Cтраница 1
Высшая водная растительность (роголистник, кладофера, стрелолист, ряска, камыш и др.) придает воде болотный, рыбный запахи, запахи свежей и разложившейся зелени, мокрой соломы и др. Причиной появления у воды землистого запаха являются в основном актиномицеты.
Высшая водная растительность препятствует нагонному перемещению воды под воздействием сильных ветров и способствует перераспределению потока жидкости, тем самым увеличивая полезный объем пруда. Поэтому наблюдается стремление развивать различные виды этой растительности и в первую очередь в головной части пруда. Встречаются также пруды с размещением макрофитов в районе выпуска воды из пруда. Чаще всего макрофиты представлены в виде озерного камыша, тростника, узко - и широколистного рогоза, элодеи.
Уничтожение высшей водной растительности и борьба с цветением воды в водохранилищах-охладителях химическим способом допускается только с разрешения органов Госсанинспекции и Минрыбхоза СССР.
Уничтожение высшей водной растительности и борьба с цветением воды в водохранилищах-охладителях химическим способом допускается только с разрешения органов Госсаникспек-ции и Минрыбхоза РФ.
В прудах высшая водная растительность представлена многими видами: водяной сосенкой, рдестами, водяной гречихой, роголистником, урутью, элодеей, пузырчаткой и др. В небольших размерах заросли этой растительности приносят пользу. При сильном развитии она является вредной, так как поглощает питательные соли азота и фосфора, мешает доступу рыбы к донным пищевым организмам.
При появлении высшей водной растительности в зоне транзитного потока и в водоворотных зонах водохранилищ-охладителей она должна быть уничтожена биологическим либо механическим методом.
Для уничтожения высшей водной растительности можно успешно использовать растительноядные и другие теплолюбивые породы рыб - белый амур, белый и пестрый толстолобик и др. При этом рыбу предварительно выращивают в питомнике до 30 - 50 г, затем высаживают в пруд из расчета выедания растительности в два - три сезона при плотности посадки 50 - 100 рыб на 1 га зеркала воды (опыт ГРЭС-3 Мосэнерго, Верхне-Тагиль - ского водохранилища и др.) - Кроме уничтожения растительности, в водохранилище получают ценную рыбопродукцию.
Белый амур питается высшей водной растительностью, а так как запасы макрофитов в интенсивно эксплуатируемых водоемах невелики, то ему в поликультуре чаще отводится роль эффективного биологического мелиоратора. В водоемах комплексного назначения, сильно зарастающих водной растительностью, значение белого амура в поликультуре возрастает.
Имеются предположения, что высшая водная растительность способствует развитию процессов минерализации органического вещества.
К четвертой группе относятся представители высшей водной растительности и нитчатых водорослей, например Conferva. Во время интенсивного фотосинтеза они используют углекислоту бикарбонатов, железа, кальция и марганца. При этом сильно подщелачивается окружающая среда и из раствора выделяются марганец и железо в виде гидратов окиси.
Важную роль в жизни водоема играет высшая водная растительность, так как она обогащает воду кислородом, в ее зарослях обитают многие личинки насекомых и ею питаются некоторые рыбы. Высшие водные растения подразделяют на ряд групп. Растения, жизнь которых проходит в толще водной массы, называют мягкой растительностью.
В воде, прошедшей через заросли высшей водной растительности, значительно снижается количество взвешенных веществ вследствие прилипания их к слизистым поверхностям растений. Макрофиты выделяют в воду вещества типа фитонцидов, под воздействием которых погибают микробы группы кишечной палочки и патогенные микробы. В присутствии высшей водной растительности наблюдается также торможение процесса цветения воды.
Так же как и в случае высшей водной растительности, интенсивность развития фитопланктона определяется морфологией.
Особое значение для питания фитопланктона и высшей водной растительности имеют биогенные элементы - азот, фосфор, кремний, железо и др. На животные организмы существенно влияет содержание в воде микроэлементов - кобальта, никеля, марганца, меди, цинка, стронция и др. Недостаток или их избыток приводит к патологии в развитии, отравлениям и нередко гибели. Источником поступления микроэлементов в рыбу является вода, растительность, естественный и искусственный корма.
В ходе эволюции поворотным моментом было возникновение фотосинтезирующих организмов. Появление хлорофилла можно отнести предположительно к архейскому периоду, а в палеозое, начиная с кембрия, встречаются уже первые синезеленые водоросли (марполия, гирванелла, эпифитон и др.). Суша в кембрии, по-видимому, была лишена растительности, хотя, по данным Арльда, некоторые циановые водоросли, низшие грибы и печеночные мхи, родственные современным риччиям, могли уже занимать влажные прибрежные биотопы. В атмосфере в это время отмечался избыток углекислоты и недостаток кислорода. В силуре мир растений представлен уже богаче: появляется флора псилофитов, отличающаяся большим разнообразием форм,- это первые обнаруженные высшие зеленые растения суши. В девоне растения продолжают завоевывать сушу: помимо псилофитов, вытесненных к концу периода, появляются первые папоротники, каламофиты, клинолисты, лепидодендроны, кордаиты. Последняя группа - первые представители класса хвойных растений. По берегам озер росли хвощи, папоротники, сигиллярии. В карбоне девонская флора развивается наиболее пышно. К концу каменноугольного периода она уменьшается, и на ее место выходят новые типы глоссопте- риевой флоры и голосеменных. Усиление почвообразовательных процессов приводит к разнообразию круговорота веществ, дает толчок к дальнейшей эволюции. В пермской системе, в позднейших отложениях палеозоя, дальнейшее развитие получают семенные папоротники (роды Леслейя, гангамоптерис, тинифельдия и др.) и голосеменные растения, начали появляться саговниковые и гинкговые.
