Исследовательская работа Видовое разнообразие амфибий Нижегородской области

Районный отдел образования
Администрации Д-Константиновского района
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
« Нижегородская средняя общеобразовательная школа»






Номинация: учебно – исследовательская работа





Тема: Видовое разнообразие амфибий и рептилий Нижегородской области.










Работу выполнила
учащаяся 7б класса
Кулагина Юлия.


Руководитель:
учитель биологии
Лисевич О.В.



п. Нижегородец

2012 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1.ВВЕДЕНИЕ 1 стр.

1.1. Актуальность и познавательная ценность темы. 1 стр.
1.2. Цели и задачи исследования. 2 стр.
1.3. Объект и предмет исследования. 2 стр.
1.4. Краткий обзор сведений по данной теме. 3-6 стр.

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1.Методика и техника исследования 7 стр.
2.2. Биологическая характеристика объекта исследования 8-9 стр.

 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 10 стр.
 
 4. ЛИТЕРАТУРА 11 стр.

5. ПРИЛОЖЕНИЕ 12 -17 стр.





























ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время перед человечеством остро стоит проблема сохранения окружающей среды для обеспечения условий существования и развития современных и будущих поколений. Увеличение антропогенной нагрузки приводит к различным видам загрязнения окружающей среды и вызывает негативные воздействия: снижение биоразнообразия за счет вовлечения в хозяйственный оборот новых территорий, вытеснение и истребление отдельных видов животных и растений, приводящее к нарушению трофических взаимосвязей и биогеохимических циклов, обеднению генофонда. Возникновение
и нарастание этих проблем привели к необходимости пересмотра системы взаимоотношений «природа – человек».
Земноводные (амфибии) и пресмыкающиеся (рептилии) –это древнейшие группы наземных позвоночных животных, весьма широко распространенные, но мало заметные и совершенно недостаточно изученные.
Велика и разнообразна роль этих животных в экосистемах и жизни человека.
В последнее время многие виды амфибий и рептилий используются в качестве тест – объектов индикации состояния экосистем при проведении экологического мониторинга. Цель- выяснение степени влияния антропогенных факторов, особенно –техногенных и сельскохозяйственных загрязнений.
В Нижегородской области обитают 12 видов амфибий: сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingy), обыкновенный (Triturus vulgaris) и гребенчатый (Triturus cristatus) тритоны, краснобрюхая жерлянка (Bombina bombina), обыкновенная чесночница (Pelobates fuscus), серая (Bufo bufo) и зеленая (Bufo viridis) жабы, прудовая (Rana lessonae), озерная (Rana ridibunda), съедобная (Rana esculenta), остромордая (Rana arvalis) и травяная (Rana temporaria) лягушки, и 6 видов рептилий: прыткая ящерица (Lacerta agilis), живородящая ящерица (Lacerta vivipara), ломкая веретеница (Anguis fragilis), обыкновенная гадюка (Vipera berus), обыкновенный уж (Natrix natrix), обыкновенная медянка (Coronella austriaca).


Свою работу я посвятила изучению земноводных (амфибий) поселка Нижегородец. Меня очень заинтересовала эта тема.

Название описываемой группы - ЗЕМНОВОДНЫЕ - говорит о том, что эти животные, выходящие на сушу, не оторвались еще в полной мере от жизни в воде. И на самом деле, многие из них продолжали вести водный образ жизни, вылезая на сушу лишь на краткое время, или если и жили на суше, то около воды, с которой они были постоянно связаны. Они, как и рыбы, откладывали икру, весь цикл развития которой проходил в воде. Земноводные прошли лишь самые первые этапы освоения суши, но именно поэтому их биология до сих пор представляет огромный научный интерес, так как дальнейшая эволюция этих животных, их полный отрыв от водной среды, положила начало для возникновения следующей группы - высших позвоночных (пресмыкающихся). Впервые именно пресмыкающиеся стали размножаться на суше в отрыве от воды. У них появились яйца с плотной внешней оболочкой, предохраняющих их от высыхания и механических повреждений. Благодаря этому в дальнейшем возникли новые группы высших позвоночных - птицы и млекопитающие.
Наверное, именно эта столь тесная взаимосвязь земноводных с другими формами жизни определила мой выбор темы.




Цели и задачи:

Целью данной исследовательской работы является:
Выяснение степени влияния антропогенных факторов (сельскохозяйственных загрязнений) на количественный состав амфибий в разных биотопах окружающей местности.
Задачами данной работы стали:
Проведение количественного учета амфибий в окрестностях двух различных водоемов.
Проведение анализа размерно-возрастной структуры популяций амфибий в разных биотопах окружающей местности.
3. Выяснение экологической ситуации на данных участках
п. Нижегородец.

