Готелі і будиночки для корисних комах - збереження довкілля

Учениця 10 класу провела велику екологічну науково-дослідницьку роботу з біології на тему "Готелі" для корисних комах, як один з шляхів збереження біорізноманіття та підтримки природних процесів у довкіллі", результатом якої є корисний інформаційний та фото-матеріал, виготовлені власноруч готелі і будиночки для комах.

Докладніше про роботу:

В творчому і дослідницькому проєкті з 10 класу біології доводиться, що "готелі" і "будиночки" для корисних комах - це один з шляхів збереження біорізноманіття та підтримки природних процесів у довкіллі, розглядаються екосистемні послуги, їх види та значення. Начальний проєкт містить важливу інформацію про запилення рослин комахами, як однієї з умов збереження біорізноманіття в природі.

Проведена в рамках навчального екологічного проєкту науково-дослідницька робота на тему "Готелі" для корисних комах - один з шляхів збереження біорізноманіття" містить матеріал з біології 10 класу, акцентує увагу на значенні диких комах-запилювачів у природі. У проєктній роботі здійснюється виготовлення "готелів" і "будиночків" для корисних комах, як біологічного методу боротьби з шкідниками у саду, городах та квітниках.

Вміст індивідуальної дослідницької роботи (проєкту) з біології (екології) відображає інформацію про готелі і будиночки для корисних комах в Україні та інших країнах Європи, у практичній частині роботи наводяться комахи власного саду та шкільного квітника, проводяться цікаві дослідження, створюються домівки для корисних комах.

Зміст

Вступ
1. Екосистемні послуги
1.1. Види екосистемних послуг, їх значення
1.2. Запилення рослин комахами - одна з умов збереження біорізноманіття. Значення диких комах-запилювачів.
2. «Готелі» для корисних комах - біологічний метод боротьби з шкідниками.
2.1. Виготовлення «будиночків» для комах. Переваги будиночків та «готелів» комах у саду, городах, квітниках.
2. 2. Екологічний метод боротьби з шкідниками.
2. 3. Готелі в Україні та інших країнах Європи.
3. Комахи мого саду та шкільного квітника. Мої дослідження.
ВИСНОВОК
ЛІТЕРАТУРА.

Збереження біологічного різноманіття рослин за допомогою комах-запилювачів та регулювання екологічного балансу комахами — це головні екосистемні послуги, які є корисними ресурсами, що людина отримала від природи.

Головним фактором загрози біорізноманіття є людська діяльність, яка знищує природні екосистеми, надмірно експлуатує природні ресурси, забруднює довкілля, що шкодить ареалам життя комах, тварин, рослин. Оранка ґрунту, випалювання сухої трави — призводять до поступового вимирання природних запилювачів. Цілина та кам’янисті ґрунти — це основні території, де ці комахи здатні розмножуватись, але в Україні таких територій надзвичайно мало, тому нестача запилювачів стає серйозною проблемою.

Останнім часом спостерігаємо дефіцит диких комах-запилювачів через збіднення харчових ресурсів, місць гніздування, хімічне забруднення. Причиною загроз для біорізноманіття є людська діяльність, яка шкодить природним ареалам життя комах, птахів, рослин.

Будиночки для комах — це імітація природнього середовища проживання.
Комахи, які в них проживають регулюють екологічний баланс.

Мета проєкту: відновити біорізноманіття рослин за допомогою відновлення чисельності диких комах-запилювачів.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі: побудувати «готелі»,
встановити їх на садових ділянках, у парках, квітниках. Це допоможе відновити ентомологічну фауну, забезпечить запилення рослин за допомогою комах та допоможе боротися з шкідниками, що є одним із шляхів регулювання екологічного балансу в природі.

Дослідницька робота з біології в рамках екологічного проєкту про "готелі" і "будиночки" для корисних комах проводилась в селі Олексіївка, Нікопольського району, Дніпропетровської області, ученицею 10 класу Олексіївського ліцею Покровської сільської ради. Здобувачка освіти зробила унікальні будиночки для комах, використавши нату- ральні матеріали. Один з цих будиночків розмістила в садку, своєї присадибної ділянки, а інший — на клумбі Олексіївського ліцею Покровської сільської ради.