В мезозое наибольшее разнообразие форм отмечается начиная с юрского периода.
Растительность юры совершенно не похожа на карбон. Саговники, беннеттиты, гинкго, байеры, араукарии преобладают в лесах юрской эпохи, в водоемах - крупные хвощи - неокаламиты. В это время газовый состав атмосферы значительно изменился в сторону увеличения содержания кислорода, что повлияло (как один из факторов) на дальнейшее развитие животного мира, прежде всего крупных позвоночных. Несбалансированность процессов образования и разрушения органического вещества, приведшая к накоплению углерода в виде горючих ископаемых в верхнем девоне и карбоне, постепенно выравнивается, увеличивается кислород в атмосфере. В конце мезозоя, в меловой период, создались климатические условия, подходящие для возникновения цветковых растений, что имело огромное влияние на весь дальнейший ход эволюции органического мира планеты. В верхнемеловых слоях Аляски отмечаются такие водные растения, как нимфеи или кувшинки. К этому времени относится массовое появление цветковых растений, образовавших характерные ассоциации и захвативших самые разнообразные биотопы: равнины, степи, полупустыни, горы и водоемы. В кайнозое растительность развивается очень обильно, однако сильное похолодание во второй половине эры, начиная с миоцена, значительно изменило количество и состав растений. В середине третичного периода в Западной Европе встречаются уже кувшинки, рогоз, тростник, осока (миоцен). На Украине в это время появились рогоз, тростник, рдесты, роголистник, сальвиния.
Смена эр и периодов в истории Земли никогда не приводила к полной гибели прежнего растительного мира; часть прошлого населения сохранялась и продолжала существовать совместно с новыми видами. Характерным примером этого из водной флоры могут служить современные хвощи - остаток богатой группы, представленной в конце палеозоя несколькими семействами и многими родами, из которых к нашему времени сохранился только род Equisetum.
Цветковые водные растения, начав свое развитие в верхнем мелу, в ходе процесса эволюции приобрели все те особенности, которые позволили им пережить суровые оледенения кайнозоя в условиях водной среды. Большинство семейств высших водных растений появляется в конце мезозоя, начиная с верхнего мела, и относится к эпохе расцвета цветковых растений при снижении развития голосеменных и уже значительном уменьшении споровых растений. В это время происходит постепенное развитие и формирование современной флоры. В четвертичном периоде ко времени наступления ледников в Европе уже было распространено большинство современных видов растений. Однако значительные оледенения Европы (Гюнцское, Миндельское, Рисское и Вюрмское) уничтожили растительность на огромных территориях, так что некоторые виды растений значительно сократили свой естественный ареал или исчезли полностью.
Общая схема эволюционного пути водных растений: море - пресные воды - суша - пресные воды - море.
По этой причине современную иыешую водную растительность, обитающую в пресных, солоноватых и в значительно меньшей мере морских водоемах, принято называть вторично-водной. Место высших водных растений в общей системе растительного мира хорошо иллюстрируется схемой филогенетических отношений порядков цветковых растений.
Современная флора высших водных растений СССР включает 224 вида, относящихся к 62 родам и 35 семействам. По более ранним данным, в водной флоре нашей страны отмечено свыше 260 видов, очевидно, за счет включения в этот список ряда влаголюбивых форм, не связанных непосредственно с жизнью водоемов.
Водная среда в определенной степени сглаживает те климатические различия, которые действуют на наземную флору. По систематическому составу водная флора всех озерных областей европейской части СССР довольно сходна, коэффициент общности составляет 66-82%. Много общих видов встречается в европейской части (кроме Арктики) и Сибирской области (59%), а также в Средней Азии и Сибирской- области (60%).
Особняком выделяется водная флора Дальнего Востока, имеющая низкий коэффициент общности с видами других областей СССР, что связано с крайней ее специфичностью. Ряд видов распространен в определенных районах. Так, выделяются среднеевропейские, сибирские и южные виды. В условиях горных водоемов с низкой температурой воды цветковые водные растения не поднимаются обычно выше границы лесов, крайне бедна также водная флора Арктики, хотя и там есть «свои» виды (Лютик Пал- ласа, арктофила и др.).
