Сергей Георгиевич 08 ноября 2001 12:01:34

**************Ecological Cooperation Project*****************
* reservat@fadr.msu.ru http://fadr.msu.ru/ecocoop/reservat *
*************************************************************

Изучение роли рыжих лесных муравьев в экосистеме ООПТ "Комаровский берег".
г.Зеленогорск, экологический отдел НМЦ Курортного района Санкт-Петербурга
Ученицы 11 класса школы ? 450 Ложкина Александра, Писарева Анна, Яковлева
Наталья
Руководители: зав. экологического отдела Несветаева Ирина Георгиевна,
учитель биологии Крынина Наталья Алексеевна
Особо охраняемая природная территория - комплексный памятника природы
"Комаровский берег" был организован решением Санкт-Петербургского горсовета
? 97 от 22.04.92 г, с целью сохранения участка спелого лесного массива в
густонаселенной пригородной зоне. Поддержание видового разнообразия животных
и растений в городской черте - основная задача "Комаровского берега" как
памятника природы. Кроме того, наличие в Санкт-Петербурге даже небольших
площадей с естественным для данной зоны типом растительности позволяют до
некоторой степени сохранить экологические коридоры, по которым проходит
миграция птиц вдоль побережья Финского залива.
Краткое описание. Территория памятника включает природные комплексы
северного побережья Финского Залива: песчаные и галечные косы, песчаные
дюны, ельники черничники и кисличники, остатки сухого соснового леса на
верхней террасе, черноольшанники на первой морской террасе и береговом
склоне. Орнитофауна насчитывает около 120 видов, в том числе пролетные,
преобладают типичные обитатели леса: чиж, королек, пеночка-теньковка,
овсянка-ремез,зяблик, пестрый дятел, синицы, зарянка, четыре вида дроздов,
над лесом часто пролетают серебристые чайки, много ласточек. Из
млекопитающих, кроме общих лесных видов, постоянно обитают и размножаются
три вида летучих мышей.
Объектом нашего исследования мы выбрали рыжих муравьев (Formica rufa), вид
охраняемый на терриории памятника природы "Комаровский берег" и .занесенный
в Красную книгу.
Целью нашей работы было изучение поселений рыжих лесных муравьев и их роли в
экосистеме ООПТ "Комаровский берег"
В ходе нашей работы были выполнены следующие исследования:
Познакомились с рыжими лесными муравьями,
Челночным методом обследовали территорию, подсчитали количество муравейников
на 1 га леса, выявили зависимость их количества от типа леса и увлажненности
почв.
Определили степени утоптанности почвы вблизи муравейника и на расстоянии 3 м
от него, а также ее влажность и механический состав.
Подсчитали количество троп отходящих от муравейника, определяли их
протяженность и функциональную значимость.
Составили план местности, на которой расположены исследуемые нами
муравейники, изучили видовой состав растительности на пробной площадке в
непосредственной близости от муравейника.
Выяснили, чем питаются муравьи, что они доставляют в муравейник кроме пищи.
Сравнили размеры ноши с размерами самого муравья.
Мы проводили исследования на территории ООПТ "Комаровский берег" в июне -
сентябре. Объектом исследования являлись муравейники на разных участках леса
памятника природы. Прежде чем приступить непосредственно к самим
исследованиям, мы постарались поближе познакомиться с обитателями
муравейников. Отобрали несколько особей с различных муравейников в пробирки
для измерений, к сожалению, некоторые из них погибли. В последствии, добавив
в пробирку с погибшими муравьями немного воды и проведя реакции с
азотнокислым серебром, мы сделали вывод, что муравьи отравили себя
муравьиной кислотой.
Пробовали потревожить небольшую группу муравьев на куполе муравейника.
Видели, как от этой группы волнами расходится возбуждение, а еще через
несколько секунд из входов в гнездо начинают появляться толпы агрессивно
настроенных муравьев. Происходит как бы цепная реакция. Потревоженный
муравей принимает оборонительную позу и "выстреливает" из резервуара струйку
жидкости, состоящей главным образом из смеси муравьиной кислоты и
углеводорода ундекана. Муравьиная кислота - это яд которым муравьи
защищаются и убивают добычу. Но одновременно она действует и как феромон,
возбуждая других муравьев. Ундекан выполняет только сигнальную функцию. Он
вызывает у муравьев агрессивное состояние, если на кусок фильтровальной
бумаги нанести каплю этого вещества, муравьи набрасываются на бумагу и
кусают ее. Почувствовав запах муравьиной кислоты и ундекана, все соседние
муравьи также встают в оборонительную позу. Если прекратить тревожить
муравьев, возбуждение спустя несколько секунд или минут исчезает. Вместо
палочки потревожили муравья кусочком синей лакмусовой бумажке - бумажка
покраснела.
Распределение муравейников на территории ООПТ "Комаровский берег"

