Видовое разнообразие муравьёв на территории города

Размещено на http://www.allbest.ru/

Видовое разнообразие муравьёв на территории города



Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Морфология

1.2 Биология муравьёв

1.3 Экология муравьёв

1.3.1 Состав семьи. Разделение функций

1.3.2 Питание

1.4 Муравьи Беларуси

Глава 2. Материалы и методы исследований

2.1 Краткая характеристика района исследований

2.2 Описание пробных площадок

2.3 Методы сбора материала

2.4 Математическая обработка данных

Глава 3. Результаты исследования

3.1 Таксономический анализ собранного материала

Выводы

Библиографический список



Введение

Муравьи (Formicidae) - 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 все новые и новые виды и роды и то, что муравьи многих районов земного шара почти не изучены, число это будет значительно увеличено.

Актуальность изучения данной темы состоит в том, в настоящее время человек, расширяя масштабы хозяйственной деятельности, повсеместно вовлекает муравьев в сферу своего непосредственного влияния, изменяя при этом свойственную им среду обитания.

Жизнь лесных муравьев тесно связана с лесом. Но не в каждом лесу они могут жить. Если человек изменяет природу, он изменяет и условия, в которых сформировались признаки приспособленности. Поэтому взаимодействуя с природой, проводя наблюдение, эксперименты, необходимо строго соблюдать законы самой природы [10].

В лесах умеренного пояса и тропических лесах муравьи обеспечивают перемещение и аэрацию грунта. Многие земляные виды муравьев являются почвообразователями, рыхлящими, перемешивающими, удобряющими почву. Их почвообразующая деятельность заключается в перемешивании почвы, изменении её механического и химического состава. В дождевых тропических лесах 99,9 % питательных веществ оставалось бы в верхнем слое почвы, если бы не переносилось вглубь, в том числе и муравьями. Многие муравьи также представляют собой важные звенья в пищевых цепях как хищники, питающиеся беспозвоночными. Муравьи, поселяющиеся в древесине или устраивающие свои гнёзда в старых пнях, принимают участие в механическом разрушении мёртвой древесины, ускоряя процессы её разложения. Муравьи, питающиеся семенами, непосредственно способствуют расселению многих видов растений. Семена некоторых растений (т. н. мирмекохорных растений) расселяются только муравьями (копытень, фиалки, пролесок и др.). В степях и пустынных районах семена многих растений разносятся исключительно муравьями]. Муравьи -- единственные насекомые, которые рассеивают семена в больших количествах, на всех континентах и практически во всех экосистемах[12].

Целью настоящей работы является выяснение видового разнообразия муравьёв на территории г. Гродно.

Исходя их поставленной цели, определены следующие задачи:

1) установление биологического разнообразия муравьёв в выбранных биотопах на территории города;

1) изучение видового обилия в пределах выбранного биотопа;.

3) охарактеризовать особенности экологии муравьёв на территории г. Гродно.



Глава 1. Обзор литературы

1.1 Морфология

Муравьи отличаются по своей морфологии от других насекомых наличием коленчатых усиков, метаплевральной железой, а также сильным сужением второго абдоминального сегмента в узел-петиоль. Голова, мезосома и брюшко являются тремя различными сегментами тела. Петиоль -- это узкая талия между мезосомой (три грудных сегмента, а также первый абдоминальный сегмент, который сливается с ними) и брюшком (абдоминальные сегменты после петиоля). Он может состоять из одного или двух члеников (только второй или второй и третий абдоминальные сегменты). Брюшко и петиоль вместе объединяют в метасому[12].

Как и другие насекомые, муравьи имеют экзоскелет -- наружную хитиновую оболочку, которая обеспечивает поддержку и защиту тела. Нервная система состоит из брюшной нервной цепочки, которая расположена по всей длине тела, и нескольких нервных узлов, связанных между собой. Наиболее важной частью нервной системы является надглоточный ганглий, в котором образуются временные связи. Его объём относительно наибольший у рабочих, меньше у цариц и самый маленький у самцов[13].

Как и большинство насекомых, муравьи имеют сложные фасеточные глаза, состоящие из многочисленных крошечных линз. Муравьиные глаза хорошо различают движение, но не обладают высокой разрешающей способностью. Кроме сложного глаза имеются три простых глазка на верхней части головы, которые определяют уровень освещённости и плоскость поляризации света. По сравнению с позвоночными животными, большинство муравьёв обладают посредственным зрением, а некоторые подземные виды являются полностью слепыми.

Усики на голове являются органами чувств, служащими для обнаружения химических веществ, воздушных потоков и вибраций, а также используются для приёма и передачи сигналов через прикосновения[10].

Голова муравьёв имеет сильные мандибулы, которые используются для переноса пищи, манипулирования различными объектами, строительства гнезда и обороны. У некоторых муравьёв эти жвалы открываются на 270 и защелкиваются словно капканы, например, у таких родов, как Anochetus, Odontomachus, Myrmoteras, Strumigenys. У некоторых видов имеется небольшой отросток пищевода, называемый "общественным желудком", или зобом. В нём может храниться пища, которая впоследствии распределяется между другими муравьями и личинками.

Крючковатый коготь на конце каждой лапки помогает муравью подниматься по вертикальным поверхностям. У большинства цариц и самцов муравьёв есть крылья. Царицы отгрызают крылья после брачного полёта.

В брюшке муравья расположены внутренние органы, включая репродуктивные, а также выделительные железы. У рабочих муравьёв многих видов на конце брюшка присутствует видоизменённый яйцеклад в форме жала, который используется для добывания пищи, а также защиты гнезда или нападения (например, у мирмицин,Myrmeciinae, Paraponerinae, понерин и др.). У примитивных форм подсемейства мирмицины жало редуцировано, а у эволюционно продвинутых форм -- видоизменено, при этом даже у примитивных родов данной группы оно неспособно эффективно парализовать жертву[10].