Относительная однородность водной среды привела к ряду приспособлений самой различной степени. Многие виды водных растений обладают способностью развиваться на суше, что выражается в явлении диморфизма, когда при высыхании водоема растения не отмирают, а продолжают жить, изменившись морфологически в наземную форму. Попав в водную среду, эти виды способны развиваться в воде. Таковы водяные лютики, стрелолист, калужница, повойнички, гречиха земшшквдтая. Наземные формы известны даже для настоящих погруженных гидатофитов: водяной сосенки, уру- ти, кувшинки, хотя они по сути предстшшмот приспособления к временному переживанию неблагоприятных условий пересыхания водоемов. Наконец, существуют виды водных растений, полностью спязьтпющме свою жизнь с водной средой. Отметим некоторые основные приспособления высших растений к водной среде обитания.
Сравнительно низкая температура воды (северная и средняя часть СССР) вызывает угнетение полового процесса, преобладает вегетативное размножение. Усиленный рост по сравнению с наземными растениями, так как в течение сравнительно короткого вегетационного периода нe должно. Развиться, дать юемеш или зимующие почки и запасти питательные вещества в подземных органах на зимний период. Недоразвитие или отсутствие древесины в сосудистых пучках, связанное с тем, что растение, поддерживаемое водой, не нуждается в такой мере в опорных элементах, как наземное. Механические элементы у ряда видов, обеспечивающие гибкость стеблей и листьев при сильном течении или волнении, расположены, в отличие от растений суши ближе к центру стебля и по центральной оси листа. Развитие системы воздухоносных полостей (аэренхима) способствует улучшению газообмена и поддерживанию растения в плавающем состоянии. Редукция корневой системы или изменение ее функции. Так, корень или корневидные образования рясок - прежде всего орган равновесия. Хорошо развитые корневые системы нимфейиых служат как для прикрепления их к грунту, так и для запасания питательных веществ. Большое развитие поверхности тела по отношению к массе, что выражается в наличии перистых, рассеченных листьев, тонких, длинных стеблей или же широких, но очень тонких листьев. Газообмен наземных растений обеспечивается листьями через устьица, сообщающиеся с системой межклетных ходов, лакун. Эти ходы занимают до 25% всего объема растения. Листья погруженных водных растений лишены устьиц, зато их поверхность проницаема для газов и весь газообмен идет через нее. У водных растений с плавающими листьями устьица имеются, и расположены они на верхней стороне листа. Количество устьиц по сравнению с наземными видами увеличено. Так, у белой кувшинки их до 400 на 1 мм2, у рогоза - до 1300 на 1 мм2. Поверхность плавающих листьев бывает покрыта восковым налетом, что не позволяет ей смачиваться, у некоторых видов края листовой пластинки загибаются вверх, образуя подобие блюдца.
В связи с меньшим количеством света в воде по сравнению с сушей у подводных растений наблюдается частичное пли полное отсутствие дифференцировки ткани паренхимы листа на губчатую и палисадную. Хлорофилл часто встречается уже в клетках эпидермиса, что способствует лучшей утилизации световой энергии. У некоторых видов среди клеток эпидермиса есть и другие, называемые гидропотами, обладающие большей проницаемостью для воды. У нимфейиых, кроме того, есть особые клетки - гаустории, располагающиеся на нижней стороне листа, способные интенсивно поглощать питательные вещества и запасать масло.
Гетерофилия, разнолистность, представляет собой явление, когда на одном растении развиваются как типично подводные лисгья, так и типично воздушные с рядом переходов (жеруха, стрелолист, поручейник). Погруженные листья могут сменяться плавающими, совершенно отличными от первых (виды сем. нимфейных, плавающий рдест). Выделение слизи особыми железками препятствует выщелачиванию из растений питательных веществ, а также является защитой при временном пересыхании водоемов. Возможно, эта слизь имеет и бактерицидное защитное действие, подобно фитонцидам наземных растений. Подавляющее большинство высших водных растений - многолетники. При перезимовывании часть видов целиком опускается на дно водоема, большинство зимует в виде корневищ, клубней или зимующих почек (турионов). Турионы морфологически представляют собой видоизмененные побеги, запасающие к осени питательные вещества, прежде всего крахмал, и погружающиеся на дно водоема. Весной зимующие почки прорастают и всплывают на поверхность.
Таковы в общих чертах основные приспособления высших растений к обитанию в водной среде.
Даже краткий перечень этих особенностей показывает нам, насколько велика жизненность видов, способных переносить значительные неблагоприятные изменения среды, приспосабливаясь к новым условиям. Подробное рассмотрение особенностей организации высших водных растений можно найти в монографии Скалторпа. Несмотря на достаточно узкую специализацию погруженных водных растений, когда, с одной стороны, мы наблюдаем развитие специфических приспособлений к водной среде, а с другой - полную или частичную утрату ряда органов и систем (механическая ткань, проводящая система и пр.), эволюцию водных растений в целом нельзя считать регрессивной.
Наличие устойчивого механизма гомеостаза позволяет высшим водным растениям захватывать значительные территории и иметь широкое географическое распространение. Такие виды создают популяции, приспособленные к крайним условиям ареала, к значительным колебаниям света, температуры и др.
Растения наших водоемов
Макрофиты
Большую роль в жизнедеятельности гидробионтов играют растения. По морфологическим и структурным особенностям их разделяют на низшие (микрофиты) и высшие (макрофиты).
