Исследовательская работа «Изучение заселения одиночными пчёлами искусственных гнездовий в условиях города»

МОУ ДОД ДЭБЦ г. Ростова­на­Дону Исследовательская работа «Изучение заселения одиночными пчёлами искусственных гнездовий в условиях города» Яшина Виолетта 9 «В» класс Руководитель Н.В.Бахтина 2 г. Ростов­на­Дону, 2013 год Содержание: Аннотация ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 3 стр. Введение, актуальность работы ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 5 стр.   Методика ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 8 стр. Основное содержание  ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­  9 стр.   Выводы ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 11 стр. Заключение ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­  12 стр Список литературы и использованного программного обеспечения­­  13 стр. 3 Аннотация Данная   работа   является   продолжением   четырёхлетнего   исследования насекомых – антофилов моего сада. Среди них преобладают представители отряда перепончатокрылые   (35   видов).   Основная   группа   этого   отряда   –   насекомые подсемейства   пчелиные   (22   вида),   их   которых   большинство   –   одиночные   пчёлы (мегахиллы, осмии, андрены). В городских условиях одиночные пчёлы являются основной группой насекомых – опылителей. По своей численности они превосходят количество медоносных пчёл. Разные виды одиночных пчёл устраивают свои гнёзда в норах, между камнями, в трещинах глиняных, деревянных стен. Для увеличения численности   одиночных   пчёл   принято   устраивать   искусственные   гнездовья   и размещать их в наиболее удобных для пчёл местах.  Целью   исследования   являлось   изучение   заселения   одиночными   пчёлами искусственных   гнездовий,   созданных   нами   по   типу   «ульев   Фабра».   При конструировании ульев мы опирались на исторический опыт устройства подобных гнездовий – немалое число именитых биологов изучали таким образом особенности гнезования одиночных пчёл, ос и шмелей. Исследование   проводилось   путём   установки   искусственных   гнездовий   на участке цветущих растений и ежедневного наблюдений за гнездовым поведением самок   одиночных   пчёл   в   специальных   стеклянных   пробирках,   имитирующих естественные   норки.   Определение   насекомых   проводилось   методом   сравнения полученных   изображений   с   фотографиями   насекомых   в   цветовых   атласах­ определителях,   на   энтомологических   сайтах   и   форумах,   при   работе   с энтомологическими определителями перепончатокрылых.  Объём работы 14 печатных страниц. 4 При выполнении работы нами использованы 18 печатных источников (книг) и материалы с десяти интернет­сайтов.  Для   обработки   цифровых   изображений,   создания   текстового   документа   и поиска   информации   в   сети   Интернет   нами   были   использованы   следующие программы: Microsoft Office 2003; Mozilla Firefox 3.0.5; ACDSee Photo Manager. Фотосъёмка производилась цифровым фотоаппаратом Nikon Coolpix P90. 5 Введение Цель   работы:  изучение   заселения   одиночными   пчёлами   искусственных гнездовий в условиях города. Задачи исследования:   Выявление наиболее  привлекательного типа  искусственных гнездовий для заселения одиночными пчёлами;   Определение   видов   одиночных   пчёл,   склонных   к   заселению    искусственных гнездовий;  Изучение процесса развития одиночной пчелы от яйца до куколки;  Изучение особенностей процесса размножения у пчёл рода Osmia.  После знакомства с книгой Ш.А. Фабра «Нравы насекомых» у меня возникла идея сделать домик для пчёл и разместить его в своём саду. В настоящее время во многих   странах   имеет   место   практика   установки   искусственных   гнездовий   не только для птиц, но и для насекомых, в том числе одиночных пчёл.  