Таблица 1

Место расположения Форма муравейника Высота, смДиаметр
основания, смКоличество, шт.Характеристика растительности леса
От 1-ого аншлага
до кафе "Бастион" Пологая 50-80
100-120 20 Лиственный
с густым подлеском

От кафе "Бастион"
до 552 км Конус с ярко
выраженными
крутыми склонами 110-185
87-350 115
Еловый

От 552 км
До 551 км Пологие 8-35
35-60 12 Сосновый
с редкими березами
От 551 км до
ул. Морская Пологие 50-115
80-260 26 Смешанный
лес, с преобладани-

ем лиственных пород.

Большое количество апоротников
свидетельствует о
переувлажнении.

Данные, приведенные в таблице, позволяют сделать следующие выводы:
наибольшее количество муравейников сосредоточено в еловом лесу, причем
именно здесь они имеют наибольшие размеры, здесь встречаются муравейники-
"гиганты" высотой более 150 см и с диаметром основания более 3 м.
в сосновом и лиственном лесах муравейников гораздо меньше, и размеры их были
достаточно малы. В сосновом лесу мы обнаружили самый маленький муравейник на
всей исследуемой территории (высота его - всего 8 см, а диаметр основания -
50 см).
в смешанном лесу на болотистой местности обнаружено довольно много "мертвых"
муравейников, заросших травой.
муравьи предпочитают устраивать свои поселения в достаточно светлом, хорошо,
но не чрезмерно увлажненном лесу, где много строительного материала (которым
в основном служат хвойные иглы, предпочтительно еловые) и нет густого
подлеска.
Для ООПТ "Комаровский берег" характерны подзолистые супесчаные и песчаные
почвы. Почвы рядом с муравейниками как правило супесчаные, слабо
увлажненные, утоптанные, хотя в 3 м от муравейника могут быть более влажными
и менее плотными. По-видимому конструкция муравейника позволяет поддерживать
постоянный "почвенный" режим. Температура почвы у муравеиника на 3-5
градусов выше температуры окружающей среды.
Были составлены топографические планы для 3 муравейников, находящихся на
участках ООПТ с различным типом растительности. Как правило, от каждого
муравейника отходит не менее 5 троп. По нашим наблюдениям у одного из
муравейников находилась как бы промежуточное "гнездо". Тропинка от
муравейника вела прямо к нему, и по этой тропинке несли большое количество
насекомых и частей растений.
"Посты", поставленные на тропах, позволили проследить что транспортируют в
муравейник. рабочие муравьи: пища (насекомые) - 54%, опавшая хвоя - 30%,
части растений - 15%, 1% - не смогли определить. За 2 часа в муравейник
средней величины (высота - 78 см, диаметр основания - 130 см) было
"доставлено" - 278 насекомых (личинки - 34%, гусеницы - 37%, мухи и мошки -
23%, пауки - 1%, мертвые жуки - 1%, остатки насекомых - 4%).
Нами было обнаружено: 7 погибающих муравейников (на муравейниках начинал
прорастать иван-чай, рядом с муравейников зеленел пырей, щавелек, фиалка), 5
разрушенных муравейников, 2 муравейника были превращены в кострища.
Муравейник высокоорганизованное сообщество. Очень сложная конструкция,
позволяющая поддерживать оптимальные условия для жизни семьи муравьев. Выбор
места для постройки муравейника не случаен. Муравьи играют важную роль в
поддержании биогеоценоза леса. Они являются природным регулятором
численности насекомых-вредителей. Но к сожалению, антропогенное воздействие
на весь комплекс памятника природы "Комаровский берег" негативно влияет и на
состояние и численность муравейников.
Работа будет продолжена.

/=================================================================/

Парк "Дубки"
Экологический клуб "Гея" шк. ? 466: Любин Стас и Молодкин Максим
Руководители: доцент Лесотехнической академии Ковязин Василий Федорович,
зав. экологического отдела НМЦ Несветаева Ирина Георгиевна.