Низшие растения в отличие от высших не расчленены на стебель и листья (за исключением немногих морских водорослей) и у них нет того сложного анатомического строения, которое характерно для высших.
Систематика делит низшие растения более чем на 10 обособленных отделов, каждый из которых имеет самостоятельное происхождение и свой ход эволюции. К ним относят бактерии и актиномицеты, слизевики, лишайники, грибы и водоросли.
Основная особенность водорослей - способность синтезировать на свету органические вещества из неорганических. Различают 9 самостоятельных отделов (зеленые, сине-зеленые, золотистые, желто-зеленые, диатомовые, пирофитовые, эвгленовые, бурые, красные), отличающихся друг от друга по окраске, а в некоторых случаях и по строению клетки. Большинство зеленых, синезеленых и эвгленовых водорослей - представители пресных вод, красные и бурые - преимущественно морские виды.
Именно к фотосинтезирующим микроскопическим водорослям, свободно парящим в толще воды, мы относим фитопланктон.
Высших водных растений (макрофитов) во флоре РФ насчитывают около 300 видов.
Они занимают самое различное положение в систематике: здесь имеются представители мохообразных и папоротникообразных, стоящих на наиболее низкой ступени развития; всевозможные цветковые, начиная с наиболее простых групп (нимфейные и лютиковые) и кончая высокоорганизованными (колоколь-чиковые и сложноцветковые).
Макрофиты - это среда обитания важнейшей в кормовом отношении фитофильной фауны, субстрат для икрометания многих промысловых рыб, убежище и место нагула их молоди, индикаторы качества вод, удобрения.
В процессе эволюции макрофиты приобрели ряд характерных экологических особенностей. Погруженные в воду, они занимают больший объем, чем их общая масса, за счет длинных тонких стеблей и прозрачных листьев (как у рдестов) и расчлененных на мелкие нитевидные дольки (как у водяного лютика).
Воздухоносные полости и большие межклетники, которые у водных растений составляют до 70 % объема, обусловливают сильное развитие губчатой и более слабое - столбчатой тканей.
Разные группы макрофитов имеют свои признаки. Так, например, у надводных растений (жесткая растительность) над поверхностью воды выступают не только стебель и соцветия, но и листья. К этой группе можно отнести наиболее часто встречающиеся в водоемах камыш - Sciprus (рис. 1), тростник - Phragmites (рис. 2), рогоз - Typha (рис. 3), хвощ - Equisetum, частуху - Alisma, стрелолист - Sagittaria (рис. 4), водные злаки и другие.
Многие надводные растения имеют мощные корневища. Благодаря вегетативному размножению и быстрому росту они образуют сплошные заросли, которые мешают проникновению солнечного света в воду, ухудшая условия развития фитопланктонных организмов. Накопление остатков растительности ведет к анаэробным процессам разложения, заки-санию ила и заболачиванию водоема.
К собственно водным или к мягкой водной растительности можно отнести растения с плавающими листьями, которые корнями прикреплены ко дну водоема, но имеют листья и цветы, плавающие на поверхности воды. Это - рдест плавающий - Potamogeton natans с малозаметным соцветием, земноводная гречиха - Polygonum, кубышка - Nuphar (рис. 5 вверху), имеющая крупные желтые цветы, кувшинка - Nymphaea (рис. 5 внизу) с плавающими белыми цветами. Кувшинки и кубышки стали редкостью в наших водоемах и занесены в Красную книгу.
Другая группа мягкой растительности, также имеющая контакт с грунтом,- растения, целиком, кроме цветов, погруженные в воду. Это - рдесты (Potamogeton) - пронзеннолистный (рис. 6), а также блестящий, гребенчатый, курчавый, элодея - Elodea (рис. 7), уруть - Myriop-hyllum (рис. 8), водяная сосенка - Hippuris и другие, различные мхи - Fonti-nalis, Colliergon.
Растения, не прикрепленные корнями ко дну водоема, составляют группу свободноплавающих. К ней относят различные виды ряски - Limned, лягушатник - Hydrocharis и растения, которые плавают в толще воды: роголистник - Ceratophyllum (рис. 9), турча - Hottonia, пузырчатка - Utricularia - известное насекомоядное растение.
Переходным растением между перечисленными группами мягкой растительности является телорез - Stratiotes (рис. 10), имеющий колючие листья, собранные розеткой на стеблях. Значительную часть своей жизни он проводит под водой, но иногда выставляет листья на поверхность.
Подводная растительность в отличие от жесткой не имеет таких мощных корней и зимой в спущенных прудах, как правило, гибнет, оставляя зимующие почки (турионы) или вегетативные побеги, которые весной дают начало новым растениям.
Особенности произрастания различных видов растений определяются типом водоема. В реке количество макрофитов зависит главным образом от скорости течения и прозрачности воды, поэтому в горных и равнинных многоводных реках высшей водной растительности немного, а в мелких речках с медленным течением иногда наблюдаются обильные заросли. Флоре быстротекущих рек, в отличие от водоемов со стоячей водой, не свойственно присутствие таких растений, как осока, хвощ, стрелолист, частуха, телорез. Наоборот, массовое их развитие и расширение зоны прибрежных зарослей от береговой черты к руслу говорит о заболачивании водоема.