Вопреки устоявшемуся мнению, главную роль в опылении многих цветущих нектароносов   играет   не   медоносная   пчела  Apis  Melifera  одомашненная   и   столь любимая  человеком, а  огромное  множество  одиночных   пчёл, которые  не  строят совместных гнёзд и не запасают огромное количество мёда, но более 80% опылений это их заслуга. Они не собираются вместе огромными роями, некоторые из них столь   маленькие,   что   их   можно   принять   за   муравья,   но   их   роль   в   опылении колосальна.  Владельцы фермерских хозяйств, думающие о повышении урожаев цветочных растений специально поселяют одиночных пчёл не для производства меда, который 6 они не делают в таком объёме, как пчела медоносная – а для увеличения числа завязей.  Однако,   одиночных   пчёл   становится   все   меньше.   Интенсивное   сельское хозяйство,   применение   ядохимикатов,   выкашивание   лугов,   разрушение   живых изгородей   –   все   играет   роль   в   уменьшении   их   численности.   С   уменьшением количества   дикорастущих   полевых   цветов   и   отсутствием   подходящих   для гнездования мест многие виды диких пчел и шмелей становятся очень редкими и находятся под угрозой исчезновения. А это в свою очередь приводит к снижению урожаев сельскохозяйственных культур в садах и огородах и оскудению природы: исчезновению   многих   диких   растений.   Домашняя   медоносная   пчела   из­за   ее биологических   особенностей   не   может   заменить   все   разнообразие   диких   пчел   и шмелей. Одиночные  пчёлы   могут   проявлять   высокую   избирательность,   и специализироваться   на   определенных   видах   цветов.   Летают   одиночные   пчелы   за пыльцой недалеко – от силы до 100 метров, поэтому очень выгодно иметь поселение одиночных   пчел   в   своем   саду,   где   они   будут   эффективно   опылять   плодовые   и декоративные растения. Одиночные пчелы исключительно миролюбивы, и получить слабое подобие укуса – это редкая удача. Они   довольно   разнообразны   по   месту   жительства:   одни   виды   строят   свои гнезда­норки в земле (коллеты, галикты, андрены и др.); другие используют полые стебли   растений   и   отверстия   в   древесине   (многие   пчелы   из   мегахилид   (осмии, листорезы));   имеются   виды,   которые   не   проявляют   строгой   избирательности   в выборе   мест   гнездования.   Одни   виды   активно   строят   жилище   –   роют   норки, выгрызают мягкую сердцевину стеблей растений. Другие одиночные осы и пчелы используют для гнездования готовые полости. В качестве таких полостей могут выступать различные полые или с мягкой сердцевиной стебли отмерших растений, ходы   стволовых   вредителей   и   т.д.,   готовые   укрытия,   оставшиеся   после 7 жизнедеятельности других животных (каналы в древесине, проеденные личинками жуков­древоточцев). Ульи   для   одиночных   пчёл  в   настоящее   время   изготавливаются промышленным   способом   и   продаются   во   многих   странах   мира.   Подобное сооружение   называют   "улей   Фабра"   –  знаменитый   французский   натуралист   Жан Анри Фабр первым стал использовать различные трубочки и отверстия в древесине для   изучения   гнездования   одиночных   пчёл.   В   мировом   садоводстве   существует целое   направление   –   заселение   садов   одиночными   пчелами.   Есть   индустрия производства   домиков.   Созданы   эти   гнезда   так   чтобы   давать   хорошую теплоизоляцию (не требовать переноски внутрь помещений в зимнее время). Кроме того, пчёлам не надо терять время на чистку и подготовку гнезд; поскольку трубки имеют одинаковую форму и диаметр, пчелы тратят меньше времени для создания ячеек.   