Спостерігала за видовим різноманіттям комах, які заселялися в будиночках, а також зʼясовувала їх екологічну користь (значення). Ідея використання будиночків, «готелів», insect hotels зацікавила, і тому вирішила сама виготовити їх, і провести спостереження. У даний час Покровська сільська рада Нікопольського району знаходиться в зоні бойових дій, тому ці фактори також вплинули на чисельність ентомологічної фауни, але дозволили провести спостереження.

Біорізноманіття, яке ми бачимо сьогодні, це продукт еволюції життя впродовж мільярдів років, який визначається природними процесами, і на який все більше впливає людська діяльність. Від збереження екосистем та їхніх компонентів залежить підтримання економічних можливостей та забезпечення середовища існування людей. Для нас біорізноманіття має економічну, рекреаційну, культурну, екологічну та інші цінності.

Стійкість екосистем залежить саме від кількості видів. Чим їх більше, тим вища стійкість до різних несприятливих умов. Хімізація рослинництва, інтенсивне використання добрив, призвело до збільшення кількості бурʼянів, а пестициди, крім шкідників, знешкоджують корисних комах, птахів, ссавців. Застарілі технології мають своє значення. Видовому різноманіттю агросистем лук і пасовищ шкодять постійні покоси та витоптування худобою травʼяного покриву. Майже кожен рік люди випалюють минулорічну траву (так звані весняні пали). Існує помилкове i шкідливе переконання, що нібито спали підвищують врожайність трав. Насправді вогонь (вторинні сукцесії) знищує насіння, пошкоджує коріння багаторічних рослин, веде до загибелі численних комах-запилювачів. Наслідком цього є зменшення видового різноманіття.

Відновлення чисельності диких запилювачів — головна умова збереження біологічного різноманіття та екологічного балансу.

Про користь птахів на садових ділянках знають навіть діти. Пернатих помічників підгодовують, будують для них годівниці та будиночки. Такі самі будиночки можна зробити для комах. А саме: рукотворні приміщення для постійного проживання безхребетних членистоногих. Адже їхня участь у справі вирощування рослин неоціненна. Вони: запилювачі, санітари, захисники. Від праці корисних комах наш врожай залежить більше ніж ми думаємо. В результаті запилення комахами утворюються плоди та ягоди, формується насіння, зберігається біорізноманіття рослин. Але комахи також борються з лютими ворогами: попелицями, плодожерками, довгоносиками, павутинними кліщами. Вони є маленькими воїнами, бо знищують шкідників краще ніж речовини агрохімії.

Комахи, які проживають у готелях регулюють екологічний баланс. Зводять до мінімуму використання пестицидів, що є великою перевагою для довкілля.

Знання про екосистемні послуги дозволяють людям розуміти, що знищення природи або надмірне використання її ресурсів обернеться значно більшими економічними збитками в майбутньому, ніж буде отримано вигоди сьогодні. Така логіка працює й навпаки, адже вкладання коштів у збереження й відновлення природних екосистем сьогодні гарантує в майбутньому «повернення» такого внеску в еквіваленті екосистемних послуг у значно більшому обсязі.

Відомо дуже багато різновидів екосистемних послуг. Основною класифікацією екосистемних послуг, яка використовується у світі, є поділ їх на групи за функціями:

Постачання. До таких послуг екосистем можна віднести продовольство, сировину, прісну воду, ґрунти та інші матеріальні блага, ціну на які можна визначити в грошовому еквіваленті та які зазвичай мають реальну ринкову ціну. Крім того, у більшості випадків окремі особи можуть мати прибуток від обмеження доступу до користування цими послугами або ж надавати інфраструктурні послуги, виробляти необхідне для цього спорядження або інструменти.

Ми користуємося цією групою екосистемних послуг завжди свідомо. Звісно, ми не самі вирубуємо дерева для меблів у власній вітальні: ми делегуємо пряме користування цією послугою посередникам, а самі оплачуємо їхню роботу, свідомо купуючи готову продукцію. Створення попиту на товари, продукти й вироби з природних матеріалів і є опосередковано свідомим використанням послуг екосистем.

