На основе полевых измерений температуры исследован тепловой режим муравейника Formica pratensis на территории Оренбургской области Новосергиевского района возле села Старогумирово. Дан анализ суточной и сезонной динамики средних температур муравейника.
Ключевые слова: Formicidae, Formica pratensis, Оренбургская область, тепловой режим муравейника
Температура муравейников, регулируемый как внешними условиями, так и жизнедеятельностью муравьев, оказывает основное влияние на многие процессы в муравьином сообществе. Годовая и суточная динамика температуры внутри муравейника, определяется сезонным и суточным изменением интенсивности солнечного нагрева, температурой, влажностью, и скоростью ветра в окружающем воздухе, долей осадков, поступающих на купол и испаряющихся с него. На тепловое состояние среды муравейника оказывают влияние и сами муравьи. В работах [1–3] отмечается, что повышение температуры гнездового холмика муравьев, наряду с нагреванием поверхности гнездового купола за счет солнечного излучения в дневное время, вызывается выделением метаболического тепла взрослыми муравьями и их расплодом, а также выделением тепла при окислении биомассы гнездового материала, осуществляемом микроорганизмами и насекомыми культивируемыми колонией.
Объект и методика исследований
Для наших наблюдений за температурой был выбран муравейник Formica pratensis вблизи села Старогумирово на территории Оренбургской области Новосергиевского района. Координаты муравейника: 52°59′59″с.ш. 54°00′17′′в.д. Для биотопа характерна степная растительность.
В нашей работе мы использовали автономные термодатчики DS1921 F-5 (iButton) небольшого размера, которые были установлены:
- Муравейник центр купола, глубина 10 см.
- На дереве, высоте 1.3 м от земли для регистрации температуры окружающей среды.
Регистрация данных шла с интервалом каждые 3 часа. Все полученные данные (n = 2594) заносились в таблицы MS Excel, там же строились все графики.
Результаты исследований
Средние значения температуры ядра муравейника демонстрируют три характерные фазы жизнедеятельности (Таблица 1, рис.1.).
- Диапауза. Время до весеннего разогрева, когда температура поддерживается ближе к нулю.
- Весенний разогрев. Время резкого температурного скачка
- Прогретого муравейника. Время после весеннего разогрева, когда температура держится свыше 24 градусов.
Из графиков видно, что температура в муравейнике в течение всего периода наблюдения выше, кроме двух месяцев наблюдения января и октября, где температура муравейника и температура окружающей среды равная. В апреле происходит резкое увеличение температуры внутри муравейника. Это явление называют «весенним разогревом» гнезда. Основной причиной такого разогрева гнезд муравьев считают тепло, выделяемое самими муравьями.
Таблица 1
Средние значения температур с декабря 2020 по октябрь 2021 гг.
|
Месяц |
Муравейник |
Окружающая среда |
|
декабрь |
-10,4 |
-14,6 |
|
январь |
-7,4 |
-7,5 |
|
февраль |
-3,8 |
-13,3 |
|
март |
-3,1 |
-6,1 |
|
апрель |
14,5 |
7,7 |
|
май |
26,3 |
19,9 |
|
июнь |
27,8 |
22,4 |
|
июль |
27,5 |
22,8 |
|
август |
27,8 |
23,5 |
|
сентябрь |
13 |
11,8 |
|
октябрь |
6,1 |
6,2 |
Рис. 1. Средние значения исследуемых температур для каждого месяца в период с декабря 2020 по май 2021 года
Отдельно анализируя суточные данные за месяц апрель, мы пришли к выводу, что дата весеннего разогрева муравейника в 2021 году пришлось на 11 апреля. В этот день наблюдался резкий температурный скачок муравейника над температурой окружающей среды, в последующие дни разница между температурой муравейника и температурой окружающей среды росли.
Результаты проведенных измерений суточного и сезонного температурного режима муравейника дают представление о динамике температуры муравейника. С декабря по март мы наблюдаем так называемую диапаузу, когда температура поддерживается ближе к нулю. В апреле мы наблюдаем весенний разогрев. С мая по август мы наблюдаем стадию прогретого муравейника, когда температура держится свыше 24 градусов. В сентябре и октябре мы наблюдаем выравнивание температуры муравейника и окружающей среды.
Литература:
- Длусский Г. М., Букин А. П. Знакомьтесь: Муравьи! — М.: Агропромиздат, 1986.-223 с.
- Длусский Г. М. Муравьи рода Формика, Издательство «НАУКА», Москва 1967. — 236с.
- Горный В. И., Кипятков В. Е., Дубовиков Д.А, Крицук С. Г., Петров С. Д., Тронин А. А., Применение инфракрасной тепловой съемки для изучения теплового баланса в гнездах муравьев Formica aquilonia Yarrow, (Hymenoptera: Formicidae). Кавказский энтомол. Бюллетень, 2015, 11(1): 99–110.
