Все живое связано с окружающей средой и оказывает на нее определенное
воздействие. Малочисленные, с ничтожной плотностью поселения виды лишь в
исключительных случаях могут сколько-нибудь заметно повлиять на биоценоз. Чем
многочисленнее вид, выше численность и биомасса на единицу площади, тем
значительнее его биоценотическая роль. Значимость муравьев обусловлена их
многочисленностью. Но не только этим. Важны и особенности образа жизни муравьев,
их питания и связей с другими животными, растениями, почвой.
Основные аспекты воздействия муравьев на биогеоценоз можно разделить на две
группы: связанные с сооружением гнезда и постоянством места поселения (кочующие
муравьи здесь не рассматриваются) и обусловленные трофическими связями муравьев
с другими группами животных и растениями.
К первой группе относятся такие важные стороны деятельности муравьев, как
концентрация и ускоренное разложение растительных остатков, аэрация и улучшение
водного режима и структуры почв. Почва обогащается гумусом и важными для
растений элементами (фосфор, азот, калий, магний и т. д.) в доступных для
растений формах. Муравейники используются как места поселения другими животными.
В них создаются особо благоприятные условия для развития ряда микроорганизмов.
Во вторую группу входят хищническая и собирательная деятельность муравьев, их
трофобиоз с тлями и другими выделяющими падь насекомыми, а также связи муравьев
с рядом позвоночных животных.
Перемешивание почвы происходит при рытье ходов, при котором муравьи поднимают
частицы почвы из нижних горизонтов на поверхность. Одновременно улучшается
доступ воздуха к корням растений. Перемешивание почвы производится муравьями
постоянно, а не только в период сооружения гнезда, так как муравьи все время
перестраивают свое жилище.
В гнездах и вокруг них накапливается большое количество экскрементов,
удобряющих почву. Муравьи, поселяющиеся в древесине или включающие в гнезда
старые пни, участвуют в механическом разрушении отмершей древесины, ускоряя тем
самым процесс ее разложения. Рыжие лесные и тонкоголовые муравьи собирают с
окружающей гнездо территории древесные и травянистые частицы, веточки, хвою,
чешуйки, травинки и т. д., концентрируя их в муравейниках, где разложение этих
частиц идет значительно быстрее, чем на поверхности почвы. Однако важное
значение муравьев как фактора почвообразования объясняется не этим, а созданием
в гнездах большинства видов специфической среды, значительно отличающейся от
окружающей и способствующей более быстрому разложению и гумификации попадающих в
гнездо растительных остатков, повышению биологической активности почв. Это
связано с более высокой, чем в окружающей почве, температурой гнезда, с
развитием в муравейнике микрофлоры - бактерий, грибов, актиномицетов. Разложение
ускоряется в десятки раз.
Муравейники представляют собой очаги повышенного плодородия почв. Маленькие
гнезда - микроочаги; крупные гнезда - макроочаги, уже ощутимые при стандартных
методах учета.
Гнезда рыжих лесных муравьев старше 10 лет и диаметром более 1 м как «фабрики
плодородия» настолько мощны, что в состоянии оказать серьезное влияние на рост
не только произрастающих непосредственно у муравейников трав и кустарников, но и
деревьев, достаточно удаленных от муравейника. Корни деревьев распространяются
под поверхностью почвы на несколько метров. Попадая в зону влияния гнезда, они
буйно разрастаются, используя накапливаемые под муравейником питательные
вещества. Отмечен более быстрый рост сосны в местах, где имеется большое число
муравейников. Гораздо выше и гуще вокруг муравейников травостой. Масса травостоя
вокруг гнезд среднего муравья-жнеца в 5-8 раз выше, чем на контрольных участках.
Вокруг гнезд развивается растительность, требовательная к плодородию почв,
что особенно заметно на бедных почвах. В сосняках Воронежского заповедника валы
жилых и брошенных гнезд малого лесного муравья - места возобновления дуба.
Муравейники оказываются форпостами более зрелых почв и растительных формаций,
элементами, ускоряющими их смену (сукцессию). Детали и особенности этой роли
муравейников в биогеоценозе еще предстоит выяснить, но сам факт важного участия
муравьев, их активизирующей роли в сукцессионных процессах, протекающих в
почвах, признан и не вызывает сомнения.
В муравейниках формируется и население для будущих фаз развития ценоза. Среди
мирмекофилов - тяготеющих к муравейникам беспозвоночных (их насчитывается
несколько сот видов) - многие избирают гнездо муравьев как место обитания именно
потому, что здесь быстрее идет процесс гумификации, лучше структура и водный
режим почв, т. е. достигнут тот уровень развития почв, который предстоит
окружающей территории только в отдаленном будущем. Многие мирмекофилы также
вносят свою лепту в почвообразующую деятельность муравейника.