Регулювання. До таких екосистемних послуг відноситься все різноманіття процесів у екосистемах, які формують середовище існування біологічних видів. Це регуляція клімату, погодних умов, якість повітря, якість і кількість прісної води, формування ґрунтів, запилення рослин та велика кількість процесів, які умовно можна назвати «природним балансом». Усі ці послуги екосистем оберігають наше життя від стихійних лих і змін у довкіллі, які могли б зробити його непридатним для нашого життя. Користування більшістю з них є несвідомим, адже ми просто живемо в довкіллі, яке завдяки природним екосистемам придатне для нашого існування.

Культурні та соціальні послуги. Можливість відпочинку, духовного збагачення, натхнення для творчості, отримання наукових знань.

Послуги підтримання екосистем. Ідеться про глобальні процеси формування атмосфери, кліматичних зон, колообіг речовин у природі. Усе це на нашій планеті створюють екосистеми, і це середовище стає садом, у якому розквітає Життя в усіх його різноманітних формах. Цікаво, що глобальні процеси на земній поверхні й в атмосфері формують біорізноманіття, але й воно стає частиною глобальних процесів, забезпечуючи глобальні біохімічні цикли, накопичуючи велику масу органічної речовини.

Відділити екосистемні послуги одну від одної неможливо. Ідучи до лісу за грибами, ми дихаємо чистим повітрям, просякнутим корисними для легенів ефірними маслами, насолоджуємось тишею, пташиним співом, лісовою прохолодою й вологим мікрокліматом. Все між собою взаємоповʼязане. [5]

Запилення рослин – одна з найбільш значимих екосистемних послуг, від якої залежить продовольча безпека людства та функціонування природних екосистем.

80 % видів квіткових рослин потребують перенесення комахами пилку з одних квітів на інші. Без цього неможливе запилення, а отже, й утворення насіння. Без щорічного підтримання цього процесу зруйнується більшість харчових зв’язків на планеті, що призведе до вимирання великої кількості видів, зупиняться процеси в екосистемах, які формувались протягом багатьох мільйонів років. 75 % рослинної їжі, яку споживає людство, також походять саме від комахозапильних рослин. Від запилення комахами залежать і практично всі декоративні рослини, адже ми їх обрали в якості прикрас саме через яскраві квіти, створені, щоб приваблювати комах-запилювачів.

Завдяки перехресному запиленню підтримується генетичне різноманіття рослин, а отже – їх стійкість до змін у довкіллі (наприклад: забруднення, зміна клімату тощо).

Медоносна бджола, яка в більшості людей асоціюється із запиленням квітів, – лише один з багатьох видів комах, важливих для запилення культурних рослин.

Значення колосального різноманіття диких видів комах для запилення продовольчих культур донедавна недооцінювалось в більшості країн. Передусім йдеться про диких бджіл, яких у світі нараховується понад 20 000 видів. З них у Європі зустрічається близько 2 500, а в Україні – 900. Інші комахи такі як оси, мухи, денні та нічні метелики, жуки як запилювачі стали ґрунтовно вивчатись відносно нещодавно.

Певною мірою, продукцією тваринництва ми також завдячуємо комахам - запилювачам. Комахозапильні сільськогосподарські культури мають більшу цінність. До продуктів, що мають не тільки високу товарну, але й харчову цінність, для людини, належать фрукти та овочі, врожайність яких повністю залежить від комах.

Добре запилені культури дають більшу кількість продукції кращої якості і більш привабливої для споживача.