Видовое разнообразие, обилие, продолжительность вегетации макрофитов, а также возможные отклонения в их росте и развитии можно использовать как один из биоиндикаторов качества воды. Например, обильное развитие осоки и хвоща указывает на повышенную кислотность, на необходимость известкования водоема.
Интенсивное развитие элодеи и херы, напротив, указывает на то, что вода имеет щелочную реакцию.
Видовой состав и характер роста макрофитов зависят от количества минеральных веществ в воде, от степени ее загрязнения. Существует прямая связь между жесткостью воды и химическим составом высших водных растений.
Способность водных растений концентрировать в себе химические элементы определяется конфигурацией и размером водоема, климатическими факторами. Большое значение имеют вид растения, его физиологические особенности, возраст и стадия развития, а также конкретный растительный орган. К примеру, в листьях тростника фосфора, магния и кальция содержится больше, чем в стеблях, у кубышки же наоборот.
Макрофиты - излюбленная пища большинства гидробионтов. Большое место они занимают в питании личинок поденок Epheremella ignita. Так, все содержимое кишечника этих личинок состоит из тканей осок, рдеста блестящего, роголистника, водяного мха. Водную растительность потребляют более 40 видов ручейников. У погруженных растений они поедают подводные части, у растений с плавающими листьями - подводные части и нижнюю поверхность листьев. По этой причине рисовый ручейник сильно вредит посевам риса. Одна из мер борьбы с ним - зарыбление рисовых чеков. Среди ручейников есть чистые фитофаги, питающиеся листьями лютика водяного, роголистника, рдеста, элодеи, мхов. Появление личинок в большом количестве может оказывать сильное влияние на заросли кормовых растений. Макрофиты служат им не только источником питания, но и строительным материалом для домиков.
Среди низших ракообразных крайне ограниченное число видов питается живыми водными растениями. К ним относится всеядный щитень и три вида остракод (ракушковые ракообразные). Щитень поедает молодые растения риса, кроме того, своими быстрыми движениями вызывает отделение всходов риса от почвы и всплывание их на поверхность воды.
Главные кормовые растения европейских речных раков - рдесты и роголистник. Основу пищи весьма распространенного в Европе гаммаруса составляют ряска, роголистник, хара, элодея, уруть, мхи.
Для личинок хирономид потребление высшей водной растительности в качестве объекта питания может носить обязательный или второстепенный характер. Наиболее разнообразный ассортимент кормовых растений имеет Chiron6mus candidus. Личинки тесно облепляют черешки и стебли рдестов блестящего и пронзеннолистного, листья телореза и манника, внедряясь при этом не только в мякоть, но и в листовые жилки. Личинки так называемого «рисового комарика» покрывают нижнюю сторону стелющихся по воде листьев риса, оставляя нетронутой верхнюю. В молодых же погруженных листьях они выгрызают всю ткань листа между жилками, размочаливая его. Водные растения являются для личинок не только источником корма, но и убежищем.
Гусеницы бабочек Lepidoptera, как правило, не живут в воде, но также питаются за счет макрофитов. Одни гусеницы поедают подводную часть стебля рогоза широколистного и пробуривают в нем широкие ходы, другие питаются только свежими побегами тростника. Большинство видов Lepidoptera главным образом питаются жесткими растениями: тростником, камышом, рогозом, а также рдестами, ряской, кувшинками. Воздействие гусениц на растения является совокупным результатом как пищевой, так и строительной деятельности, последняя во многих случаях оказывает даже более мощное воздействие на макрофиты.
Большая роль принадлежит макрофитам и в питании рыб.
С. Юдин
Решение проблем водных растений!
Как известно, растения в пруду - обязательное явление. Вот только иногда они могут быть желательны - т.е. мы их сами высаживаем или радуемся какому-нибудь цветочку, который сам собой как-то вырос у береговой линии или на отмели, укоренился на камушках и украшает, как нам кажется наш водоем. А иногда, разросшиеся растения, которые укоренились на дне и отмелях заставляют задумываться о том, что их как-то многовато, и надо бы как-то от них избавиться. Их присутствие в пруду кажется нам не желательным.Тем не менее, все водные растения полезны с точки зрения биологии и очистки воды в пруду. А почему, разберемся в этой статье.
Водные растения. Введение.
Существует множество разновидностей водных растений. Среди них много таких, которые украшают и оздоровляют ваш пруд. Их мы будем называть «желательными» водными растениями. Но есть и такие, которые быстро разрастаются в вашем пруду, что может потенциально повредить его экосистему и испортить внешний вид, что не принесет никакой пользы. Такие растения мы будем называть «нежелательными».
Часто не составляет труда разделить водные растения на желательные и нежеланные. Однако, как и со многими вещами, различие может быть основано на личном вкусе и цели разведения растений. Водные растения существенно оздоровляют экосистему пруда. Они могут служить источником пищи для живущих в пруду организмов, убежищем для рыб и насекомых, источником питательных веществ, после отмирания и разложения, а также выделять кислород. Водные растения могут также улучшить эстетику вашего пруда и создать красивую, мирную картину.