Сигнальные вещества выделяются специальными железами. У различных видов муравьёв их может быть десятки. Данные железы различаются по количеству, форме, функциям и никогда не встречаются одновременно у одного вида. Экзокринная система у муравьёв хорошо развита и включает более 75 желёз.

Метаплевральные железы выделяют антибиотические вещества (например, фенилуксусную кислоту), а иногда также феромоны тревоги и репелленты для защиты от врагов. Однако они отсутствуют у ряда видов, ведущих древесный образ жизни. Для защиты и нападения также используются половые железы, изменившие своё назначение у рабочих особей. Среди них выделяют ядовитую железу, вырабатывающую кислотный экскрет, и железы Дюфура, вырабатывающие щелочной экскрет, разнообразные углеводороды, кетоны, спирты, сложные эфиры и лактоны. Основу яда многих нежалящих видов составляет муравьиная кислота. Такие муравьи выбрызгивают секрет на расстояние до нескольких сантиметров, одновременно выделяя "феромоны тревоги".

Пигидиальные железы открываются сзади протоками на верхней стороне брюшка. У ряда видов они вырабатывают феромоны тревоги и репелленты, других -- следовые феромоны. Стернальные железы открываются протоками на нижней стороне брюшка и выделяют следовые и призывные феромоны. Мандибулярные железы открываются протоками на внутренней стороне жвал.

Ранее энтомологами считалось, что все муравьи способны выделять ядовитую муравьиную кислоту (откуда и произошло её название), однако сейчас известно, что на это способны только представители подсемейства формицины[11].

1.2 Биология муравьёв

Муравьи, как представители насекомых с полным превращением, в своём развитии проходят несколько стадий: яйцо, личинка, куколка и имаго. Цикл развития муравьёв, как и всех других перепончатокрылых, включает полное превращение (голометаболия). Из яйца вылупляется личинка -- единственная растущая стадия насекомого[5].

Жизнь муравья начинается с яйца. Если яйцеклетка оплодотворена, то из неё вырастет самка, а если нет, то самец. Обычно яйца хранятся не по отдельности, а небольшими "пакетами". После инкубационного периода из яйца выходит малоподвижная червеобразная личинка, кормлением и уходом за которой занимаются рабочие особи. Наружные покровы личинки могут растягиваться только до определённых пределов, и в ходе роста происходят линьки. Соответственно принято различать несколько возрастных стадий личинки. Для муравьёв типичны четыре личиночные стадии, которые завершаются окукливанием, хотя у некоторых видов может быть три или пять личиночных стадий. Кормление личинки осуществляется при помощи трофаллаксиса, когда муравей отрыгивает жидкую пищу из своего зоба -- как и при обмене пищей между имаго, хранящими пищу в "общественных желудках". Личинки могут потреблять и твёрдую пищу, такую как кормовые яйца, куски добычи или семена, принесённые рабочими. У некоторых видов личинок переносят непосредственно к месту, где была захвачена добыча. Перед окукливанием личинка перестаёт питаться и выделяет содержимое своего кишечника. У некоторых видов (например, у представителей подсемейств формицины, понерины, Amblyoponinae) муравьёв личинки перед окукливанием плетут кокон. Куколка свободная -- придатки имаго внутри неё свободны и не слиты с телом. В зависимости от питания, которое получает личинка, она может развиться в царицу или рабочую особь. Если у вида существует деление рабочих на касты, то питание также определяет, к какой касте будет относиться будущее имаго муравья. Личинки и куколки должны находиться при определённой постоянной температуре, поэтому рабочие часто перемещают их из одной камерымуравейника в другую, с более подходящими условиями. После завершения стадии куколки рабочие муравьи помогают новой особи выйти из неё, так как муравей самостоятельно не в состоянии вскрыть кокон.

Первые несколько дней жизни новые рабочие особи проводят, ухаживая за королевой и расплодом. Затем они обычно занимаются рытьём туннелей и другой работой внутри гнезда. Впоследствии муравей становится защитником гнезда ифуражиром. Эти изменения довольно внезапные и являются примерами временных каст. Объяснение такой последовательности связано с высокой смертностью среди фуражиров[13].

У большинства видов муравьёв способность к спариванию имеется только у самок (будущих цариц) и самцов. Вопреки распространённому мнению, в некоторых семьях муравьёв могут быть несколько королев (полигинность), а в других может не быть королевы вовсе. Рабочие, способные к размножению, называются гамэргатами ,а семьи, в которых нет королевы, -- гамэргатными. Крылатые самцы муравьёв выходят из куколок вместе с будущими царицами и на протяжении своей жизни только питаются и спариваются. Большинство муравьёв моновольтинны, то есть за год развивается только одно поколение. В определённый момент времени, который зависит от вида, крылатые самки и самцы покидают гнездо и отправляются в брачный полёт. Как правило, самцы взлетают раньше самок и выделяют феромоны, заставляющие их следовать за ними. Самки большинства видов спариваются только с одним самцом, но встречаются также виды, самки которых спариваются с десятью и более самцами. После спаривания самка ищет подходящее место для создания нового муравейника. Найдя таковое, она отгрызает себе крылья и роет первую камеру будущего гнезда, а затем начинает откладывать яйца и ухаживать за ними. Царица хранит сперму, полученную во время брачного полёта, и оплодотворяет ею свои яйца. Первые рабочие в новой семье являются слабыми и мелкими по размеру в сравнении с более поздними рабочими особями. Они увеличивают гнездо, добывают корм и ухаживают за расплодом. Так создаются новые семьи у большинства видов, однако существуют виды, у которых колонию образуют сразу несколько королев. В определённое время одна из королев со "свитой" покидает семью и переселяется на новое место[11].

