев самка так и не покидают гнезда до конца жизни, а личинок она кормит выделениями слюнных желез. На образование питательных веществ идут запасы жира и ненужная уже мускулатура крыльев. В пищу идет и большая часть яиц, так что в конце концов до взрослого состояния доживают 2-3 рабочих. Обычно они бывают гораздо мельче нормальных. Теперь самка уже перестает кормить личинок и занимается только откладкой яиц. Всю работу берут на себя молодые рабочие муравьи.

В жизни муравьиной семьи период самостоятельного существование самки наиболее опасен. Подавляющее большинство семей гибнет, так и не успев возникнуть, именно в это время. Поэтому у целого ряда видов появились приспособления, позволяющее избежать гибели. Самый простой способ – это деление старых семей, что аналогично роение медоносных пчел. Так размножаются бродячие муравьи и иногда рыжие лестные муравьи.

Среди муравьев широко распространёно явления временного «социального» паразитизма. Самки таких видов обычно гораздо мельче, чем у видов самостоятельно основывающих гнезда. После брачного лёта они проникают в те же сформировавшиеся гнезда других видов. Самки рыжих лесных муравьев основывают новые семьи в гнездах бурого лесного муравья и близких к нему видов, в которых почему – либо нет своей самки. Самки волосистого желтого муравья, проникают в гнезда черного садового муравья, убивают его самку. Так или иначе в конце концов получаются гнездо, где самка одного вида, а рабочие – другого. Самка кладет яички, а рабочие ухаживают за ней и за молодью. Постепенно рождаются рабочие вида паразита и сменяют естественным путем рабочих хозяина.

Хотя муравьи могут питаться сахарами на цветах, на соке деревьев и т. д. , но основным источником углеводной пищи для них служат содержащие большое количество сахаров экскременты тлей – падь. Симбиоз муравьев тлями, начало изучению которого было положено крупным русским энтомологом А. К. Мордвилко, возник, видимо, очень давно.

Большинство муравьев живет в земле. Гнезда их состоят из большого количества камер, соединенных между собой ходами. Часто имеется также вертикальный ход с небольшими камерами, идущий на большую глубину, иногда на несколько метров.

Экономическое значение муравьев чрезвычайно великое. Многие земляные муравьи являются полезными почвообразователями, перемешивающими, рыхлеющими и удобряющими почву. Некоторые виды, например рыжие лесные муравьи, муравьи- портные и некоторые другие, используются с большим эффектом для борьбы с вредителями растений. Есть среди муравьев разрушители древесины и вредителей сельского хозяйства, например муравьи-жнецы и муравьи-листорезы и т. д. Но те же муравьи-жнецы играют на естественных пастбищах большую положительную роль, так как разносят семена многих растений и улучшают почву. Некоторые муравьи могут переносить болезни человека и животных.

Семейство муравьёв распадается на несколько подсемейств, некоторые из которых мы и рассмотрим.

Лесной рыжий муравей.

Это те самые, действительно, рыжие лесные муравьи, муравейники которых в виде высоких конусообразных куч мы видим в лесах. У рабочих муравьев, длина которых достигает 4 – 9 мм, голова и грудь красновато – бурые, брюшко черноватое, блестящее. Муравейники состоят из хвоинок, мелких веточек, кусочков коры и растительного мусора. На первый взгляд кажется, что весь это мусор набросан беспорядочно. Однако оказывается, что даже в самый сильный дождь поверхность муравейника не промокает и все внутренние ходы и камеры остаются сухими. Высота таких муравейников обычно составляет 0,5 - -0,7 м, но иногда они достигают высоты 1,5 м. Началом для постройки гнезда зачастую служит старый пень.

Население средних гнезд насчитывается около 500 000 особей, а в крупных бывает до миллиона муравьев. Каждая семья владеет обусловленной, охраняемой территорией, в пределы которой другие муравьи не допускаются. На ней муравьи прокладывают за паховые дороги, по которым транспортирует пищевые продукты и строительный материал. Длина дорог может превышать 100 м, а их общая протяжность доходить до 1000 м.

Муравьи очень сильны и успешно доставляют в муравейник не только мелких насекомых, но и превосходящих их по массе. Если же добыча очень велика, то они транспортируют ее коллективно. При наблюдении за ними может показаться, что они не помогают, а только мешают друг другу – каждый тащит свою сторону. Однако, поскольку общее стремление у всех муравьев одно, добыча в конце концов оказывается в муравейнике. Ежедневно в гнездо доставляется несколько тысяч насекомых. К одному муравейнику, например, было доставлено за день4500 личинок соснового пильщика ,3500 гусениц сосновой совки, 7200 гусениц дубовой листовертки,6500 куколок различных бабочек. Подсчитано, что муравьи среднего муравейника защищают от вредных насекомых 0,25 га леса, а крупного – до 1 га.