Останнім часом спостерігаємо причини дефіциту запилення. Найочевиднішим негативним чинником, що впливає на зниження ефективності запилення рослин, є інтенсифікація сільського господарства. Через зміни в землекористуванні простір, придатний для проживання комах, відповідальних за запилення, швидко звужується. Передусім збіднюються харчові ресурси, втрачаються місця гніздування через розорювання, залісення, заростання чужорідними рослинами, або й просто через хімічне забруднення. Наприклад, над полем розпилюють пестициди, щоб боротись з «комахами-шкідниками». Вітер здуває отрутохімікати на прилеглу степову ділянку або балку, де мешкають комахи-запилювачі, і всі вони гинуть, оскільки дія пестицидів однаково згубна для будь-яких комах. А можливо, саме ця балка є останнім місцем, де можуть жити природні запилювачі. В глобальному масштабі, загальна щільність населення диких запилювачів невпинно зменшується. Усе менше стає різнотравних лук, пасовищ, сіножатей, перелогів, багаторічних насаджень.

Така нестача природної й напівприродної складової ландшафту підриває життєстійкість не тільки диких запилювачів, але й свійських медоносних бджіл. Серед іншого це проявляється в ускладненні вирощування молоді самих бджіл. Дорослі бджоли харчуються переважно нектаром або медом, а от своїх личинок вони годують пергою – спеціальною сумішшю, основу якої складає пилок, зібраний на квітах. Пилок у різних видів рослин має різний за поживними речовинами склад. Та внаслідок втрати територій з природним різнотрав’ям, як домашні, так і дикі бджоли не мають можливості обирати оптимальний для відгодівлі своїх личинок раціон.

Зібраний переважно з монокультурних полів такий пилок не є повноцінним для харчування личинок. Нестача або дисбаланс важливих мікроелементів негативно позначається на імунітеті бджіл. Личинки бджіл, що споживають пилок з залишками пестицидів або продуктів їх розпаду, мають більше дефектів розвитку, а сформовані з них дорослі комахи – гірший стан здоров’я. Тому й без «допомоги» пестицидів бджоли вироджуються і поступово зникають, а там де пестициди використовуються – загибель бджіл може мати масовий характер.

Торгівля промислово вирощеними керованими запилювачами між різними країнами сприяла розповсюдженню всією планетою хвороб та паразитів. Від мешканців пересувних пасік збудники захворювань передались осілим диким запилювачам. Чутливими виявилися найближчі родичі медоносних бджіл – джмелі. Вони також живуть сімейними колоніями, будують соти й разом вигодовують молодь, тому недуги всередині колонії ширяться швидко.

Кліматичні зміни викликають зміни в біології комах і територіальному розподілу більшості видів. Запилювачі реагують скороченням або розширенням своїх ареалів відповідно до нових умов. Виникають невідповідності між ареалами культивованих рослин та їх запилювачів. Можуть не збігатися терміни цвітіння рослин та активності їх запилювачів. До того ж, частина комах можуть вилетіти з нагрітого сонцем родинного сховку взимку, під час тимчасової відлиги, і загинути від холоду. [5]

Запилення та генетичне різноманіття відіграють важливу роль в природі. Перехресне запилення сприяє розвитку нових комбінацій генів, підтримує різноманіття особливостей та властивостей рослин, що збільшує їх стійкість до умов довкілля. Перехресне запилення є природним механізмом що сприяє еволюції і протягом тривалого часу може призводити навіть до утворення нових видів рослин.

Більшість культурних рослин унаслідок штучного добору (селекції) втратили своє генетичне різноманіття, адже селекціонери штучно підтримували в кожній з рослин лише потрібні властивості: смак і розмір плодів, колір і форму квітів, швидкість дозрівання та багато іншого. Ми вирощуємо штучно виведені сорти рослин, допомагаючи їм вижити поливом, прориванням бур’янів та утепленням на зиму. Але для диких видів втрата генетичного різноманіття прямо зменшує шанси пережити зміни клімату, забруднення та інші виклики. Запилення є одним з засобів підтримки генетичного різноманіття культурних рослин і збереження рідкісних локальних сортів.