У муравьёв отмечен широкий спектр стратегий размножения. Например, самки некоторых видов способны размножаться путём бесполого размножения(партеногенеза), при котором самки появляются из неоплодотворённых яиц.

Уникальный вариант естественного клонирования существует у малого огненного муравья, самцы и самки которого размножаются клонированием независимо, благодаря чему генофонды обоих полов не смешиваются. У данного вида рабочие особи развиваются из оплодотворённых яиц, матки -- из неоплодотворённых диплоидных яиц. В некоторых яйцах, оплодотворённых самцами, все хромосомы матери разрушаются, и из таких гаплоидных яиц развиваются самцы.

Размножение и расселение муравьёв происходит один раз в году (у некоторых видов -- дважды за год)[4].

1.3 Экология муравьёв

1.3.1 Состав семьи. Разделение функций

Большую часть года семья муравьев состоит из одной или нескольких плодовитых самок, большого числа рабочих особей и расплода (яиц, личинок, куколок). Если в семье имеется одна плодовитая самка, она называется моногинной, если много ? полигинной. Число самок в полигинных семьях Formica polyctena достигает нескольких сотен. У большинства видов моногинными бывают лишь молодые или слабые семья, однако есть и исключения.

Численность рабочих во взрослых семьях разных видов муравьев зависит от уровня социальной организации вида и варьирует от немногих десятков особей у наших Ponerinae до нескольких миллионов у Formica rufа и тропических муравьев-кочевников. Количество расплода в семье сильно изменяется в течение года[13].

Единственная функция самки в гнезде - откладка яиц. Между рабочими особями существует разделение функций, или полиэтизм, который может быть возрастным или кастовым. Под первым понимается закономерная смена круга работ, выполняемых муравьев в гнезде на протяжении жизни. В типичном случае молодые рабочие выполняют различные работы по уходу за самкой и расплодом. После этого они становятся строителями, а затем - фуражирами. У Formica rufа самые старые муравьи становятся сторожами на куполе. Под кастовым полиэтизмом понимаются различия в круге работ у муравьев одного возраста, обусловленные различиями в их размерах и строении.

Образование новых семей. Раз в году, в разное время у различных видов муравьев в гнездах появляются крылатые половые особи молодые самки и самцы. В соответствующий момент, обычно более или менее синхронно в разных гнездах одного вида, начинается брачный лет. Крылатые муравьи поднимаются на растения и взлетают в воздух. у некоторых видов, например у Monomorium, Diplorchoptrum и Lasius, спаривание начинается в воздухе и заканчивается на земле. У других, например у Tapinoma , Formica и Cataglyphis, самки быстро опускаются и бегают по земле, а самцы или подлетают, или подбегают к ним, и спаривание происходит на земле. Одна самка у многих видов может спариваться с несколькими самцами. Запас спермы, полученной самкой во время брачного лета, хранится в ее сперматеке всю жизнь; повторных спариваний не бывает[5].

После спаривания самцы погибают, а самки сбрасывают крылья и начинают строить новую гнездовую камеру. Иногда несколько санок объединяются и основывают первоначальное гнездо совместно. Это явление носит название плеометроз. Обычно впоследствии остается лишь одна из этих самок. У примитивных муравьев, например Amblyoроnе и Manica rubida, самка-основательница иногда покидает гнездо и охотится. Но у большинства муравьев она не покидает гнезда и не получает пищи до появления первых рабочих особей. Для выкармливания потомства они используют часть отложенных яиц и выделения желез. При этом расходуются накопленные запасы жира и резорбируются крыловые мышцы..

После того как из куколок выйдут первые рабочие особи, они делают выход наружу из камеры и начинают добывать пищу. С этого момента самка только откладывает яйца. Рабочие ухаживают за новым расплодом и по мере увеличения численности семьи расширяют гнездо. Из года в год численность растет, гнездо увеличивается, и наконец количество муравьев достигает того уровня, при котором семья может вырастить крылатых самок и самцов. Обычно это происходит на 3-4-й год жизни семьи[10].

Помимо этого способа у многих видов, в частности Monomorium kusnezovi и Tapinoma karavaevi , новые семьи могут образовываться делением старой семьи. На некотором расстоянии от родительского гнезда строится дочернее, или отводок, куда переселяется часть рабочих с расплодом и с одной или несколькими самками. Между отводком и материнским гнездом некоторое время сохраняется связь и происходит обмен рабочими особями и расплодом.

Весьма разнообразен среди муравьев еще один способ образования новых семей ? временный социальный паразитизм. В данном случае - оплодотворенная самка паразита проникает в гнездо хозяина и так меняет поведение его рабочих, что они убивают собственную самку и начинают ухаживать за потомством паразита. Некоторое время существует семья с рабочими двух видов, но постепенно старые хозяева погибают, и их место занимают рабочие муравьи паразита.

1.3.2 Питание

Все виды муравьев, обитающих в одном биогеоценозе, образуют коадаптивный комплекс ,члены которого определенным образом делят между собой пищевые ресурсы биогеоценоза. Во влажных местообитаниях, где более или менее выражена ярусность биогеоценозов, муравьи делят среду, главным образом, по вертикали. Дендробионты (некоторые Camponotus, Crematogaster и Leptothorax ) добывают пишу в кронах и на стволах деревьев, хортобионты - в травостое, герпетобионты ( Tetramorium, Aphaenogaster, Formica и т.д.) - на поверхности почвы, стратобионты (Myrmica, Ponera, Leptothorax и др.) в подстилке, геобинты (Lasius flavus) - в почве. Питание этих муравьев довольно сходно. Вот они являются зоонекрофагами, т.е. питаются малоподвижными насекомыми или их трупами, а также посещают колонии тлей, от которых они получают падь[4].