На рыжего лесного муравья очень похожи три вида: муравей лесной северный, муравей лесной волосистый и лесной малый. Рыжий лесной и малый лесной муравьи наиболее обычны в средней полосе Европы, на севере они уступают по численности северному лесному муравью, а к востоку от Байкала обитает только малый лесной муравей. Волосистый лесной муравей выбирает для обитания наиболее тенистые леса.

Бурый лесной муравей.

Близкие родственники рыжих лесных муравьев – бурый лесной муравей и краснощекий муравей куполов из хвои и веточек не строят и живут в земляных гнездах. Эти муравьи являются промежуточными хозяевами сосальщика ланцетовидной двуустки паразита овец и других копытных.

Черный муравей.

Небольшой, длиной 3- 4,5 мм, черно – бурый муравей. Гнезда его виде небольших земляных холмиков располагаются на открытых местах: на лугах, полянах, в садах и парках. Поселяется также в дуплах и старых пнях, куда затаскивает землю для строительство гнезда. Часто селится в деревянных домах, в щелях стен, за плинтусами, под подоконниками. В садах делает ходы в грядках и клумбах.

Питается соком ягод и плодов, очень охотно падью и выделениями тлей, колонии которых охраняет. На пасеках часто забирается в ульи за медом, в домах тоже любит использовать сладкие продукты.

Методики, использованные в работе.

В ходе работы нами использовались следующие методики: установка наземных ловушек, учет гнезд рыжих лесных муравьев, инвентаризация комплексов рыжих лесных муравьев, изучение гнездостроения рыжих лесных муравьев, изучения роющей деятельности муравье.

Для учета численности муравьев в различное время суток мы использовали метод установки наземных ловушек, мы брали стаканчики, обмазывали их маслом и вкапывали их в почву, так что края стаканов были наравне с поверхностью почвы. Проверяли их в 6 часов утра, а затем через каждые 30 минут, подсчитывая какое количество муравьев попадет в ловушку в течение этого времени. Мы смогли узнать что муравьи наиболее активны днем в теплую сухую и влажную погоду, в вечернее время муравьи перестают передвигаться по тропе, их активность заметно снижается, но с 5 часов утра работа в муравейнике возобновляется.

В ходе работы измеряли длину муравьиной тропы для это мы следили за отмеченным муравьем, после измеряли расстояние рулеткой. В итоге у нас получилось, муравьиная тропа достигает около 1 км.

В течение летней экспедиции на территории стационара природного парка «Кондинские озера» нами было обнаружено 13муравейников, 1из них был заброшен. также как и в прошлом году, на нем мы обнаружили только муравьёв - разведчиков из соседних муравейников. Возможно, в следующем году он будет заселен другими муравьями.

В качестве строительного материала муравьи используют веточки, стебли трав, кусочки мха и древесины, листья, смолу, хвою и шишки хвойных деревьях, почки, семена, серёжки (осины, берёзы) и т. д. Веточки и стебли трав бывают мелкие, средние, крупные. В качестве питания муравьи используют трупы различных насекомых (жуков, бабочек) и животных (полевка, бурозубка, гадюка, жаба, сырая рыба).

В ходе изучения видового разнообразия наземных построек муравьиных гнезд природного парка «Кондинские озёра» были сделаны следующие выводы:

1. Нами было продолжено освоение следующих методик изучения беспозвоночных животных: установка наземных ловушек, инвентаризация комплексов рыжих лесных муравьев, изучение гнездостроения рыжих лесных муравьев, изучения роющей деятельности муравье. Начали освоение методик изучения гнезд рыжих лесных муравьев.

2. В природном парке «Кондинские озёра» нами встречены следующие виды муравьиных гнезд: шлемовидный, высоко – конический, сферический, столбчатый купол, конический, плоский.

3. Мы узнали, что в качестве строительного материала муравьи используют: листья, смолу, хвою и шишки хвойных деревьев, почки, семена и серёжки (осины, березы) и т. д.

В этом году мы начали изучения методик, форм и размеры наземных построек муравьиных гнезд природного парка «Кондинские озёра». Работа нас очень заинтересовала, и мы планируем продолжить ее в следующем году.