Исследовательская работа по биологии на тему Влияние природно-климатических условий на здоровье пчелиной семьи

Министерство образования Пермского края
государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«КРАЕВОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
XII научно-практическая конференция студентов
Секция: «Естественно - научные дисциплины»
Исследовательская работа
Влияние природно-климатических условий на здоровье пчелиной семьи
ВЫПОЛНИЛА: Боброва Светлана Юрьевна,
РУКОВОДИТЕЛЬ: Муллаева Лидия Андреевна
Преподаватель биологии
Чернушка 2015
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………….2
ГЛАВА 1: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Влияние ветра на жизнедеятельность пчел………………………….4
1.2. Влияние осадков на жизнедеятельность пчел……………………….5
1.3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность пчел…………..6
1.4. Влияние углекислого газа и кислорода на жизнедеятельность пчел………………………………………………………………………….9
1.5. Влияние водоемов на жизнедеятельность пчел…………………….10
1.6. Влияние освещенности на жизнедеятельность пчел ……………… 11
ГЛАВА 2: ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Правила размещения пасеки для производства наибольшего количества экологически чистой продукции пчеловодства и сохранения здоровья пчелосемей...…………………………………….…………………...........13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………….….15
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ ………………………...16
ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………..17
ВВЕДЕНИЕ
В жизни медоносных пчёл, как и в жизни всех живых организмов, под действием факторов окружающей среды постоянно происходят различные (положительные и отрицательные) изменения, которые влияют на поведение, жизнедеятельность, численность особей, уровень организации, эволюцию вида и популяцию и здоровье пчелиной семьи. Средой обитания для пчёл является наземно-воздушная, которая отличается своими экологическими факторами. Жизнедеятельность семей пчел находится в зависимости от интенсивности воздействия факторов: абиотических, биотических и антропогенных.
Для нежелательных причин изменения жизнедеятельности пчёл, а также сохранения и увеличения их численности и продуктивности пчеловоду в первую очередь нужно обратить внимание на абиотические факторы среды. Среди этих факторов следует отметить: температуру воздуха в месте расположения пасеки и в гнезде пчел, направление ветра (ветров) и защиту от него или от них, правильный выбор рельефа местности, установка ульев и расположение летков относительно солнца и основного гнезда семьи пчел и т. п.
Проблема. Жизнь пчелиной семьи, как жизнь любого организма во всех формах его жизнедеятельности возможна только при постоянном взаимодействии с окружающей средой.
Противоречие: результаты воздействия окружающей среды могут быть как положительными, так и отрицательными.
Поэтому целью исследовательской работы является изучение влияния природно-климатических факторов на жизнедеятельность и продуктивность пчел. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
Провести обзор литературы по данной теме;
Опросить руководителей пасек об использовании знаний о влиянии природно-климатических факторов на повышения продуктивности пчел;
Составить памятку пчеловоду
Гипотеза: природно-климатические факторы оказывают влияние на здоровье пчелиной семьи.
Объект исследования: жизнедеятельность пчелосемей;
Предмет исследования: влияние природно-климатических факторов на жизнедеятельность пчелосемей.
Методы исследования: изучение и анализ литературы, анкетирование.
ГЛАВА 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Влияние ветра на жизнедеятельность пчел.
Известно, что физиологическое состояние семьи является основным фактором в определении степени активности пчелиной семьи в течение пчеловодного сезона. Однако и такие внешние факторы, как продуктивность медоносов (величина взятка), скорость ветра и осадки, существенным образом влияют на летную деятельность пчел в течение светового дня. Рассмотрим, как влияют ветер и осадки на жизнедеятельность пчелиной семьи.
Пчеловоды-практики хорошо знают, что даже при наличии достаточно хорошего взятка в дни с сильным ветром (даже без дождя) интенсивность лета пчел заметно снижается. Достоверно установлено, что при прочих равных условиях увеличение скорости ветра всегда будет приводить к снижению летной активности пчел и росту их потерь.