В добыче муравьев преобладают вредные насекомые. Во время массового
размножения вредители в добыче муравьев составляют 90% и более.
Многочисленными исследователями на позвоночных животных показано, что
хищники, как правило, способствуют оздоровлению популяции жертвы, поскольку
изымают наиболее слабых, больных, малоподвижных животных. В некоторых
выступлениях данный принцип механически переносится и на муравьев. Это ошибочная
позиция, так как она не учитывает особенности поведения муравьев-охотников. Дело
в том, что муравьи охотятся почти исключительно на подвижную добычу, неподвижных
насекомых они обычно не замечают, т. е. больные (малоподвижные) и мертвые
насекомые становятся добычей муравьев в последнюю очередь (обычно при недостатке
здоровых). Это относится ко всем хищным муравьям.
Есть группа видов, в основном обитателей пустынь, относящихся к некрофагам,
т.е. питающихся трупами насекомых. Но в лесах таких видов почти нет. Зато
абсолютное большинство лесных муравьев - хищники, активно истребляющие
вредителей леса. Рыжие лесные муравьи - эффективные защитники насаждений от
хвоегрызущих и листогрызущих вредителей. Но кроме них существенна роль и других
муравьев: красноголового, песчаного, прыткого степного, краснощекого и
тонкоголовых муравьев - практически всех муравьев рода формика. Активно
истребляют вредителей муравьи-древоточцы, желтый пахучий муравей, бегунки,
фаэтончики и др. Даже среди муравьев-жнецов, специализированных на питании
семенами, есть виды со значительным развитием хищничества. Например, в добыче
среднего муравья-жнеца живые насекомые составляют (по числу принесенных в гнездо
экземпляров добычи) до 30%.
Ряд важных аспектов деятельности муравьев как хищников мы разберем ниже.
Хищничество муравьев - безусловно положительный фактор, действие которого
направлено па стабилизацию биоценоза и сохранение его основных растительных
компонентов (в лесу - древесного яруса).
Трофобиотические отношения имеются у муравьев с видами второй группы.
Проводились длительные (в течение 10-15 лет) наблюдения, которые показали, что в
хвойных лесах вреда от охраняемых муравьями тлей нет. Более того, присутствие
муравьев избавляет лес от вредных последствий жизнедеятельности тлей. Дело в
том, что основная угроза деревьям заключается не в потере части сока, а в
сажистом грибке, который развивается на выделяемой тлями пади. Слизывая падь,
муравьи предохраняют деревья от этого заболевания.
Но не во всех случаях трофобиоз безобиден. В садах тли наносят серьезный вред
плодовым деревьям. Поэтому обычный в садах черный садовый муравей, разводящий
тлей на яблонях, грушах и других садовых растениях, может рассматриваться как
вредитель. Нецелесообразно по этой же причине и переселение в сады рыжих лесных
муравьев. Между тем некоторые садоводы-любители, прослышавшие о пользе этих
муравьев в лесу, поспешили заселить ими свои приусадебные участки.
Размножившиеся под защитой переселенных муравьев тли причинили немалый вред
садам. Не стоит переселять муравейники и в буковые леса, где тли также могут
вредить деревьям. Но в остальных случаях значение трофобиоза следует оценивать
положительно. Кстати, оно не ограничивается только непосредственным воздействием
тлей на деревья, но имеет и другие стороны, о чем пойдет речь ниже, когда мы
перейдем к перспективам использования муравьев.
Муравейники служат не только источником необходимой для нормального развития
птенцов пищи, но и как «птичьи санпропускники», в которых птицы, «купаясь»,
очищаются от паразитов.
Характерно, что для ряда видов птиц муравьи являются резервным кормом,
помогая пережить периоды бескормиц, что способствует увеличению численности
птиц. По данным энтомолога из ФРГ Руппертшофа, искусственное заселение лесов
рыжими лесными муравьями вызывает резкое (почти в 5 раз!) увеличение численности
дятлов. Остается добавить, что поедаемые птицами муравьи составляют около 10% от
общей величины естественной смертности муравьев, что не оказывает большого
влияния на жизнь муравейника в целом. Правда, в отдельных случаях небольшие
муравейники могут серьезно пострадать от дятлов.
В целом влияние муравьев на окружающую среду, несомненно, благоприятное. Это
воздействие наиболее полно изучено в лесу на примере рыжих лесных муравьев. В
результате многолетнего положительного влияния этих муравьев на лес
увеличивается продуктивность основного яруса деревьев и всего насаждения в
целом, а также повышается биологическая устойчивость лесов.
Результаты воздействия рыжих лесных муравьев на лес многообразны.