В   общем,   установка   подобных   конструкций   позволяет   «убить   сразу несколько зайцев», и является хорошей помощью для этих уникальных опылителей. Ульи хорошо помещать в теплое место возле  цветущих растений. В идеале следует их повесить в солнечном уголке сада среди листвы, на 1 ­ 2 метра в высоту (максимум 3 метра). Зимой некоторые домики, могут исследоваться дятлами – для того что бы добраться до спящего в них расплода. По возможности нужно защищать гнезда от этих птиц. 8 Методика Общие   принципы   изготовления   искусственных   гнездовий   взяты   нами   из литературных данных. Ознакомившись с доступной информацией, мы разработали два вида домиков для пчёл: Вариант 1: стебли сухого тростника, связанные между собой и помещённые в пластмассовую трубу. Чтобы в полости тростника не затекала вода, конструкцию следует поместить горизонтально под деревянным навесом.  Вариант 2:  деревянный домик с просверленными по бокам отверстиями по типу «улья Фабра», в отверстия были вставлены и пронумерованы пробирки двух разных   диаметров:   с   одной   стороны   40   пробирок   малого   диаметра   (6   мм), помеченных буквой S; с другой стороны 41 пробирка большого диаметра (12 мм), помеченная буквой  L. Домик имеет дверцу, открыв которую можно наблюдать за поведением пчёл в стеклянных пробирках – это главное отличие и преимущество данного   типа   искусственных   гнездовий.   Данная   модель   домика   является экспериментальной. Мы хотели выяснить, какое количество пчёл заинтересуется домиком   и   заселит   его.   Внутри   домика   установлен   термометр   для   контроля температуры. Домики были установлены в тени дерева на высокой подставке. Таким образом, жилища не перегревались во время зноя и не намокали во время дождя.  Домик №2 был установлен в начале апреля и убран в середине ноября. На зиму он был помещён в подвал, где температура не опускается ниже ноля. 1­2 раза в 9 течение суток мы проводили обследование домика, проверяли температуру внутри него и наблюдали зо поведением пчёл, залетающих в прорбирки.  Основная часть Исследование антофильной фауны проводилось нами в течение 4­х лет.  В цветнике нашего сада произрастает около 84 вида цветковых однолетних и многолетних   растений   принадлежащих   к   34   семействам.   Некоторые   из   них, цветущие   в   ранний   весенний   период,   особенно   активно   посещались   одиночными пчёлами   и   нашей  O.Cornuta.   это   фиалки,   лунник,   кустарники   (крыжовник, смородина), тюльпаны, нарциссы. Домики были сконструированы нами к концу марта и установлены 4 апреля. В середине   ноября   заселённый   домик   №2   был   помещён   на   зиму   в   подвал,   где температура   не   опускается   ниже   ноля   градусов,   так   как  O.Cornuta  гнездится   в норках и сильный холод может погубить куколок. 1­2 раза в сутки мы производили наблюдение за поведением пчёл, залетающих в пробирки, а в дальнейшем и за развитием личинки после её вылупления из яйца. В домике №1 тростниковые стебли очень быстро захватили муравьи, что, вероятно, отпугнуло пчёл, и заселения не произошло. После установки второго домика мы наблюдали,   как   пчёлы   обследуют   различные   пробирки   на   пригодность   для откладывания яиц. В итоге оказались заселены лишь 2 пробирки: тонкая № 26 и толстая № 37. Заселены они оказались к концу апреля, и, в дальнейшем, за всё лето одиночные пчёлы не проявляли внимания к нашему искусственному гнездовью. 10 В   книге   Фабра   «Нравы   насекомых»   он   приводит   данные   по   зщаселению осмиями стеклянных трубок разного диаметра от 6 до 12 мм. По его данным, в первую очередь заселяются трубки малого диаметра, так как они удобнее для пчёл в   плане   размещения   запаса   пыльцы.     