Вся природная среда Сестрорецка поистине уникальна. Жемчужиной Сестрорецка
является парк "Дубки". В настоящее время из-за экологического дисбаланса
"Дубкам" угрожает серьезная опасность. Если не принять срочных мер по его
спасению, парк исчезнет, превратившись в "зеленый массив".
Сестрорецкие "Дубки" были созданы по указу Петра 1. Он сам выбрал место для
закладки парка на месте произрастания самой северной в Европе естественной
дубовой рощи. На баржах по Финскому заливу в Сестрорецкую гавань завезли
"черную землю" для посадки дуба черешчатого (Qercus robur). Около 200
молодых деревьев при закладке нового парка Петр 1 высадил собственноручно, а
всего посажено было более двух тысяч 10-15 летних дубков. В парке были
созданы прекрасные ландшафты широколиственной растительности с преобладанием
дубовых насаждений, резко контрастирующими с типичными для зоны тайги
хвойными массивами естественного леса.
Изучением динамики компонентов парковых ландшафтов занимаются юные экологи
уже 4 года. Кроме научных исследований учащиеся оказывают конкретную
практическую помощь по уборке парка и уходу за растениями. Участвуем в акции
"Чистый курорт", "Чистый город", "Неделя окружающей среды" и других
мероприятиях экологической направленности.
В работе приведены результаты исследования детского экологического лагеря за
1999-2001 года. Исследования проводились по методикам и под руководством
ученых из Лесотехнической академии.
Целью работы является изучение природы родного края, формирование у молодежи
экологических знаний, умений и навыков в изучении окружающей природы
Задачи исследований - изучить экологические методы познания объектов,
ознакомиться с разнообразием природы и единством ее происхождения, создать
условия для развития интереса учащихся к получению экологических знаний,
овладеть реальной теоретической и практической деятельности экологов.
Оценить современное состояние парка "Дубки".
На сегодняшний день на территории парка произрастает 7 видов хвойных пород,
таких как ель колючая, пихта сибирская, сосна кедровая сибирская, сосна
обыкновенная, 35 видов деревьев лиственных пород: дуб черешчатый, береза
бородавчатая, береза пушистая, вяз гладкий, ива ломкая, ива чернеющая,
крушина ломкая, клен остролистый, липа мелколистная и крупнолистная, осина,
ольха черная и серая, рябина обыкновенная, ясень обыкновенный и пушистый и
другие; 14 видов лиственных кустарников: ива серая, калина красная,
кизильник блестящий, жимолость синяя и другие виды.
Абсолютному большинству деревьев дуба характерны чрезмерная суковатость, как
следствие плохой очищаемости стволов от сучьев, толстоветвистось крон,
наличие водяных побегов, эксцентричность стволов, вильчатое разветвление
ствола, суховершинность. Старые деревья повреждены сосудистым микозом, имеют
дупла. Наружные радиальные морозобойные трещины встречаются почти у всех
перестойных деревьев. Главными причинами всего этого являются
неблагоприятные условия роста для дуба, прежде всего избыточное увлажнение
почв в роще, преобладание деревьев промежуточной формы по времени
облиствения. Близость залива обуславливает подтопление дубов морской водой.
Они массово повреждаются дубовой листоверткой и заморозками.
Подлесок формируется из рябины обыкновенной и ивы козьей. Эти растения по
площади парка распределены более равномерно, чем дуб. Коэффициент
встречаемости близок к 50% (47,5%). Следовательно, ждать восстановления
старых деревьев дуба молодыми не приходится. Нужно проводить посадку дуба
саженцами, взятыми из питомника.
Напочвенный покров характеризует эдафические условия участка. Не случайно
многие виды растений используются как индикаторы плодородия, влажности и
механического состава почвы. Проективное покрытие изучалосьлось по шкале О.
Друде на учетных площадках в 1м2.
Геоботанические исследования свидетельствуют о том, что происходит
сокращение численности лишайников, в пониженных местах появляются зеленые
мхи. В напочвенном покрове, кроме парковых, появляются луговые виды. В
наиболее нарушенной части парка появляются злаки, растительность становится
низкорослой. Следовательно, происходит ухудшение условий развития паркового
биогеоценоза.
Площадь парка небольшая, а в выходные дни в летний период в парк приходит до
пятнадцати тысяч жителей. Поэтому нагрузки на биогеоценоз высокие.
Возле эстрады, аттракционов и главной аллеи вытоптанность напочвенного
покрова составляет более половины. Рекреационная нагрузка составляет
45чел./час. га. Усыхают не только деревья дуба, но и другие породы: калина,