Ветер может оказать влияние и на задержку с оплодотворением матки. Если через 4—5 дней после выхода неплодной матки установится ветреная погода, то первые ориентировочные вылеты и последующие вылеты матки на спаривание могут задерживаться, даже если будет тепло и солнечно. Процесс совокупления матки с трутнем может происходить при скорости ветра не более 18 км/ч (5 м/с). При этом вылет трутней из улья происходит только при скорости ветра не более 25 км/ч (7 м/с). Но обычно летом в наших широтах периоды с ветреной погодой длятся не более нескольких дней, за исключением степных, приморских и горных районов, где сильные ветры могут дуть и более продолжительные отрезки времени.
Ветер может также задержать на несколько дней выход роя, особенно со старой маткой. Рои-перваки, в отличие от последующих роев, очень требовательны к погоде, поскольку старая плодная матка обладает худшими летными качествами, чем молодая неплодная.
Ветер также оказывает влияние на жизнедеятельность пчелиной семьи не только непосредственно, но и косвенно — через величину медосбора.
Сильный ветер и особенно суховеи отрицательно сказываются не только на развитии медоносных растений, но и на их нектаровыделенинни. Из всех природных факторов сильный ветер является, пожалуй, единственным фактором, который никогда не оказывает положительного влияния на выделение нектара. Особенно неблагоприятны для нектаровыделения северные и северо-восточные ветры, сопровождающиеся притоком масс холодного арктического воздуха, и южные и юго-восточные суховеи. (Прил.2, рис.2)
Для уменьшения негативных последствий сильных ветров (да и не только для этого) пасеки надо располагать в защищенных рельефом местах, лесополосах, на опушках и окраинах лесных массивов. По данным ученых семьи, ульи которых не были защищены от сильных господствующих ветров, выращивали расплода меньше на 33 % и собирали на 60 % меньше меда.
1.2. Влияние осадков на жизнедеятельность пчел.
В летнюю пору осадки, выпадающие в виде дождя или града, могут оказывать влияние на жизнедеятельность пчелиной семьи как прямо, так и косвенно.
Прямое влияние дождя и града заключается в том, что они негативно воздействуют, прежде всего, на летную активность пчел. Пчелы очень чутко реагируют на выпадение дождя и града, особенно когда эти явления сопровождаются грозой.
В народе говорят: «Чем больше гроз, тем больше меда».
А затяжные дожди, особенно во время их выпадения не только снижают летную активность семей, но и отрицательно влияют на выделение нектара, не только из-за нелетной погоды, но и по изложенным выше причинам.
Хотя туман осадками назвать нельзя (это, скорее, природное явление), следует отметить, что он благоприятно влияет на выделение нектара растениями. В районах с частыми туманами, при прочих равных условиях, медосборы бывают выше, чем там, где туманов нет. И хотя рано утром при плотном тумане летная деятельность пчел начинается чуть позже, чем обычно, обильное выделение нектара компенсирует уменьшение продолжительности рабочего дня.
1.3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность пчел.
Относительная влажность воздуха в пчелином жилище зависит от ряда факторов. Среди них — влажность внешнего воздуха, содержание влаги в принесенном пчелами корме, степень активности пчел и количество расплода в гнезде.
Летом относительная влажность воздуха в различных зонах пчелиного жилища колеблется от 25 до 100 %. Минимальные значения относительной влажности характерны для периодов с низкой внешней температурой, а максимальные — для периодов с высокой температурой и влажностью воздуха. Поэтому в суточном цикле колебаний, относительная влажность в пчелином жилище бывает обычно наиболее высокой в дневные часы и наименьшей — в ночные. Этим обстоятельством, в частности, можно объяснить тот факт, что за одну ночь принесенный в гнездо нектар может потерять до половины содержащейся в нем воды; в процессе вентилирования пчелы прокачивают через гнездо ночью «сухой» воздух, который выносит наружу избыток влаги из нектара. Быстрое обезвоживание нектара очень важно для пчел, поскольку в противном случае он мог бы быстро забродить.