В   нашем   случае   осмии,   интересующиеся домиком, в первую очередь осматривали пробирки большего диаметра и заселена первой оказалась пробирка большого диаметра. Лишь через неделю была заселена тонкая   пробирка.   Во   время   жарких   летних   месяцев   мы   контролировали температуру внутри домиков, следили за тем, чтобы она не превышала температуру воздуха в 30 градусов. Изначально пчела производит разведку помещения: они осматривают входные отверстия,   проникают   внутрь   пробирок,   остаются   в   них   некоторое   время,   и улетают. Если выбор места окончателен, пчёлы начинают заготавливать пищу.  Осмии заготавливают цветочную пыльцу, а также мёд. Пыльцу они приносят на брюшной   щётке   волос   и   лапками   счищают   её.   Мёд   они   отрыгивают   на   пыльцу сверху,   как   хорошо   видно   на   наших   фотографиях.   Количество   мёда   меньше количества пыльцы, поэтому по краю лежит сухая пыльца, не смоченная мёдом. На эту   кашица,  в  центр,  осмии   откладывают   яйцо:   оно   торчит   из   пищевого   комка, одним концом зарытое в него, под углом примерно 45 градусов в горизонту. Это делается для того, чтобы личинка после вылупления могла сразу же дотянуться до мёда   и   начать   питание.   Когда   она   подрастает,   её   пищеврительная   система   уже способна переварить пыльцу, которая находится на дне пробирки.  Яйцо   цилиндрическое,   немного   согнутое.   После   того,   как   яйцо   отложено, самка   закрывает   камеру   с   яйцом   с   помощью   земляной   пробки.   Осмии   обычно делают до десятка камер в одной норе, наши пчёлы сделали всего по одной камере в каждой пробирке. Входное отверстие в пробирку было закрыть ещё одной земляной пробкой, более массивной, чем внутренняя перегородка. После   окончания   строительства   пчела   больше   интереса   к   своему   гнезду   не проявляет и к нему не возвращается. 11 В течение месяца личинка вылупляется из яйца и съедает запас мёда и пыльцы. Через месяц после вылупления начинается процесс окукливания. Личинка строит кокон, внутри которого превращается в куколку. Лето, осень и зиму будущая пчела проводит в состоянии куколки. Вылупится она только весной следующего года, чтобы всего за несколько недель успеть устроить новые гнёзда, отложить яйца и погибнуть. Если все условия нами соблюдены правильно и весной произойдёт вылупление пчелы, она тоже будет гнездиться здесь, в этих трубках.  Первое заселение произошло 10.04, а второе 16.04.  Дневник наблюдений: Пробирка Обследование пробирки, заселение Сбор   пыльцы, откладывание яйца, запечатывание камеры Вылупление личинки, питание, развитие Окукливание личинки L­37 S­26 10 апреля 16 апреля 13 апреля 18 апреля 10 мая – 22 мая 24 мая 15 мая ­ 28 мая 2 июня 12 Выводы: 1. Нами было построено два типа домиков для одиночных пчёл по типу «ульев Фабра».   Пчёлы   заселили   только   второй,   деревянный   домик.   Вариант   с тростниковыми трубками пчёл не заинтересовал; 2. Из всех видов одиночных пчёл домик заселила только осмия рогатая; 3. Было отмечено лишь два заселения в пробирках L­37 и S26, что менее 3 % от общего числа пробирок; 4. Мы   пронаблюдали   процесс   заселения   осмий,   сбор   пыльцы,   процесс откладывания яйца и создания земляных перегородок между камерами; 5. Также   удивителен   тот   факт,   что   в   пробирках   сделано   всего   по   одной гнездовой камере, хотя для осмий характерно более 10 камер. 13 Заключение В   результате   проведённых   нами   исследований   мы   установили,   что   из   всех видов   одиночных   пчёл,   обитающих   на   нашем   участке   (мегахиллы,   андрены, антофоры, мелекты, осмии, галикты, антидиумы) проявили интерес и заселили наш домик только осмии вида O. Cornuta.  