сирень, дерен кроваво-красный, береза и другие.
При высокой рекреационной нагрузке возрастает в 1,5 раза объемный вес
верхнего слоя почвы, начинается снижение прироста растений по высоте,
увеличивается твердость почвы до 50кг/см2. Уплотнение почвы резко снижает ее
водопроницаемость, растет коэффициент завязания, снижается порозность, а
вместе с тем ухудшаются условия дыхания корней и развивается поверхностная
корневая система. При недостатке почвенного воздуха ухудшается жизнь
микроорганизмов, меньше образуется активных форм фосфора, снижается
нитрифицирующая способность почвы, нарушаются условия минерального питания
растений. И как следствие, в парке наблюдается процесс угнетения
растительности.
На участках с обнаженной корневой системой проведена подсыпка растительной
земли слоем 5-10 см. Но в привозную землю необходимо было внести торф и
минеральные удобрения, так как растительная земля характеризуется кислой
реакцией, поэтому почвообразовательные процессы идут слабо.
Почвенные разности устанавливались по индикаторам напочвенного покрова
(травяно-кустарниковому ярусу). Затем делались прикопки (разрезы) и по ним
устанавливался тип почвы. Нормально дренированных почв на территории парка
осталось немного (~15%) Причем на них произведена подсыпка 10 лет назад
растительной земли до 10 см.. Площадь недостаточно дренированных почв уже
значительна (24%), а слабо дренированные почвы занимают значительную часть
парка (46%). Прибрежная часть парка покрыта песком и галечником (15%).
Следовательно, в парке должны проводиться работы по улучшению плодородия
почв (внесение органических удобрений), осушение почв (путем устройства
дренажа) и увеличение гумусового горизонта (оставление опада на
перегнивание). Из-за слабого гумусового горизонта снижается плодородие
почвы.
Застойный тип водного режима создает анаэробиозис, при котором нарушаются
процессы корневого питания растений, недостаток кислорода, накопление
закисных форм железа в токсичных концентрациях, негативно воздействуют на
устойчивость, рост и развитие зеленых растений парка
Такой режим минерального питания имеет большое значение. Почвы имеют высокую
кислотность и низкую степень насыщенности основаниями, поэтому они нуждаются
в известковании. Содержание гумуса в почве невелико, реакция среды не
создает хороших условий для разложения растительных остатков, о чем
свидетельствует плохо разложившаяся подстилка.
На мокрых почвах рекреационные нагрузки невысоки, но наблюдается недостаток
кислорода, из-за высокого уровня грунтовых вод. В парке следует выделить две
зоны: зона ограниченного движения (участки, расположенные вдоль прогулочных
маршрутов и мест массового отдыха трудящихся), зона свободного пользования.
В результате нашей работы, на территории парка "Дубки" обнаружено и
определено 39 видов лишайников. Среди них явно преобладают лесные виды (17),
виды характерные для крупных лесопарков (9). Видов типичных для обитания в
условиях городских парков (7) и скверов еще меньше (6). На основании этого
можно с достаточной достоверностью утверждать, что условия обитания растений
в парке подходят для обитания большинства видов растений характерных для
лесопарков.
Но в тоже время, необходимо отметить неравномерное распределение лишайников
по территории парка. Наибольшее число видов найдено ближе к побережью - 20
видов, в центральной части парка - 16, в посещаемых людьми местах - 10, а на
заболоченном участке "Голландского сада" - всего 4 вида. Самое малое
количество видов лишайников обнаружено в зоне значительного антропогенного
воздействия - спортивная площадка и аттракционы - 3. Кроме того, выявлено и
значительное изменение окраски 4 видов лишайников: Hypocenomyce scalaris,
Hypogymnia physodes, Parmelia sucata, Ramalina pollimaria. Особенно это
заметно у лишайников найденных на побережье Финского залива, что может
свидетельствовать о влиянии воздушных масс, несущих из Санкт-Петербурга
вещества, меняющие pH среды.
Основная часть лишайников (30 видов) обнаружена на дубах. Так как в
настоящее время дубовые насаждения в парке находятся в угнетенном состоянии,
то существует вероятность исчезновения некоторых видов лишайников в
ближайшее время. Исходя из результатов определения лишайников, и мест их
обитания в парке, мы можем утверждать, что на наличие и состояние лишайников
влияют (в порядке убывания): антропогенные нагрузки, нарушение
гидрологического режима, атмосферные потоки со стороны Финского залива,
несущие загрязнения.