Объект изучения: два стоячих водоема с обильной водной растительностью и лесная опушка смешанного леса.

Предмет изучения: настоящие лягушки.

Мои исследования можно разделить на две части.

Первая – теоретическая. Эта часть включает в себя поиск различной информации об амфибиях (энциклопедии, учебники, брошюры, специализированные Internet-сайты, форумы, журналы), запись на накопителях, а также анализ её.

Вторая – практическая. Я провела наблюдения за представителями данного класса в естественной среде обитания.
Также в своей работе я затрагиваю проблемы экологии, в частности влияние антропогенного фактора на окружающую среду.

















Теоретическая часть
Общие сведения о земноводных.
Класс Амфибии
Амфибии в переводе с греческого - "живущие двойной жизнью". Двойные агенты - засланцы обитающих в океане высших форм животных. Предки земноводных сотни миллионов лет назад обосновались на суше и дали начало всем высшим позвоночным животным - пресмыкающимся, птицам и млекопитающим.
От своих предков земноводные унаследовали начальную стадию развития. Как и рыбы, амфибии откладывают икру, причем обязательно в воду. Из икринок рождаются личинки, которые живут в воде и дышат жабрами. Через некоторое время происходит их метаморфоза - изменение. У молодых амфибий отрастают конечности, появляются легкие для дыхания воздухом. Многие виды после этого выходят на сушу и большую часть жизни проводят здесь. Они возвращаются в воду только чтобы отложить икру когда становятся готовы к размножению.
Кожа амфибий "всегда голая, лишена чешуй, но богата железами, выделяющими обильную слизь, что легко позволяет отличить земноводных от пресмыкающихся (например тритонов от ящериц)".[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Питаются земноводные теми животными, которые меньше их - насекомыми, червями и другими. Зиму амфибии, живущие в умеренном климатическом поясе, проводят в спячке в состоянии оцепенения.
В Нижегородской области проживает 12 видов амфибий из более 2000 видов, встречающихся на Земном шаре. Из них 3 вида [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] -  тритоны и углозуб, 9 видов [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] - лягушки, жабы, жерлянка и чесночница. 

Бесхвостые Амфибии
Представители земноводных – различные виды лягушек и жаб – встречаются постоянно. Также часто можно услышать их квакание.
В Нижегородской области проживает 9 видов бесхвостых амфибий. Наиболее многочисленны и распространены представители семейства Лягушек.
Озерная и прудовая лягушки не распространяются севернее зоны смешанных лесов. По Нижегородской области проходит северная граница их ареала. Это жители водоемов разных размеров, от луж до озер, прудов, крупных рек и водохранилищ. Более распространены они на Правобережье и юге Волго-Окского Левобережья. Виды похожи и по внешнему виду и по образу жизни. Озерная лягушка более крупная. Еще один вид - съедобная лягушка - является гибридом озерной и прудовой лягушек. Ее анатомические признаки унаследованы от обоих видов прародителей. Точно определить ее видовую принадлежность можно только после лабораторных исследований.
Остромордая и травяная лягушки живут как в смешанных лесах, так и севернее, до самого Ледовитого океана. Оба вида более сухопутные, большую часть жизни проводящие на земле. Наиболее шировко распространенная травяная лягушка встречается в лесах, в садах и огородах. Остроморждая лягушка предпочитает болота, поймы рек и сырые луга.
Два представителя семейства жаб - более крупная серая жаба и более мелкая зеленая жаба - также многочисленны. Жабы отличаются от лягушек в частности бородавчатой кожей, а также способом передвижения. Если лягушки прыгают, то жабы обычно "ходят", переваливаясь с лапы на лапу. Серую жабу можно увидеть не только в поле или в огороде, но и в погребе или в хлеву. Зеленая жаба - более южный вид, проживающий в основном на Правобережье.
Более редкие виды - обыкновенная чесночница и краснобрюхая жерлянка. Чесночница называется так потому, что при опасности она выделяет вещества, испускающие запах, похожий на чесночный. У краснобрюхой жерлянки на нижней половине тела красный узор на зеленом фоне. Представители этого вида самые мелкие из всех бесхвостых амфибий Нижегородской области.


Я хочу рассказать о трех видах лягушек.
 1.Прудовая лягушка.  (рис.1)
Один из наиболее крупных видов нашей фауны. В среднем длина тела всегда превышает 84 мм. Барабанная перепонка крупная. Задние конечности относительно укороченные.Внутренний пяточный бугор высокий, с острым краем. Наружные резонаторы у самцов белые.