В общем случае внутриульевая относительная влажность воздуха может быть ниже внешней или превосходить ее. Количество водяных паров в различных зонах гнезда зависит от уровня воздухообмена между внутриульевым пространством и внешней средой. Для увеличения воздухообмена крыши ульев обычно оборудуют вентиляционными отверстиями. Необходимость этих отверстий демонстрирует быстрая конденсация водяных паров в улье в случае герметизации его верхней части. Так, если верх улья плотно закрыть полиэтиленовой пленкой, то буквально через несколько минут на ее внутренней стороне начнется образование конденсата. Это означает, что влагосодержание воздуха вверху улья достигнет полного насыщения (100 %).
Для пассивного периода жизни пчел характерна высокая неравномерность распределения водяных паров в их жилище. В широких пределах наблюдаются колебания влажности воздуха в той части улья, которая не занята пчелами, особенно в зоне, примыкающей к летку. В этой части жилища, в том числе и в межрамочных пространствах, когда они не заняты пчелами, насыщение воздуха водяными парами изменяется в соответствии с колебаниями внешней влажности. Температура и влажность внешнего воздуха оказывают значительное влияние также и на содержание водяных паров у стенки, противоположной летковому отверстию. Относительная влажность воздуха в этой части жилища в ходе зимовки нередко поддерживается на уровне около 100 %, то есть на уровне насыщения. Условиями качественной зимовки пчелиных семей являются использование современных ульев с подрамочным пространством в 100—150 мм и грамотная организация вентиляции. На влажность воздуха в пчелином жилище в ходе зимовки большое влияние оказывает и выделяемая пчелами при дыхании так называемая метаболическая вода Большое количество выделяемой клубом метаболической воды является одной из основных причин, которая порождает главную проблему зимовки пчел — сложность удаления из гнезда излишков влаги без большой потери тепла.
Пчелы - дневные насекомые. Все свои основные функции — заготовку нектара, пыльцы, доставку воды, прополиса, роение, поиск и заселение нового жилища, спаривание матки и некоторые другие — семья осуществляет только в светлое время суток. Что же касается рабочих пчел, то они могут только при наличии освещения решать жизненно важную для вида триединую задачу: навигацию по поляризованному солнечному свету, удерживание при движении постоянного курса, а также локализацию и опознание пищевых или иных объектов.
Активность пчелиной семьи в летний период циклически изменяется в течение суток, причем самым непосредственным образом на эти изменения оказывает воздействие освещенность улья. Суточное изменение освещенности влияет на внутригнездовой микроклимат.
Учитывая, что продолжительность рабочего дня пчел (период времени между началом вылета пчел из улья и прекращением их лета) в значительной мере определяется уровнем освещения летка, ее можно изменять ориентированием улья относительно сторон света. Самое продолжительное время леток улья будет освещаться солнечными лучами летом на медосборе при ориентировании летка в направлении на север (Прил.2, рис. 2).
В этом случае сразу после восхода солнце будет освещать леток справа, а перед заходом — слева.
1.4. Влияние углекислого газа и кислорода на жизнедеятельность пчел.
Атмосферный воздух представляет естественную смесь различных газов, среди которых наибольшее влияние на жизнедеятельность пчел оказывают кислород (02), которого в атмосфере содержится около 21 %, и углекислый газ (С02), содержание которого в атмосфере составляет 0,03 %.
Состав газовой среды в пчелином жилище достаточно сильно отличается от атмосферного воздуха. Это связано с тем, что потребление семьей кислорода и выделение углекислого газа всегда происходит в замкнутом объеме пчелиного жилища, которое слабо связано с внешней средой. Воздухообмен осуществляется в основном через летковые отверстия, систему вентиляции и щели в местах соединения разборных частей улья. За счет воздухообмена с внешней средой в гнездо поступает кислород, а удаляются углекислота и водяной пар. Воздухообмен (аэрация) внутреннего пространства улья осуществляется за счет активной и пассивной вентиляции, а также за счет физического явления диффузии.