Ранее   проведённые   исследования   показали,   что   осмии   этого   вида   очень многочисленны на нашем участке, но мы отметили только два заселения. Дальше мы планируем продолжить работу с искусственными гнездовьями для одиночных пчёл. Мы  хотим  заменить  пробирки  более  длинными   стеклянными   трубками (диаметр трубок мы менять не будем). Опыты Фабра показывают, что для заселения трубок разными   видами   осмий   большое   значение   имеет   диаметр.   Диаметр   в   6­7   мм является   самым   удобным.   Также   мы   планируем   разнообразить   используемый материал,   конструкцию   жилищ   для   привлечения   в   наши   домики   других   видов одиночных пчёл. Также   нам   следует   решить   проблему   с   муравьями,   которые   нападают   на домики и мешают их заселению, а позднее могут и разорить уже заселённые гнёзда. 14 Список литературы и использованного программного обеспечения. Печатная литература: 1. М.Хаберер. Атлас многолетников. М., «Рипол Классик». 2003 г. 2. Ж.А.Фабр. Нравы насекомых. М., 1993 г. 3. Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. М., 1994 г. 4. 5. Ф.Келайн, Гребенников В.С. Мой мир. «Советская Сибирь», Новосибирск, 1997 г.   Большая   иллюстрированная   П.Менцель,   А.Бэртелье. энциклопедия садовых растений. М., «Астрель•АСТ». 2006 г. 6. Н.Б.Никитский,   А.В.Свиродов.   Насекомые   красной   книги   СССР.   М., «Педагогика». 1987 г. 7. Определитель насекомых европейской части СССР. Т 2­6. Г.С.Медведев, Л., 8. «Наука» 1978 г. В.Я.Станек. Иллюстрированная энциклопедия насекомых. Прага, «Артия». 1977 г. 9. С.А.Мирзоян, Б.М.Мамаев. Насекомые и биосфера. М., «Агропромиздат». 1989 г. 10. М.А.Козлов. Не просто букашки. СПб, «Гидрометеоиздат». 1994 г. 15 11. М.А.Козлов, И.М.Олигер. Школьный атлас­определитель беспозвоночных. М., «Просвещение». 1991 г. 12. Г.Н.Горностаев. Насекомые СССР. М., «Мысль». 1970 г. 13. Жизнь животных. Том 3. М., «Просвещение». 1984 г. 14. М.Чайнери. Насекомые. М., «Астрель•АСТ». 2001 г. 15. М.П.Корнелио. школьный атлас­определитель бабочек. М., «Просвещение». 1986 г. 16. Й.Моуха. Бабочки. Прага, «Артия». 1979 г. 17. Д.Эттенборо. Жизнь на Земле. М., «Мир». 1984 г. 18. Природа Ростова­на­Дону. «Изд­во Ростовского университета». Р­н­Д., 1999 г. Интернет­ресурсы: http://molbiol.ru/forums. Определение насекомых по изображениям. http://www.insectimages.org.  The   Source   for   Entomology   Photos.   A   joint project of the University of Georgia and the USDA Forest Service. http://www.biolib.cz/cz/main.  Taxonomic   tree   of   plants   and   animals   with photos. http://www.hymatol.org. А project funded by the National Science Foundation under the “Assembling the Tree Of Life” initiative, which aims to reconstruct the evolutionary history of all organisms.  http://www.morphbank.net. Morphbank :: Biological Imaging.  http://ru.wikipedia.org. Википедия – свободная энциклопедия. http://www.sunnygarden.ru/. Садоводство  в  гармонии  с  Природой http://macroid.ru. Определение объектов макросъёмки. http://www.diptera.info. Diptera Gallery 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. http://www.zin.ru/animalia/coleoptera/rus/atlas~.htm.   Атлас   жуков   России (коллективный проект, посвященный 100­летию книги Г.Г.Якобсона "Жуки России") 16 Программное обеспечение и оборудование: 1.  Microsoft Office 2003 – создание и редактирование документов; 2. Mozilla Firefox 3.0.5 – интернет­браузер; 3. ACDSee   Photo   Manager   2009   –   программа   просмотра   и   редактирования изображений; 4. Фотоаппарат Nikon Coolpix P90.