Окраска спины ярко-зеленая или бурая. Бока в брачный период имеют желтоватую окраску , а вся спина может быть окрашена в канареечный цвет. Брюхо обычно молочно – белого цвета. В Нижегородской области встречается повсеместно.

Обитает в небольших спокойных реках, болотах, прудах. Предпочитает водоемы с густой растительностью. Весной и осенью активность дневная. В составе кормов преобладают насекомые. Зимуют на суше. После спячки лягушки появляются в апреле – мае при температуре воды выше + 8 градусов.

Для размножения использует стоячие водоемы с густой растительностью. Кладка имеет форму округлого комка и содержит от 400-1800 икринок.

Половозрелость наступает в возрасте двух лет.

Максимальная продолжительность жизни в природе не менее 12 лет.    





2. Травяная лягушка  (Рис. 2)

Одна из самых обычных наших земноводных. Морда округлая и тупая. Размером до 8 см. Общий тон окраски спины очень изменчив: светло-оливковый, светло-зеленый, шоколадно-коричневый, красноватый, черный до темно-бурого. На брюхе хорошо заметен темный мраморно-подобный рисунок. Всегда хорошо выражено височное пятно.   В брачное время у самца голубеет горло, а на первом пальце передних ног становятся ясно заметны четырехраздельные черные шершавые бугры. Внутренние резонаторы располагаются под кожей горла по бокам головы. Голос низкий, продолжительностью до 3 секунд (урчание).   Населяет всю территорию Нижегородской области. Наиболее обычна в горно-лесной зоне, реже встречается в лесостепи, а в степных биотопах - только по поймам рек и побережью других водоемов.   Травяная лягушка по плотности заселения одна из многочисленных видов. Все лето проводит на суше, в условиях влажных биотопов, может удаляться от водоема на значительное расстояние. Как и другие земноводные, не переносит солонцов и солодей, гибнет в течение суток в воде, солености которой достигает 0,07,%.   Активность травяных лягушек зависит от температуры и влажности. После дождя и обильной росы лягушки проявляют значительную активность и днем, но наивысшая активность их начинается с наступлением сумерек. В питании преобладают наземные корма (до 95,%), из которых большую часть составляют жестокрылые и двукрылые.   Зимует в реках, ручьях, торфяных болотах, озерах. К местам зимовок травяные лягушки двигаются по каналам, ручейкам или сильно увлажненным местам, избегая сухих и открытых пространств. Почти любой не промерзающий до дна водоем может служить местом для зимовки травяной лягушки. Они располагаются либо просто на дне водоема, либо под нависающими берегами, либо в зарослях растительности, а в проточных водах и под камнями. В одном месте могут зимовать сотни лягушек, но чаще встречаются зимовки из нескольких десятков особей.   Просыпаются травяные лягушки раньше других видов. Дней через 5-6 после пробуждения начинается икрометание. Спаривание у травяной лягушки проходит еще осенью по пути к нерестовым водоемам, и весной у самок вся икра уже одулировала, готовая к откладке. Кладка имеет типичную для всех лягушек форму комка от 670 до 1400 икринок. Выметав икру, лягушки долго не задерживаются в водоемах, расходясь по летним местам обитания. Головастики вылупляются через 8-10 дней. Развитие длится 70-80 дней. Первые 20-30 дней головастики держатся колониями, образуя очень плотные скопления. Перед метаморфозом достигают 35-45 мм длины. Половозрелость наступает на третий год. Продолжительность жизни-17 лет.

3. Остромордая лягушка. (Рис. 3)

Наиболее многочисленный вид, туловище короткое плотное, длина не превышает 8 см. Голова заострена. Очень хорошо выражено темное височное пятно. Окраска тела сильно варьирует. Общий тон верха светло-бурый, светло-оливковый, желтый, коричневый, темно бурый, красновато-кирпичный, часто вдоль середины спины и головы проходит четкая светлая полоса. Брюхо и горло белые или с желтоватым оттенком. В период размножения самцы нежно-голубого цвета с серебристым отливом.   Населяют леса, лесостепи и частично степи. Численность местами очень высокая до 200-300 особей на 1 га (без сеголеток). Активна в сумерки, ночью или днем во время дождя. Кормится жуками, гусеницами, пауками и другими беспозвоночными. Вне периода размножения оседла и постоянно живет на площади 0,2-0,3 га. Часть остромордых лягушек зимует в ручьях и торфяных болотах. Уходят на зимовку в сентябре-октябре.   
Покидает зимовку с конца марта до начала мая. В нерестовые водоемы собираются с расстояния до одного километра. Икрометание в апреле-мае.  
 Собравшиеся для размножения в водоеме самцы образуют большое скопление. Иногда на мелководье на 1 м2 можно насчитать их до 25 штук. Кулькующий крик их похож на отдаленный лай собаки.  
 Кладка в виде одного, реже двух комков, откладывается недалеко от берега на мелких, незамеченных, хорошо прогреваемых местах. Она обычно около суток лежит на дне, а затем всплывает.  
 В одном месте часто скапливается большое количество икры, отложенной многими самками. Одна самка откладывает 500-2700 яиц. Икра развивается от 3 до 10 дней. Головастики достигают длины 35-45 мм; их развитие длится 60-65 дней.