Можно выделять 3 главных трофических группы:

1. Карпофаги, или муравьи, питающиеся семенами растений. К этой группе относятся муравьи-жнецы (Messor) и мелкие карпофаги (Tetramorium, Pheidole, Monomorium и др.).

2. Дневные зоонекрофаги. В эту группу входят представителя родов Cataglyphis, Proformica, Formica и др. Источником белка для них являются, главным образом, трупы насекомых. В наибольшей степени это характерно для крупных Cataglyphis. Большинство видов этой группы получает углеводную пищу, собирая экскременты тлей, цикад либо. Многие муравья не только эксплуатируют, но и охраняют колонии тлей от хищников и паразитов. Все Formicinae и Dolichoderinae в той или иной степени способны создавать запасы жидкой пищи, содержащей большое количество сахаров.

3. Ночные хищники. В эту группу входят представителя подрода Tanaemyrmex рода Camponotus. В принципе характер питания Tanaemyrmex не отличается от такового у других герпетобионтов-зоонекрофагов, они также собирают трупы насекомых, охотятся на малоподвижных беспозвоночных на поверхности почвы или собирают падь тлей. Однако эти насекомые начинают охоту после захода солнца и эаканчивают ее утром[10].

Большенство зоофагов и зоонекрофагов имеют очень широкий спектр питания, однако у части видов может наблюдаться определенная специализация.

1.4 Муравьи Беларуси

В 2000 году Блинов указывал для Беларуси 59 видов муравьев. В 2011 Радченко указал уже 62 для нашей республики. Fauna Europaea указывает 61 вид, описанный на территории Беларуси.

Виды муравьев фауны Беларуси без учета подсемейств и триб.

Anergates atratulus (муравей-паразит)

Camponotus fallax (муравей-древоточец блестящий)

Camponotus herculeanus (муравей-древоточец красногрудый)

Camponotus ligniperda (муравей-древоточец европейский или краснобрюхий)

Camponotus vagus (муравей-древоточец черный)

Diplorhoptrum fugax (муравей-вор домовый)

Dolichoderus quadripunctatus (муравей пятнистый или четырехточечный)

Formica aquilonia (муравей лесной северный)

Formica cinerea (муравей песчаный серый)

Formica cunicularia (муравей степной прыткий)

Formica exsecta (муравей тонкоголовый обыкновенный или красный)

Formica forsslundi (муравей Форшлюнда)

Formica fusca (муравей лесной темно-бурый)

Formica lemani

Formica lugubris (муравей лесной волосистый краснощекий)

Formica picea (муравей черный блестящий или болотный)

Formica polyctena(муравей лесной малый или голоспинный)

Formica pratensis (муравей луговой)

Formica pressilabris (муравей тонкоголовый малый)

Formica rufa (муравей лесной рыжий обыкновенный)

Formica rufibarbis (муравей-минер краснощекий)

Formica sanguinea (муравей-рабовладелец кроваво-красный)

Formica truncorum (муравей красноголовый)

Formica uralensis (муравей черноголовый)

Formicoxenus nitidulus (муравей-крошка, или муравей-малютка блестящий)

Harpagoxenus sublaevis

Lasius affinis

Lasius alienus (муравей садовый бледноногий)

Lasius brunneus (лазий дубовый)

Lasius emarginatus

Lasius flavus (муравей земляной (или садовый) желтый)

Lasius fuliginosus (муравей-древоточец пахучий)

Lasius hybridus

Lasius mixtus

Lasius niger (муравей садовый обыкновенный или черный)

Lasius platythorax

Lasius umbratus (муравей пахучий желтый волосистый)

Leptothorax acervorum (муравей подкоровый)

Leptothorax affinis

Leptothorax corticalis

Leptothorax crassispinus

Leptothorax interruptus

Leptothorax muscorum

Leptothorax tuberum

Leptothorax unifasciatus

Monomorium pharaonis(муравей домовой рыжий или фараонов)

Myrmecina graminicola

Myrmica gallieni(мирмика болотная)

Myrmica lobicornis

Myrmica rubra (мирмика рыжая)

Myrmica ruginodis (мирмика морщинистая)

Myrmica rugulosa (мирмика луговая)

Myrmica sabuleti

Myrmica scabrinodis (мирмика моховая)

Myrmica schenmcki

Polyergus rufescens (муравей-амазонка желтый)

Sifolinia karavajevi

Stenamma debile

Strongylognathus testaceus

Tapinoma ambiguum (тапинома неясная)

Tapinoma erraticum (муравей блуждающий, тапинома пахучая)

Tetramorium caespitum (муравей дерновый или луговой)[10]



Глава 2. Материалы и методы исследований

2.1 Краткая характеристика района исследований

Исследование фауны муравьёв проводили на территории города Гродно (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1-Карта?схема города Гродно.

Город Гродно - административный центр Гродненской области и района, расположен на берегу реки Неман (по среднему течению), в северо-западной части республики возле границы с Польшей, в пределах Гродненской возвышенности [19]. Его географические координаты - 53? 41 мин. северной широты и 23? 50 мин. восточной долготы, высота над уровнем моря - 118 м, общий уклон поверхности направлен с юга на север. Гродно является крупным промышленным центром и транспортным узлом Беларуси [13]. В городе размещено более 100 промышленных предприятий, широко развит железнодорожный, автомобильный и речной транспорт. За год город вырабатывает до 12,2 тыс. тонн вредных веществ[15].