Перехресне запилення – це один з механізмів адаптації рослин до змін навколишнього середовища й мінімізації ризиків, пов’язаних з їх вирощуванням. Неоціненним є внесок запилювачів у збереження заповідних територій і природних ландшафтів. Чим більша там видова насиченість ентомофільних рослин, тим більше ці місця потребують стабільного стану популяцій різноманітних комах-запилювачів. Якщо вузькоспеціалізований запилювач гине, то зникає й пов’язана з ним рослина. І навпаки. Бджола Андрена золотонога (Andrena chrysopus) є головним запилювачем видів спаржі (Asparagus) у природі. У тому числі спаржі палласа (Asparagus pallasii), занесеної до Червоної книги України. Личинки Андрени золотоногої харчуються пилком з рослин роду спаржевих. Ні один з цих видів не зможе вижити без іншого.

Перехресне запилення має виняткову значимість для внутрішньовидового генетичного різноманіття дикорослих рослин. Комахи допомагають рослинам обмінюватись генетичним матеріалом між ізольованими популяціями. Також запилення є кормовим ресурсом для тваринництва. При пасовищному утриманні худоби, коли тварини споживають багато природної рослинності, дикі запилювачі мають важливе значення для насіннєвого поновлення травостою пасовищ і збереження видового багатства кормових рослин. Територія пасовища зазвичай густо заселена дикими бджолами, іншими перетинчастокрилими комахами, лускокрилими (метеликами), мухами тощо. Отримання насіння бобових кормових культур (люцерни, конюшини та еспарцету) у промислових масштабах також залежить переважно саме від диких комах-запилювачів (дикі комахи).

Люцерна, найважливіша кормова культура в світі. Але медоносні бджоли менш пристосовані до запилення її квітів, ніж джмелі, мегахіли, меліти, евцери та інші дикі бджоли. Домашні медоносні бджоли, запилюючи посіви люцерни, розкривають кожну 42-гу квітку, а дикі – кожну другу. Медоносні бджоли збирають нектар і близько 15% пилку, а дикі – переважно пилок. Вони розкривають квітку після першого ж відвідування, у той час як медоносні після 2-5 відвідувань – залежно від сорту.

Ще одна важлива кормова культура – конюшина червона. Конюшина взагалі не утворює насіння без участі диких запилювачів, оскільки її квітки мають довгу трубочку віночка, куди важко дістатися медоносним бджолам. Конюшина запилюється тільки джмелями та деякими дикими бджолами з довгим хоботком. Зі збільшенням площ орних земель знижувалась врожайність комахозапильних культур як на старих ділянках, так і на щойно освоєних. Чим більше була площа поля, тим менш ефективно воно запилювалось навіть за наявністю оптимальної кількості домашніх медоносних бджіл.

Причина – у втраті місць проживання диких запилювачів. Раніше вважалось, що вони лише доповнюють свійських бджіл. Проте експериментальні дослідження виявили протилежне. При запиленні тільки медоносними бджолами рослини утворюють менше плодів, а штучне збільшення чисельності бджіл дозволяло отримати максимум 14% надбавки до врожаю.

Дикі бджолині (особливо джмелі) важливі для запилення таких культурних рослин, як томати, огірки, перці, черешні, вишні, сливи, абрикоси, груші, яблуні, малина, чорниця, полуниця, гарбузи, дині, кабачки та баклажани. І практично незамінними вони є в запиленні люцерни та червоної конюшини.

Якщо поблизу агрогосподарств є ділянки зі сприятливими умовами для підтримки популяцій диких бджіл та інших комах, то дикі запилювачі починають відігравати провідну роль у процесі запилення агрокультур, а медоносні бджоли їх доповнюють.

Дикі бджоли мають певні переваги над медоносними:

1. Краща адаптація до умов проживання. Медоносні бджоли були одомашнені та розповсюдились всіма континентами світу відносно нещодавно. Вони не встигли пройти той еволюційний шлях, що пройшли їхні аборигенні родичі й змінити свою біологію відповідно до умов, до яких вони потрапили.
2. Енергоекономна зимівля. Медоносні бджоли запасають і консервують на зиму нектар. Натомість дикі бджоли проводять всю зиму в діапаузі.
3. Дикі бджоли більше орієнтовані на збір пилку. Нектар вони споживають лише в незначній кількості для підтримки сил.
4. Анатомічна різноманітність. Довгохоботкові дикі бджоли спеціалізуються на квітах, недоступних для інших запилювачів. Ранньовесняні бджоли за рахунок рясного опушення активні навіть за низьких температур і дощової погоди. Значна частина диких бджіл має більшу поверхню для переносу пилку на кошиках лапок, на щіточках черевця, або на всій поверхні тіла вкритого волосками. Деякі види пристосовані розкривати складні квіти, недоступні для медоносних бджіл. Маленький розмір деяких диких бджіл дозволяє їм сідати на кількаміліметрові квіти дрібних рослин. Джмелі мають більшу швидкість і дальність лету, вміють працювати в сутінках, мають довший «робочий день», переносять найбільшу кількість пилку в порівнянні з усіма іншими запилювачами. Джмелі також здійснюють запилення за допомогою «гудіння». Збираючи пилок, джміль тримається за квітку й вібрує крильцями з визначеною частотою. Під дією вібрацій активно вивільняється пилок з пильників. Є види рослин, що потребують саме такого запилення. Зокрема, це актуально для томатів та чорниці.
5. Стійкість до хвороб. Дикі бджоли не потерпають від «синдрому раптового руйнування колоній». Серед одиночних бджіл не так активно ширяться інфекційні та паразитичні хвороби, оскільки кожна бджола має окреме гніздо. Рівень зараженості джмелів спільними з медоносною бджолою вірусними захворюваннями набагато нижче. Дикі бджоли не вражаються паразитичним кліщем варроа.
6. Кожна дика бджола приймає самостійні рішення. Медоносні бджоли передають інформацію одна одній про місця знаходження найбільшого взятку. Вони зосереджують на таких місцях всю увагу робочих бджіл, прокладають маршрут льоту. Це може бути не зручно, коли поруч з великим полем квітучого рапсу знаходиться невеличка посадка фруктових дерев або ягідник. Як правило, такі об’єкти стають для медоносних бджіл менш привабливими, і кількість їх відвідувань зменшується. У інших запилювачів поживні місця розшукуються кожною особиною самостійно, окремо від інших. Деякі види не літають на далекі відстані, тому намагаються оселитись ближче до кормових ділянок.
7. Не потребують догляду. Дикі запилювачі не живуть у штучних вуликах. Якщо тільки того не потребують спеціальні заходи зі збільшення кількості певних видів. Зазвичай, вони самостійно облаштовують гнізда в земляних нірках на цілинних землях, у гілках, стовбурах старих дерев, у стеблах рослин, у щілинах між камінням, у закинутих будівлях. Вони не потребують підгодівлі, лікування, зимового утеплення житла чи іншого спеціального догляду з боку людини.
8. Надійність у нестабільних умовах. Навіть з року в рік найчисельнішими та найефективнішими запилювачами однієї й тієї самої сільськогосподарської культури можуть бути різні комахи-запилювачі. Тому наявність різноманітного набору запилювачів з різними характеристиками, різними способами реагування на зовнішні умови буде завжди перевагою для рослинництва та допоможе фермерам мінімізувати ризики, що виникають внаслідок кліматичних змін.
9. Не конкурують з медоносними бджолами. Дикі та керовані запилювачі не заважають, не проявляють агресію один до одного, не конкурують за пилок та нектар. Одночасне використання квітів дикими та керованими запилювачами позитивно впливає на ефективність запилення і врожайність рослин. Проте дикі бджоли не заготовляють мед та віск. Тому медоносна бджола залишається єдиним і незамінним виробником корисних для людини продуктів бджільництва.
10. Підтримують широке різноманіття дикорослих рослин. Еволюція багатьох видів квіткових рослин і комах відбулася спільно. Тому неможливо відділити збереження рослинного різноманіття від збереження тих, від кого залежить генеративне розмноження рослин і поновлення рослинних популяцій.
11. Дикі запилювачі створюють візуально естетичний простір у міському середовищі. Там, де немає пасік з медоносними бджолами, підтримка багаторічних самосійних клумб, квітучих рослин у дворах, парках, на газонах, узбіччях доріг залежать виключно від тих комах-запилювачів, що пристосувалися жити в урбанізованих ландшафтах.