Не агрессивные, местные (естественные) растения намного более желательны, чем не местные, агрессивные разновидности. Привнесенные (не местные) разновидности растений конкурируют с местными разновидностями за питательные вещества, но местные разновидности лучше приспособлены к местной экосистеме. Зато не местные разновидности размножаются быстрее, поскольку в пруду отсутствуют организмы, которые могли бы сдерживать их распространение. Ключ к решению проблемы чрезвычайного роста – сбалансированный набор растений и пресечение возможности заполонить весь ваш пруд одному определенному виду водных растений. Правильная комбинация разновидностей растений обеспечит здоровую экосистему пруда и его красивый внешний вид.
Причина чрезмерного роста - избыток питательных веществ
Водные растения, желательные или нежелательные, могут быстро разрастаться в пруду или озере, в воде которых находится слишком много питательных веществ. Избыток питательных вещества - главная причина чрезмерного роста водных растений. Всего лишь небольшое избыточное количество питательных веществ, добавленных в пруд, может стать причиной чрезмерного роста водных растений.
Питательные вещества могут попасть в ваш пруд разными способами: с листьями, обрывками травы, отходами обитателей дикой природы, с поверхностными стоками с лугов, пастбищ скота и фермерских полей. Как только эти питательные вещества попадают в пруд, они потребляются растениями.
Важно определить источник питательных веществ и попытаться контролировать его, одновременно применяя немедленные меры по решению проблемы излишнего количества растений. Чрезмерное разрастание водных растений – это внешнее проявление проблемы, основа проблемы – избыток питательных веществ.
Если не принимать никаких мер по ограничению количества питательных веществ в вашем пруду, Вам придется постоянно принимать меры по уничтожению растений. Способы уничтожения растений, которые будут обсуждены ниже, могут оказаться дорогостоящими и трудоемкими.
В разделе «Решение проблем питательных веществ» Вы найдете подробную информацию о том, как препятствовать питательным веществам попадать в ваш пруд, чтобы не избавляться от них уже в пруду. Очень важно ограничить количество питательных веществ, попадающих в ваш пруд, иначе проблема его зарастания будет возникать каждый год.
Плавающие водные растения
Как видно из названия, эти растения свободно плавают по поверхности воды. Обычно они имеют определенную корневую систему, которая находится в глубине воды и фильтрует воду для извлечения питательных веществ. Два обычно нежелательных или неприятных вида плавающих растений (кроме водорослей) – это Ряска и Вебстерия погружённая. Эти две разновидности водных растений могут покрыть пруд, и он приобретет очень непривлекательный вид. Они также препятствуют проникновению в воду солнечного света, что ограничивает рост других водных растений и, как следствие, количество растворенного в воде кислорода, необходимого для вашей рыбы. Более желательные разновидности плавающих водных растений - это Кувшинка (Водяные лилии), Бразения Шребера и Кубышка. Эти растения считаются более желательными, потому что они улучшают эстетику пруда (у них красивые цветы). Однако если не контролировать их рост они могут заполнить весь пруд и стать нежелательными растениями.
Ряска (Lemna minor) - маленькое, зеленое, круглое или овальное водное растение, которое плавает по поверхности, а корневая система находится в глубине воды. Ряска переносится из пруда в пруд людьми и обитателями дикой природы (утки, гуси, черепахи и т.д.). Она может быстро разрастись и покрыть весь пруд, препятствуя проникновению в воду солнечных лучей, необходимых для других растений и придавая пруду непривлекательный вид. Обычно для уничтожения ряски применяется «дикват» (гербицид избирательного действия), который придает ряске коричневый цвет или «флюридон» (гербицид сплошного действия), который придает ряске белый цвет. Карпы «Белый амур» также питается ряской.
Вебстерия погружённая (Wolfnia spp.) – растение по размерам меньше, чем ряска и похоже на маленькие зеленые семена, не имеет корней, погруженных в воду. На ощупь Вебстерия погружённая похожа на песок. Это растение может переноситься людьми и обитателями дикой природы из пруда в пруд. Вебстерия также как и ряска распространяется быстро и может покрыть весь пруд, препятствуя проникновению солнечного света в воду и придавая непривлекательный вид пруду. Обычно для уничтожения этого растения, как и для ряски, применяется «дикват» (гербицид сплошного действия), который придает ряске коричневый цвет или fluridone (гербицид избирательного действия), который придает ряске белый цвет. Однако уничтожить Вебстерию погружённую труднее, чем ряску.
Душистые кувшинки (Nymphaea odorata) – хороший пример сдержанной красоты. Эти растения могут украсить пруд зелеными листьями и цветами, но они могут также быстро заполнить весь пруд, если не ограничивать их рост. Их рост можно сдержать, просто обрывая листы. У них округленные листья диаметром приблизительно 15-30 см со щелью или разрезом к центру. Нижняя сторона имеет багрянистый красный цвет. Цветет белыми, ароматными цветами.