Климат Гродно является умеренно-континентальным и обусловлен не только географическим положением города в умеренных широтах, но и характерной для него атмосферной циркуляцией: значительным влиянием морских воздушных масс, перемещающихся с Атлантического океана. Общая циркуляция атмосферы обуславливает преобладание в Гродно ветра западной части горизонта, западное направление сохраняется и по сезонам, среднегодовая скорость ветра 3,9 м/с. Чередование воздушных масс разного происхождения создает характерный для города неустойчивый тип погоды 13.

Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше 0С - 253 суток, вегетационный период - 199 суток, безморозный - 156 суток. Заморозки в воздухе в среднем прекращаются в начале мая.

В пределах города Гродно и его окрестностей протекают река Неман и его притоки. Неман течет в глубокой и узкой долине и пересекает город с юго-востока на северо-запад.

Долина реки в пределах Гродно V-образной формы, склоны высокие, крутые. Протяженность реки в городе - 6,6 км. Неман принадлежит к типу равнинных рек с преобладанием снегового питания. Режим стока в городском разрезе характеризуется высоким весенним половодьем, относительно низкой летней меженью, периодическими осенними паводками. В пределах города Гродно протекает ручей Городничанка, впадающий в Неман справа, длина его 4,6 км, начинается на северо-восточной окраине города, долина в верховье заболочена, выражена слабо. Ширина русла 1,5 м. В трубах или под мостами пересекает центральную часть города, протекает по территории городских парков имени Жилибера и Коложского. В нижнем течении долина Городничанки сужается до 40 м, склоны высокие и крутые, ширина русла до 3 м 4.

Территория города и окрестностей входят в состав Гродненско-Волковысско-Лидского агропочвенного района. В скверах, парках, на приусадебных участках города и окрестностей преобладают дерново-подзолистые почвы, встречаются дерново-подзолистые заболоченные, дерновые заболоченные, местами дерново-карбонатные почвы, по механическому составу суглинистые, супесчаные. Естественный покров в городе сильно изменен, на приусадебных участках почвы окультурены.

Территория, на которой расположен Гродно, относится к евроазиатской хвойно-лесной (таежной) геоботанической области, подзоне грабово-дубово-темнохвойных подтаежных лесов (елово-грабовых дубрав), Неманско-Предполесскому округу, Неманскому геоботаническому району (классификация И.Д. Юркевича, В.С. Гельтмана) [12]. Основным типом растительности являются леса, в составе которых преобладают сосновые боры и смешанные леса с дубом, березой, ясенем (сосновая и широколиственно-сосновая формация). Болота занимают примерно 3% территории. Исследуемая территория относится к району суходольно-низинных лугов. Преобладают низинные луга, высока заболоченность луговых угодий. Поймы рек в значительной мере заторфованы, по экологии и геоботанической структуре представляют собой гипново-разнотравно-злаково-осоковые болота 3.

Для проведения исследования выбрали 4 участка, различающихся месторасположением и характером растительности.

2.2 Описание пробных площадок

Участок 1. Выбран участок, располеженный на территории так называемого Старого парка или Центральный парк культуры и отдыха имени Жилибера(рисунок 2.2). Он расположен в центре города на улице Ожешко.. Имеет давнюю историю и подвергается периодическим катастрофическим реконструкциям, выражающимся в вырубке деревьев. Планировка регулярная, газонов немного и те сильно вытаптываются, цветущей растительности немного В парке произрастает около 30 видов деревьев и кустарников. В травяном ярусе преобладают мятликовые (Poaceae sp.), кострец безостый (Bromopsis inermis), подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata), тысячелистник обыкновенный (Achillйa millefуlium). Древесный ярус представлен берёзой повимслой (Bйtula pйndula), ивой белой(Sбlix бlba), елью ( Pнcea бbies).

Рисунок 2.2 - Карта-схема расположения биотопа №1 [30

Участок 2.Территория на участке в парке имени 40-летия ЛКСМБ (Коложский)(рисунок 2.3).Парк заложен в начале 60-х гг. на месте монастырских огородов Борисоглебского комплекса, площадь 20,4 га, рас- положен на правом берегу р. Неман, с юга ограничен реками Неман и Городничанка, улицей Болдина отделяется от Пышков.

В 90-е годы парк в значительной степени одичал, газоны с культурной растительностью отсутствовали, преобладало дикорастущее разнотравье, дорожки заросли.

Реконструкция в виде вырубки старых деревьев и благоустройства дорожек началась в последние годы в связи с функционированием памятника XII века Борисоглебской церкви в качестве действующего храма.

Рисунок 2.3 - Карта-схема расположения биотопа №2

В настоящее время произрастает более 20 видов зеленых насаждений, в основном местных пород.В подросте преобладают: рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), береза повислая, или бородавчатая (Betula pendula), ель европейская (Picea abies), тополь черный (Populus nigra).В травяном ярусе преобладают мятликовые (Poaceae), осоковые (Carex).

Участок 3.Пробная площадка на территории сквера памяти войнов-афганцев(рисунок 2.4)

На территории сквера присутсвует два искусственно созданных водоёма. Древесный ярус представлен березой повислой (Betula pendula),каштаном (Castбnea sp.), тополем (Pуpulus sp.), кленом (Бcer sp.). В травяном ярусе преобладают осоковые (Carex sp),пырей ползучий(Elymus repens) ,подорожник ланцетовидный(Plantago lanceolata) .