Непосредственное влияние муравейника: обогащение почвы гумусом, К, N, P, Mg в
доступных для растений формах; уничтожение вредителей хвои и листвы; увеличение
численности насекомоядных птиц; увеличение численности промысловых птиц;
возобновление требовательных к почве лесных пород. Опосредованное влияние
муравейника: снижение численности стволовых вредителей; увеличение прироста
древостоя; повышение продуктивности охотничьих угодий; сохранение прироста крон
деревьев в очагах вредителей; повышение продуктивности леса; повышение
биологической устойчивости насаждений.
Рыжих лесных муравьев уже в течение ряда лет используют в практике защиты
леса. Пока что отрабатываются методы переселения муравейников и накапливаются
данные об особенностях взаимодействия муравьев с отдельными вредителями в
различных условиях. Без этого, так же как без знания биологии самих муравьев,
невозможно их успешное использование. Одновременно выявляются другие
перспективные для защиты леса виды, изучается их биология, ведется поиск путей
расселения.
Все это лишь первый этап применения муравьев для хозяйственных целей
человека. Муравьев можно использовать лучше, полнее, эффективнее. И не только
как энтомофагов. Даже с позиции лесозащиты роль муравьев в насаждениях гораздо
шире и значимее, чем трактуется в настоящее время. Кроме того ясно, что муравьи
- это прежде всего фактор повышения продуктивности леса, т. е. использование их
должно иметь не только лесозащитную, но и лесоводческую направленность. В общих
мероприятиях по повышению продуктивности земель муравьи должны быть использованы
не только в лесу, но и в других растительных зонах, в частности при
зоологической мелиорации почв. В ряде случаев муравьи могут служить как
индикаторы определенных условий среды и их изменений.
Наконец, муравьи дают и некоторые дополнительные продукты, без которых не
обойтись в медицине (муравьиный спирт), а также при содержании певчих птиц
(куколки). Возможно появление новых продуктов, которые смогут дать муравьи
человеку. Добыча муравьиного спирта и куколок ведется до сих пор самыми
примитивными и порою варварскими методами, что ослабляет муравейники и зачастую
сводит на нет усилия лесоводов по искусственному их расселению.
Все это показывает, что необходимо более осознанно отнестись к этим полезным
насекомым и разработать обоснованную и рациональную программу их комплексного
использования на благо человека, разработать и довести эту программу до
реального воплощения на деле.
Остановимся на одном из наиболее изученных частных вопросов использования
полезных видов муравьев - применении рыжих лесных муравьев в защите леса.
их значение как энтомофаги и почвообразователи. Эти
виды обычно вытесняются на окраины кормовых участков семьи рыжих лесных
муравьев. В результате за счет изменения времени охоты и расслоения по ярусам
подстилки и растительности в пределах многовидовых ассоциаций муравейников
происходит наиболее полное использование кормовых угодий.
При заселении лесов рыжими лесными муравьями сохраняется возможность
использования в случае необходимости и микробиологических препаратов, поскольку
последние не вызывают заболеваний муравьев.
Несомненное достоинство рыжих лесных муравьев как объекта биометода -
простота способов использования их в лесозащите, дешевизна метода. Разработанные
и опроби-рованные на практике методы искусственного переселения рыжих лесных
муравьев позволяют использовать их как эффективное средство биологической защиты
насаждений. Уже в настоящее время реально создание в достаточно короткие сроки
(четыре-пять лет) путем искусственных переселений и усиления имеющихся
комплексов гнезд необходимой плотности муравьиных поселений на площадях в 100 га
и более. Для этого в ряде областей страны накоплен определенный опыт и имеется
достаточно большое число муравейников, которые могут служить маточными*. Первые
опыты по созданию биологических лесозащитных комплексов уже ведутся.
В Польше под руководством В.Келера были проведены работы но переселению
муравьев в комплексе с другими средствами биологической защиты (создание условий
для гнездования птиц, размножение паразитов и т. п.), позволившие обезвредить
очаги опасного вредителя леса - ткача-пилильщика.
Рыжие лесные муравьи - наиболее реальная основа для биологического
лесозащитного комплекса. Не претендуя на универсальность, они в то же время
являются звеном, стабилизирующим на высоком уровне плотность большинства
полезных насекомых и других полезных для леса животных. В результате прямого и
опосредованного воздействия муравьев на лес сохраняются древостой от повреждения
вредителей и обеспечивается более высокая продуктивность насаждений. Последнее
приобретает все более важное значение в условиях участившихся вспышек массового
размножения вредителей леса. Создание и поддержание саморегулирующихся
биологических лесозащитных комплексов на основе использования рыжих лесных
муравьев совершенно необходимо в ослабленных лесных массивах и резервациях
вредителей.