Водный гиацинт (Eichhornia crassipes) - агрессивная разновидность водных растений, происхождением из Бразилии. Водные гиацинты могут быстро распространиться и покрыть всю поверхность пруда; поэтому они часто классифицируется как нежелательные. Цветы имеют фиолетовую окраску. В центре верхнего лепестка - желтое пятно. Если Водный гиацинт произрастает в вашем пруду, важно препятствовать его слишком быстрому распространению, обрабатывая воду средствами уничтожения или удаляя растения механически.
Бразения Шребера (Brasenia schreberi) У этого растения плавающие листья в форме лопастей, похожие на листья душистой кувшинки, но без щели и размером намного меньше, обычно 10 см в длину и 8 см в ширину. Стебель и нижние стороны листьев имеют фиолетовый цвет и толстое, студенистое покрытие. Это растение можно отнести к желательной разновидности в зависимости от личного вкуса и если оно не распространилось по всей поверхности пруда.
Кувшинка (Nuphar polysepala) – еще одно растение, имеющее корни, плавающие листья и цветы. В течение летних месяцев цветет желтыми, шарообразными цветами. У растений большие листья (30см) в форме круга или сердца с ребром по направлению к центру и щелью. Это важное растение для рыб и других обитателей дикой природы, потому что оно служит источником пищи и средой обитания.
Подводные растения
Существует множество разновидностей растений, произрастающих под водой. Подводные растения находятся полностью под водой и, обычно, их корневая система закрепляется в верхнем слое дна. Вода им необходима для физической поддержки.
Относить подводные растения к желательному или нежелательному виду – дело личного вкуса (по внешнему виду растения) и баланса растений в пруду. Красивые растения, которые заполнят весь пруд, могут быстро превратиться из желательных в нежелательные. Контроль распространения и правильный баланс разновидностей растений создаст красивый внешний вид пруда.
Ниже описаны некоторые подводные растения.
Хара (Chara spp.) - фактически это одна из форм вертикальных водорослей (харовые водоросли). Это растение является важным для прудов с повышенным содержанием питательных веществ, потому что оно потребляет их в больших количествах, кроме того, оно является пищей и укрытием для рыб и других водных обитателей. Оно похоже на некоторые другие водные растения и чтобы определить его надо сломать тонкий, как соломинка, стебель. Так как это – единственный ячеистый стебель, то если Вы сломаете его, растение завянет. Другие растения со сломанными или согнутыми стеблями не вянут. Это растение также имеет сильный запах чеснока. И как в случае со многими другими растениями, его присутствие в пруду хорошо в меру.
Рдест (Potamogeton) - водное растение с тонкими листьями, которое естественно произрастает (является местным) во многих регионах. Этот растение может служить источником пищи и кислорода, а также укрытием для живых организмов в вашем пруду. Так как в большинстве случаев оно является местным, оно не так агрессивно как не местные растения, но все равно, его рост следует контролировать. На этой фотографии показаны молодые растения, когда у них еще не выросли поверхностные листья. Из-за наличия этих поверхностных листьев некоторые рассматривают рдест как плавающее растение.
Евразийская колосистая уруть (Myriophyllum spicatum) не является местным растением в США и представляет собой чрезвычайно агрессивную разновидность. Есть строгие инструкции для лодочников в озерах, в которых произрастает это растение, потому что его фрагменты могут прилепиться к лодке, перенестись на другой участок воды и укорениться там. Листья по форме похожи на перья и, когда их достать из воды мягкие на ощупь. Листья растут кругом по 3 - 5 штук вокруг длинного полого стебля. Растения могут достигать высоты более 3м. Вершины часто имеют красноватую окраску.
Пузырчатка (Utricularia purpurea) - водное растение, которое может произрастать в прудах с недостаточным содержанием питательных веществ. Это - фактически плотоядное растение. Сначала его заросли похожи на неорганизованный беспорядок в вашем водоеме, но со временем оно принимает форму "морской звезды" и затем цветет желтыми цветами. Снизу образуются черные пузыри, которые открываются и ловят мелкие организмы - зоопланктон. Пузырчатка может стать проблемой, если попадет в ваш пруд, и так как она практически не зависит от наличия питательных веществ в пруду, может распространиться очень быстро.
Гидрилла (Hydrilla verticillata) – нежелательное водное растение с длинным, ветвистым стеблем. Оторванные фрагменты этого растения часто формируют большие плавающие циновки. Это растение цветет ранней осенью крошечными белыми цветами. Его можно отличить от элодеи по его острым, имеющим зазубрины по краям листьям. У Гидриллы ломкие стебли. Гидрилла может произрастать в мелких и глубоких прудах и способно быстро распространиться по всей массе воды.
Элодея водяная чума (Egeria densa) имеет ветвистый и тонкий, длинный стебель плотные листья, расположенные кольцом (4шт.) вокруг стебля. Листья с мелкими зубцами имеют продолговатую форму. Цветет белыми с желтыми пыльниками цветами. Как и в случаях со многими другими водными растениями, рост элодеи следует контролировать, чтобы предотвратить зарастание вашего пруда.