Рисунок 2.4 - Карта-схема расположения биотопа №3

Участок 4. Территория в лесопарке Пышки (рисунок 2.5). Лесопарк Пышки. является северной границей города. Лесопарк находится по обе стороны реки Неман. В лесопарке Пышки есть 2 водоёма: меловые карьеры, которые носят прозвища Синька и Зелёнка. В древесном ярусе преобладает ель европейская (Picea abies ),тополь(Pуpulus sp.), клен (Бcer sp.). В травяном ярусе преобладают осоковые (Carex sp.)).

Рисунок 2.5 - Карта-схема расположения биотопа №4



2.3 Методы сбора материала

Материал собирали с помощью ручного сбора. При этом визуально осматривали почву и собирали муравьёв при помощи пинцета или морилки.Насекомых замаривали, разбор материала проводили на следующий день.

Для хранения сухих насекомых использовали ватные матрасики.

Насекомых укладывали на матрасике ровными рядами ,как можно теснее ,но так, чтобы они не соприкасались друг с другом

В дальнейшем определяли пользуясь определителями.

2.4 Математическая обработка данных

Для математической обработки данных использовали общепринятые в энтомологической практике коэффициенты и индексы.

Степень постоянства видов - определяется по методу Тишлера. Согласно этому методу виды делятся на 5 категорий:

1- абсолютно постоянный вид (встречается во всех стациях);

2- постоянный вид (встречается в 80% изучаемых биотопах);

3- относительно постоянный (в 60%);

4- добавочный (в 40%);

5- случайный (в 20 %) [12].

Степень общности видового разнообразия (коэффициент Жаккара) [12].

C=Q/[(a+b)-Q]

Где С - коэффициент Жаккара;

Q - общее число видов на сравнительных участках;

a - число видов на участке а;

b - число видов на участке b.

Таблица 2.1 - Определение общности видового состава

Степень общности	Коэффициент Жаккара
Нет соответствия	0,2
Малое соответствие	0,2-0,65
Большое соответствие	0,65
Полное соответствие	1



Глава 3. Результаты исследования

3.1 Таксономический анализ собранного материала

Объектами исследования являются муравьи.

Царство -- животные (Animalia или Metazoa)

Раздел -- билатеральные или двусторонне-симметричные (Bilateralia)

Подраздел -- первичноротые (Protostomia)

Тип -- членистоногие (Arthropoda)

Надкласс -- неполноусые (Atelocerata)

Класс -- насекомые (Insecta)

Отряд -- перепончатокрылые (Hymenoptera)

Подотряд -- стебельчатобрюхие (Apocrita)

жалоносных (Aculeata) (по другой классификации)

Надсемейство -- муравьиные (Formicoidea)

Семейство -- муравьи (Formicidae)[5].

За время проведения исследований ,в июле 2015 года ,было собрано 150 экземпляров.

Таблица 3.1 - Видовой состав муравьёв на исследованных участках

Сеймейство	Род	Вид
Formicidae	Tetramorium	Tetramorium caespitum Дерновый муравей
	Formica	Formica rufa Рыжий лесной муравей
		Formica pratensis Лугвой муравей
	Lasius	Lasius alienus Бледноногий муравей
		Lasius flavus Жёлтый земляной муравей

1.Дерновый муравей(Tetramorium caespitum)

Рабочий. Брюшко короткое, овальное. Ноги недлинные. Окраска тела варьирует от буровато-черного до бурого и даже светло-бурого (желтовато- или красновато-бурого). Жвалы, лапки и часто задняя часть брюшка светлее (желтоватые). Длина тела 2,3-3,5 мм.

Самка. Жвалы морщинистые. Среднеспинка в передней части гладкая, в задней - частично с морщинками. Длина тела 6-7 мм.

Самец. Блестящий. Коричнево-черный; иногда брюшко темно-коричневое. Усики, жвалы и ножки, особенно лапки и задний сегмент брюшка более-менее желтоватые. Длина тела 5,8-7 мм.

Довольно распространенный вид. Живет в разнообразнейших биотопах, чаще открытых сухих и хорошо прогреваемых. Гнездится в земле, под камнями, или живет в рыхлых земляных кучах, пронизанных травинками. Обычно заселяет места с песчаной почвой, в том числе - лесные просеки. Нередок и в культурых ландшафтах - города, сады, улицы, человеческое жилье.

Гнезда строит под камнями или в земле, над поверхностью которой иногда заметны холмики диаметром до 10 см, которые часто проростают травяной растительностью и имеют около основания выходные отверстия. Реже поселяется в пнях или гнилом дереве.

Семья обычно состоит из одной самки и 11000 рабочих особей.

Кормятся мертвыми насекомыми, падалью, семенами, нектаром цветов, соком плодов.

По характеру деятельные и упорные. Если в бою муравью этого вида удается схватить кого-либо или что-либо, расцепить челюсти невозможно и легче оторвать голову[14].

Вид был обнаружен в биотопе №1,№2.

Рисунок 3.1 - Внешний вид Tetramorium caespitum [15]

2.Рыжий лесной муравей (Formica rufa)

Рабочий. Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые; затылок, темя, пятно на пронотуме, не доходящее до его заднего края, и брюшко темно-бурые или черновато-бурые. Ноги красноватые или более-менее буроватые. Глаза черные. Жало отсутствует. Половину брюшка занимает кислая ядовитая железа, окруж?нная мощным мускулистым мешком. При сокращении мышц яд выбрасывается на расстояние до нескольких десятков сантиметров. Длина тела 4-9 мм.

Самка. Окраска как у рабочих особей. Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые, брюшко черноватое. Пятно на голове как у рабочего. Крылья в основной половине желтовато-бурые. Длина тела 9-11 мм.