Половозрелости остромордые лягушки достигают на третьем году жизни. 
Максимальная продолжительность жизни – не менее 12 лет.


































Практическая часть:

На подготовительном этапе я познакомилась с ожидаемым набором лягушек данной местности и предполагаемыми методами работы.

Для этого я составила список видов амфибий своей местности, пользуясь:
1. Определительной таблицей земноводных
Банников А.Г., Даревский И.С., Ищенко В.Г., Рустамов А.К., Щербак Н.Н. Определитель земноводных и пресмыкающихся фауны СССР. 

Познакомилась с методикой изучения амфибий
2. Методическое пособие «Земноводные и пресмыкающиеся Нижегородской области. авт. М,В,Пестов, С,В.Бакка и др,

3.Гаранин В.И., Даревский И.С. Программа изучения амфибий и рептилий в заповедниках: Амфибии и рептилии заповедных территорий.

4. Гаранин В.И., Панченко И.М. Методы изучения амфибий в заповедниках: Амфибии и рептилии заповедных территорий. Сб. науч. трудов. 

































Моя практическая часть включала: Составление схемы маршрута исследования.
Для исследования были выбраны 3 участка:

1 участок - пруд, расположенный на юго-востоке п.Нижегородец в искусственном углублении, берега которого поросли невысокой растительностью: осока, рогоз, элодея, водокрас на мелководье. Рядом располагается животноводческий комплекс и скот ходит на водопой к этому водоему.

2 участок – пруд, расположенный на юго-западе п.Нижегородец в искусственном углублении по берегам с растительностью ( рогоз, осока), предназначенный для отдыха жителей поселка.

3 участок – лесная опушка смешанного леса, на расстоянии 500 метров от 2 участка.


В моей работе мне помогали учащиеся кружка «Планета загадок».
Мы с ребятами разбились на три группы для проведения исследования.


Первая группа ребят обследовала 1 участок- пруд (Рис. 4)
Ширина водоема -120 метров, а длина – 30 метров. С помощью термометра ребята измерили температуру воды (+15 градусов). Рис. 5
Прозрачность воды, измеренная диском секке – 50 см.
Ими была составлена карточка 1 маршрута (Рис. 6)

Вторая группа ребят обследовала 2 участок- пруд. (Рис. 7)
Ширина водоема -200 метров, а длина – 70 метров. На этом водоеме много лет гнездится семья серых цапель и утки чирки (Рис. 8).
Растительность вблизи водоема представлена следующими деревьями: береза, ольха, осина, клен, и кустарники. Берега пруда поросли невысокой растительностью: осока, рогоз, элодея, водокрас на мелководье С помощью термометра ребята измерили температуру воды (+14 градусов). Прозрачность воды, измеренная диском секке –1м..
Ими была составлена карточка 2 маршрута. (Рис. 9)


Третья группа ребят обследовала 3 участок - лесная опушка смешанного леса, на расстоянии 500 метров от 2 участка. (Рис. 10)
Растительность: ель, сосна, береза, ольха, рябина, клен. Почвы - дерново- подзолистые.
Ими была составлена карточка 3 маршрута. (Рис. 11)