Активную вентиляцию обеспечивает деятельность пчел-вентилировщиц у летка. Пассивная вентиляция внутригнездового пространства происходит через имеющиеся вверху улья щели за счет физического явления конвекции. На газовую среду в жилище пчел значительное влияние могут оказывать различные стрессовые факторы. Одним из таких факторов является транспортировка пчелиных семей, например при кочевке на медоносы.
В естественных условиях в отдельные периоды годового цикла жизни семьи пчелы подвергаются воздействию относительно высокой концентрации углекислоты. Ее уровень в период зимовки может достигать 3—9 %.
Однако углекислый газ оказывает негативное влияние на зимних пчел: чем выше его концентрация в гнезде, тем быстрее происходит физиологическое старение пчел. Последнее обусловлено тем, что при высоких концентрациях С02 пчелы, несмотря на меньшее потребление корма, сильнее расходуют свои внутренние резервные вещества (азот и жир).
Повышенная концентрация углекислоты в улье во время зимовки пчел нежелательна.
1.5. Влияние водоемов на жизнедеятельность пчел.
Как и всякий живой организм, пчела не может длительное время обходиться без воды, которая ей нужна как для поддержания жизнедеятельности, так и для выращивания расплода. По этой же причине пчелы всегда стремятся располагать свои жилища недалеко от источников воды.
Кстати, пчелы всегда стремятся не располагать свои гнезда около больших водоемов, поскольку они инстинктивно чувствуют опасность такого соседства для семьи. Во-первых, если пчеле приходится возвращаться с взятком низко над таким водоемом, то любой сильный порыв ветра может сбить пчелу на воду и она погибнет. Во-вторых, над водной гладью пчелы плохо ориентируются не только потому, что на ровной поверхности отсутствуют хорошо различимые ориентиры, но и потому, что водная поверхность (особенно при волнении) может вносить искажения в поляризацию солнечных лучей, по которым они ориентируются в пространстве. По указанным выше причинам особо опасно размещение точка или пасеки рядом с большим водоемом, на противоположном берегу которого располагаются массивы медоносов.
Размещение точков и пасек непосредственно около больших водоемов, сокращает (до 50%) площадь продуктивного лета пчел (Прил.2, рис. 1).
А вот если большие водные пространства (моря, лиманы, водохранилища, устья больших рек) располагаются на удалении 5—20 км от точка или пасеки, то это благоприятно сказывается на жизнедеятельности пчел.
1.6. Влияние освещенности на жизнедеятельность пчел
Хотя внутри своего жилища пчелы способны хорошо ориентироваться и в полной темноте (как они это делают, пока достоверно не известно), они все же дневные насекомые. Все свои основные функции — заготовку нектара, пыльцы, доставку воды, прополиса, роение, поиск и заселение нового жилища, спаривание матки и некоторые другие — семья осуществляет только в светлое время суток. Что же касается рабочих пчел, то они могут только при наличии освещения решать жизненно важную для вида триединую задачу: навигацию по поляризованному солнечному свету, удерживание при движении постоянного курса, а также локализацию и опознание пищевых или иных объектов.
Учитывая, что продолжительность рабочего дня пчел (период времени между началом вылета пчел из улья и прекращением их лета) в значительной мере определяется уровнем освещения летка, ее можно изменять ориентированием улья относительно сторон света. Самое продолжительное время леток улья будет освещаться солнечными лучами летом на медосборе при ориентировании летка в направлении на север (Прил.2, рис. 2).
В этом случае сразу после восхода солнце будет освещать леток справа, а перед заходом — слева. Продолжительность освещения летка в средних широтах, например, в день летнего солнцестояния — 22 июня — будет максимальной и составлять около 18 часов. В другие месяцы лета эта продолжительность будет, безусловно, меньше, но она все равно будет максимально возможной
ГЛАВА 2: ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В ходе выполнения исследовательской работы было проведено анкетирование руководителей пасечных хозяйств района. Всем опрошенным была предложена анкета следующего содержания:
Что движет вами при определении выбора места расположения пасеки?
Учитываете ли вы направление господствующих ветров при обустройстве пасеки?
Имеется ли возле вашей пасеки водоем?