Самец. Тело матовое. Окраска черная, с красноватыми или желтоватыми ногами и половыми придатками. Крылья как у самки. Длина тела 9-11 мм. муравей влияние биотоп территория

Активность этого вида начинается уже в апреле. Встречается преимущественно в хвойных лесах, где строят крупные насыпные кучи-муравейники, чаще на открытых хорошо прогреваемых полянах и опушках. Также обитает в смешанных и лиственных лесах старше 40 лет, хотя одиночные гнезда встречаются в биотопах с густым подлеском. Вне лесов не встречается.

Строит из веточек рыхлую кучу в виде конуса, поселяясь у пней, стволов деревьев. Вал вокруг гнезда не образует, или образует очень редко. Почва занимает не более 25% надземной части муравейника[].

Найден в биотопе №4.

Рисунок 3.2 - Внешний вид Formica rufa [15]

3.Лугвой муравей (Formica pratensis)

Рабочий. Голова, грудь и стебелек брюшка красно-бурые; затылок, темя, четкое пятно на пронотуме, доходящее до мезонотума, и брюшко темно-бурые или черновато-бурые. Ноги и усики буроватые. Область глазков бурая. Жало отсутствует. Длина тела 4-9 мм.

Самка. Скутум и скутеллюм черные, верх головы темный. Брюшко матовое, черновато-бурое, кроме маленького красноватого пятна у основания и анального конца; с обильным прилежащим опушением. Крылья в основной половине желтовато-бурые. Длина тела 9-11 мм.

Самец. Окраска черная, кроме желтоватых половых придатков. Длина тела 9-11 мм.

Обитает в лесной зоне на полянах, опушках и просеках сосновых боров; на песчаных почвах и легких суглинках; небольшие гнезда встречаются на полянах, опушках и вырубках молодых смешанных лесов.

Гнезда обычно рыхлые, имеют форму конуса со сглаженным плоским куполом и широким земляным валом диаметром от 0,5 до 3 м. Однако под пологом леса гнезда бывают и с высоким куполом. Купола гнезд строятся из крупных растительных остатков и сцементированы песком. Иногда купол кажется сделанным целиком из песка, среди которого имеются лишь редкие отдельные палочки. Однако "внутренний конус", как правило, состоит только из веток. Нередко в основе гнезда лежит старый полузгнивший пень. От гнезд к деревьям с колониями тлей идут четкие дорожки, обычно углубленные в земле, а местами даже закрытые сверху. Эти дорожки используются в течение долгих лет.

В питании значительную роль играют мертвые насекомые и падь тлей, причем последний вид пищи преобладает и симбиоз с тлями у этого вида развит сильнее, чем у всех других видов Formica. Иногда поедают и живых насекомых[].

Обнаружен в биотопе №4.

Рисунок 3.3 - Внешний вид Formica pratensis[15]

4.Бледноногий муравей(Lasius alienus).

Рабочий. Тело одноцветное, черное, бурое или желтовато-бурое, слабо блестящее или матовое. Усики и ноги красновато-коричневые, желтоватые или красноватые. Длина тела 2,5-3,8 мм.

Самка. Внешне имеет признаки рабочего. Окраска темно-коричневая, с желтоватыми или красноватыми усиками, жвалами и ногами, с более светлой нижней поверхность брюшка. Крылья бесцветные. Длина тела 6-9 мм.

Самец. Длина тела 3,5-4,5 мм.

Обитает на песчаных почвах, избегая влажных грунтов. Часто селится на сухих пустошах. Изредка проникает в леса (на пляны и взлески). Селится в жилище человека.

Обычно не строит гнезд в виде холмиков. Часто селится под камнями. Очень близок по строению и поведению к L. niger, но старается селиться подальше от последнего. Выбирает сухие открытые склоны, хорошо освещаемые солнцем. Здесь устраивает на небольшой глубине подземные гнезда и прокладывает фуражировочные тоннели, что обеспечивает ему защиту от ветра, дождя и пожаров, периодически возникаемых на пустошах.

Основную пищу составляют почвенные членистоногие, особенно после пожаров.

Найдён в биотопе №3.

Рисунок 3.4 - Внешний вид Lasius alienus [15]

5.Муравей земляной ( садовый) желтый (Lasius alienus)

Рабочий. Глаза маленькие. Желтый (мелкие экземпляры)или желто-охристый, брюшко и голова иногда сверху буроватые (крупные экземпляры) , жвалы красноватые. Жало отсутствует. Длина тела 2-4 мм.

Самка. Окраска от буровато-желтой, до желто-бурой или коричневая со светло-коричневым брюшком, желтоватыми ногами, щеками, усиками, нижней поверхностью брюшка и иногда жвалами. Крылья с коричневатой основной половиной и коричневыми жилками и краевым пятном. Длина тела 7-9 мм.

Самец. Тело более-менее блестящее. Окраска темно-коричневая или желтовато-бурая, ноги светлее. Жгутик усиков, лапки, сочленения ног и половые придатки - желтоватые. Крылья в основной половине коричневые, но всегда светлее, чем у самки. Длина тела 3-4,5 мм.

Часто встречается на лугах, всюду обычен. Предпочитает открытые биотопы. Живет в грунте, особенно во влажных местах - на лугах, топких участках леса, в болотных кочках, реже под камнями и, как исключение, в гнилом дереве.

Строит земляные холмики, укрепленные корнями и корневищами травянистых растений. Обычно эти холмики более компактные, чем у L. niger. Может устраивать зимние и летние гнезда (явление поликалии). В гнездах насчитывается до 50000 особей. Как правило, муравьи ведут ночной образ жизни, не выходя на поверхность.

Крылатые особи встречаются в июле-августе.

Питается почти исключительно почвенными членистоногими и выращивает на корнях тлей многих видов[].

Обнаружен в биотопе №3.