Таким образом, исследуя три участка, можно сделать вывод:
Общее количество лягушек:
А) 1 участок-17
Б) 2 участок- 24
В) 3 участок- 16.
Самое наименьшее количество лягушек было на пруду, где рядом находится животноводческая ферма и выпас скота. Наибольшее количество приходится на пруд , который находится в отдаление от населенного пункта и используется жителями поселка как зона отдыха.
Второй частью моего исследования было проведение анализа размерно-возрастной структуры популяций амфибий в разных биотопах окружающей местности. При помощи сачка ребята трех групп провели измерение размеров лягушек при помощи линейки. (Рис. 12-13)
Данные размеров занесли в таблицу №1.
При анализе видно, что все лягушки делятся на три группы –
размером 25-45мм (1 возрастной класс), размером 51-68 (2-й класс), размером 93-99 (3-й класс).
Таким образом, получили распределение лягушек по «возрастным» классам.
Была составлена таблица возрастных классов №2.
Анализируя данную таблицу, можно сделать вывод, что ближе к пруду преобладают молодые лягушки, а чем дальше от водоема, то преобладают старые лягушки (трехлетние). При этом общая численность лягушек уменьшается с удалением от водоема, и в открытых биотопах доля старых лягушек выше.










































ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной исследовательской работы было:
Выяснить степень влияния антропогенных факторов (сельскохозяйственных загрязнений) на количественный состав амфибий в разных биотопах окружающей местности.

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:
Наличие животноводческой фермы и выпас скота приводит к разрушению местообитания амфибий, снижает их численность, существенно влияет на половозрастную структуру.
Поэтому следует уделять особое внимание охране земноводных.

В заключение я надеюсь, что моя работа станет ещё одним голосом в защиту этих прекрасных существ.

Они сильны в природе, но беззащитны перед человеком.
Человек отравляет их среду обитания: воду, землю, воздух.
Но верно и то, что только человек может спасти их.


































Литература:
Ананьева Н.Б., Боркин Л.Я., Даревский И.С., Орлов Н.Л. Энциклопедия природы России: Земноводные и пресмыкающиеся.  М.: ABF, 1998.  547 с.
Банников А.Г., Даревский И.С., Ищенко В.Г., Рустамов А.К., Щербак Н.Н. Определитель земноводных и пресмыкающихся фауны СССР.  М.: Просвещение, 1977.  415 с.
Гаранин В.И. Земноводные и пресмыкающиеся Волжско-Камского края.  М.: Наука, 1983.  176 с.
Гаранин В.И., Даревский И.С. Программа изучения амфибий и рептилий в заповедниках: Амфибии и рептилии заповедных территорий. Сб. науч. трудов.  М., 1987.  С. 5–8.
Гаранин В.И., Панченко И.М. Методы изучения амфибий в заповедниках: Амфибии и рептилии заповедных территорий. Сб. науч. трудов.  М., 1987.  С. 8–25.
6. Пестов М.В., Бакка С.В, Киселева Н.Ю. Методическое пособие
«Земноводные и пресмыкающиеся Нижегородской области. Экоцентр Дронт, 1999 г.






















Приложение
Рис. 1


Рис. 2


Рис. 3





Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Результаты наблюдений

№
Вид
пол
Длина тела (мм)

1
Остромордая лягушка
самец
76

2
Остромордая лягушка
самка
68

3
Прудовая лягушка
самец
25

4
Прудовая лягушка
самка
32

5
Травяная лягушка
самец
59

6
Травяная лягушка
самка
54


Вид
Число встречающихся особей

Остромордая лягушка
2

Прудовая лягушка
8

Травяная лягушка
6


Рис. 7

Рис. 8





Рис. 9


Результаты наблюдений

№
Вид
пол
Длина тела (мм)

1
Остромордая лягушка
самец
54

2
Остромордая лягушка
самка
51

3
Прудовая лягушка
самец
78

4
Прудовая лягушка
самка
80

5
Травяная лягушка
самец
95

6
Травяная лягушка
самка
93



Вид
Число встречающихся особей

Остромордая лягушка
4

Прудовая лягушка
12

Травяная лягушка
8


Рис. 10






Рис. 11


Результаты наблюдений
№
Вид
пол
Длина тела (мм)

1
Остромордая лягушка
самец
48

2
Остромордая лягушка
самка
45

3
Прудовая лягушка
самец
76

4
Прудовая лягушка
самка
74

5
Травяная лягушка
самец
99

6
Травяная лягушка
самка
93



Вид
Число встречающихся особей

Остромордая лягушка
7

Прудовая лягушка
3

Травяная лягушка
7


Рис. 12-13







Таблица №1
Размеры
мм
Число лягушек
Размеры
мм
Число лягушек
Размеры
мм
Число лягушек

25-32
22
68-76
3
93-99
2

45-48
9
74-76
1



51-54
2
78-80
9



54-59
16
93-95
5




Таблица №2
Возрастные классы
Число лягушек

Первый возрастной класс (25- 45 мм)
31

Второй возрастной класс (51- 68 мм)
19

Третий возрастной класс (93- 99 мм)
7




Рис. 14-17




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17



травяная 1