По направлению какой части света вы располагаете леток?
Ответы пасечников, имеющих стаж работы и хороший медосбор были схожими. Несколько отличались ответы молодых пчеловодов. Из опроса выяснилось, что опытные пчеловоды учитывают в своей работе влияние природно – климатических факторов на жизнедеятельность пчел. Это приносит им прибавку продукции и сохранение здоровых семей. А молодые пчеловоды не всегда учитывали влияние светового фактора и рельефа местности на жизнедеятельность пчел. В результате проведенной работы было решено выпустить рекомендации юному пчеловоду по учету природно – климатических факторов при размещении пасеки и ее устройстве.

2.1.Правила размещения пасеки для производства наибольшего количества экологически чистой продукции пчеловодства и сохранения здоровья пчелосемей.
Для уменьшения негативных последствий сильных ветров (да и не только для этого) пасеки надо располагать в защищенных рельефом местах, лесополосах, на опушках и окраинах лесных массивов, но не в лесу;
Условиями качественной зимовки пчелиных семей являются использование современных ульев с подрамочным пространством в 100—150 мм и грамотная организация вентиляции;
Установлено, что перед выходом роя пчелы-квартирмейстеры, занимающиеся поиском нового жилища, отдают предпочтение такому жилищу, недалеко от которого располагается небольшой водоем с пригодной для питья водой (ручеек, небольшая речка или озеро)\;
Большие водные пространства (моря, лиманы, водохранилища, устья больших рек) расположенные на удалении 5—20 км от точка или пасеки, благоприятно сказывается на жизнедеятельности пчел;
Учитывая, что продолжительность рабочего дня пчел (период времени между началом вылета пчел из улья и прекращением их лета) в значительной мере определяется уровнем освещения летка, ее можно изменять ориентированием улья относительно сторон света. Самое продолжительное время леток улья будет освещаться солнечными лучами летом на медосборе при ориентировании летка в направлении на север;
Пасеку лучше располагать на пересеченной местности, где продолжительность медосбора с травянистых растений может быть увеличена на 3—5 суток. Еще более может быть растянут медосбор с древесных медоносов на холмистой местности. Нельзя размещать пасеку на склонах оврага;
Следить за температурой в ульях, не допускать накопления избыточного количества углекислого газа;
Пасеку нельзя располагать вблизи промышленных предприятий и автомобильных дорог.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе данной работы была достигнута поставленная цель: изучение влияния природно-климатических факторов на жизнедеятельность и продуктивность пчел. Изучив литературу по данной теме, выяснилось, что на жизнедеятельность пчел оказывают влияние множество факторов, как природного, так и антропогенного характера.
Также была подтверждена гипотеза: природно-климатические факторы оказывают влияние на здоровье пчелиной семьи.
Из анализа работы пасек выяснилось, что, к сожалению, пчеловоды-практики не всегда обращают внимания на значимость данной проблемы. Памятка пчеловоду, составленная в ходе работы поможет пчеловодам правильно разместить свою пасеку для уменьшения негативных влияний природно-климатических факторов на здоровье пчелиной семьи.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
Акимова Т.А., Экология, М., Юнити, 2013г.-234с.
Бондарев С.П., Пчелы, мед, пасека. Современное руководство пчеловода Издательство: Владис, 2009 г.-117с.
Коркина В.И., Апимониторинг окружающей среды/ – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008. – с. 33-35
Пчелы и пчеловодство Серия: Карманная библиотека Издательства: Владис, Рипол Классик, 2009 г.-130с.
Русакова Т.М., Роль пчел в получении экологически чистых продуктов пчеловодства. Мат. координационного совещания и конф. «Новое в науке и практике пчеловодства». Рыбное, 2003-190с.
Суворин А.В., Пчелы и пасека, Серия: Библиотека пчеловода Издательство: Владис 2009 г.-216с.
Ресурсы сети Интернет.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1

Рис. 1.Сокращение площади активного лета пчел у водоема
Приложение 2

Рис.2. Ориентирование улья на медосборе