Рисунок 3.5 - Внешний вид Lasius alienus [15]

За время исследований было выявлено распределение собранных видов по биотопам(таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Распределение видов муравьёв по биотопам

Вид	Биотоп 1	Биотоп 2	Биотоп 3	Биотоп 4
Дерновый муравей (Tetramorium caespitum)	+	+	-	-
Бледноногий муравей (Lasius alienus)	-	+	+	-
Рыжий лесной муравей (Formica rufa)	-	-	-	+
Лугвой муравей (Formica pratensis)	-	-	-	+
Муравей земляной ( садовый) желтый (Lasius alienus)	-	-	+	-

Примечание: "+" - наличие вида в биотопе, "-" - его отсутствие;

Биотоп №1 - парк Жилибера, биотоп №2 - Парк имени 40-летия ЛКСМБ (Коложский, биотоп №3 - сквер памяти войнов-афганцев, биотоп №4 - лесопарк Пышки.

Исследования показали, что в биотопе №1 был найден только один вид муравьёв ,соответственно ,этот биотоп является самым скупым по количеству населяемых видов из всех исследуемых участков .Это связано с тем, что на него приходится наибольшее влияние антропогенного фактора

В остальных трёх биотопах было обнаружено по два вида

Для исследования фаунистических комплексов использовали индекс Жаккара (2.1) (таблица 3.3).

Таблица 3.3 - Расчет коэффициентов Жаккара

	Биотоп 1	Биотоп 2	Биотоп 3	Биотоп 4
Биотоп 1	1	0,5000	0,0000	0,0000
Биотоп 2	0,50000	1	0,3333	0,0000
Биотоп 3	0,0000	0,3333	1	0,0000
Биотоп 4	0,0000	0,0000	0,0000	1

Анализ сходства видового состава муравьёв на исследуемой территории показал наличие малого видового соответствия между биотопами: парком Жилибера и Коложским парком , Коложским парком и сквером войнов-афганцев .В остальных случаях соответствия нет.

Рисунок 3.2 - Дендограмма



Выводы

В результате проведенных исследований нами сделаны следующие выводы:

1. За время проведения исследований в июле 2015 года собрали 5 видов муравьёв, относящихся к 3 родам. Объем выборки составил 150 экземпляров;

2. Исследования показали: биотоп №1 является самым малочисленным по количеству населяемых видов из всех исследуемых участков. Это связано с наибольшим влиянием антропогенного фактора на данный биотоп. В остальных трёх биотопах было обнаружено по два вида.

3. Анализ сходства видового состава муравьёв на исследуемой территории показал наличие малого видового соответствия между биотопами: парком Жилибера и Коложским парком , Коложским парком и сквером войнов-афганцев .В остальных биотопах соответствия нет.



Библиографический список

1. Formica (Formica) pratensis [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/formica-pratensis - Дата доступа :17.04.2016;

2. Бледноногий муравей(Lasius alienus). [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/lasius-alienus//- Дата доступа :17.04.2016;

3. Видовой состав. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://formicidaeg2n.jimdo.com/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9-%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2// - Дата доступа :17.04.2016;

4. Гиляров , М.С. Жизнь животных./ М.С. Гиляров, В.Д. Соколов, Ю .Г .Полянский . // - М.: Просвещение, 1984. - 78-82 с.

5. Захаров, А. А. Муравей, семья, колония / К. В. Арнольди. -- М.: Наука, 1978. -- 144 с.

6. Изучение интелекта муравья. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://otherreferats.allbest.ru/biology/00136744_0.html ?Дата доступа :17.04.2016;

7. Изучение экологического состояния смешанных лесов Пошатовского лесничества с помощью рыжих лесных муравьев [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://pandia.ru/text/79/020/36068.php/- Дата доступа :17.04.2016;

8. Климат Гродно / редкол.: Савицкий И.А. [и др.]. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982. - 124-132 с.

9. Муравей земляной ( садовый) желтый (Lasius alienus) [Электронный ресурс ] - Режим доступа http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/lasius-flavus/- Дата доступа :17.04.2016;

10. Муравьи Беларуси. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://formicidae-g2n.jimdo.com/ - Дата доступа :17.04.2016;

11. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://www.animalsglobe.ru/muravi/- Дата доступа :17.04.2016;

12. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://www.wildgarden.ru/insect/ants.php- Дата доступа :17.04.2016;

13. Муравьи. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D1%8C%D0%B8 - Дата доступа :17.04.2016;

14. Необычные животные. [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://elite-pets.narod.ru/anim12.htm- Дата доступа :17.04.2016;

15. Республика Беларусь. География. Географическое положение [Электронный ресурс] / Президент Республики Беларусь. Пресс-служба Президента Республики Беларусь. - Минск, 2001 - 2005. - Режим доступа: http: //www.president.gov.by/rus/map2/geo/position. Дата доступа: 15.04.2016.

16. Рыжий лесной муравей (Formica rufa) [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://formicidae-g2n.jimdo.com/formicinae/formica-rufa/- Дата доступа :17.04.2016;

17. Фасулати, К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных: учеб.пособие для университетов / К.К Фасулати; под ред. В.С. Капышева. - 2-е изд. - М.: Высшая школа, 1971. - 424 с

18. Экологические исследования. Изучение внегнездовой жизни муравьев [Электронный ресурс ] - Режим доступа : http://neobionika.ru/ekolognapravlenie/151.html- Дата доступа :17.04.2016;

19. Юркевич, И.Д. Растительность Белоруссии, её картографирование, охрана и использование / И.Д. Юркевич, Д.С. Голод, В.С. Адерихо. - Минск: Наука и техника, 1979. - 248 с

Размещено на Allbest.ru