Элодея канадская (Elodea canadensis) – это растение обычно путают с гидриллой или элодеей водяной чумой, но оно намного меньше их по размерам. Вокруг стебля растут (по 3) листья ярко зеленого цвета, имеющие форму от овальной до продолговатой. С середины лета до осени элодея канадская цветет маленькими белыми цветами. Ее рост следует контролировать, чтобы ограничить распространение.
Роголистник (Ceratophyllum demersum) – подводное растение, не имеющее корневой системы. Пучки листьев, похожих на перья с мелкими зубцами, напоминают хвост енота. Высота растений может достигать 4-5м. Контроль распространения может быть трудным, так как это - свободно плавающее растение.
Полупогруженные водные растения
Полупогруженные водные растения произрастают на мелководье, обычно на берегах прудов или озер, или на мелководных, болотистых участках. Некоторые разновидности полупогруженных растений можно не считать водной растительностью, они могут расти на влажных почвах в течение долгого времени. Полупогруженные растения, в отличие от подводной растительности, являются прочными и могут стоять самостоятельно, без поддержки воды.
И эти растения могут быть желательными или нежелательными в зависимости от вашего вкуса и баланса растений в пруду. Часто полупогруженная растительность может быть очень полезной в качестве потенциального запаса питательных веществ. Они могут блокировать или, по крайней мере, замедлить поступление питательных веществ, которые попадают в пруд с поверхностными стоками. Полупогруженная растительность также служит для укрепления береговой линии и уменьшения эрозии. Глубоко проникающая в почву корневая система сохраняет от повреждений береговую линию. Желательные виды также обеспечивают пищей обитателей дикой природы. Ниже описаны некоторые виды полупогруженных растений.
Понтедерия сердцелистная (Pontederia cordata) - растение, которое часто продается в магазинах, торгующих водными растениями. Оно расселяется на берегах прудов и цветет красивыми фиолетовыми цветками. Это красивое растение потребляет и блокирует питательные вещества, поступающие в пруд с поверхностными стоками.
Рогоз (Typha spp.) - вероятно самое узнаваемое растение, произрастающее в воде и около нее. Высокие стебли с длинными, зелеными листьями, и коричневые цилиндрические шипы длиной 15-20см, содержащие семена, очень узнаваемы. Рогоз может быстро распространяться, если не принимать мер контроля роста. Рогоз служит укрытием для обитателей дикой природы, а также источником пищи для водных грызунов, типа ондатр.
Стрелолист (Syngonium spp.) растение названо так из-за листьев имеющих форму стрел. Существует несколько разновидностей стрелолиста. Центр белых цветов имеет желтую окраску. Стрелолист - хорошее растение, потребляющее много питательных веществ, но и его распространение следует контролировать, чтобы предотвратить избыточное разрастание.
Торфяной мох (Mayaca fluviatilis) обычно произрастает в заболоченных или влажных местах прудов в форме ковров. Это - маленькое, темно-зеленое, кустистое растение с листьями, растущими на стебле по спирали. Маленькие цветы состоят из 3 лепестков. Это растение может служить для блокирования поверхностных стоков, содержащих питательные вещества от попадания в пруд.
Водный первоцвет (Ludwigia spp.) Существуют полупогруженные и подводные разновидности этих растений. Их стебли растут горизонтально и выпускают проволочные корни. Вдоль стеблей растут листья. Стебли поднимаются вертикально в пору цветения, которая обычно продолжается с апреля до сентября, в зависимости от разновидности и местоположения растения. Водные первоцветы обычно считают желательными водными растениями.
Методы борьбы с массовым зарастанием водоемов высшей водной растительностью подразделяются на механические, химические и биологические, часто применяемые в различных сочетаниях. Механическое удаление растений может производиться резаками, косами, а также косилками различных конструкций. Для срезания укореняющихся растений предложены специальные приборы, а для плавающих видов - насосные устройства. Механическая уборка растений может быть эффективна. Так, при засорении водопропускных устройств электростанций и заводов в районе Верхнего Рейна пришлось проводить круглосуточную очистку, и только на одной электростанции за день было извлечено свыше 1000 м3 фитомассы высших растений.
Наибольший эффект в борьбе с зарастанием водоемов тростником и рогозом дает весенний двухразовый выкос, когда молодые растения могут быть использованы в качестве зеленого удобрения и на корм животным. В конце лета и осенью стебли деревенеют и производительность работы механических косилок снижается.
Химические методы борьбы с высшими водными растениями применяются достаточно широко.
В качестве гербицидов используются вещества самой разнообразной химической природы: дихлобенил, далапон, глифозат, монурон, днурои, симазин, атразин, гидроксиламин, дикват, паракват, ксилен, акролеин и многие другие. Применение этих вещести в различных концентрациях и сочетаниях достигает поставленной цели - уничтожение водных растений. Однако применением химических методов борьбы имеет весьма пагубные послед-: ствия, часто проявляющиеся постепенно. Прежде всего гер-г бициды, токсичные по своей природе, оказывают влияние на все население водоема либо непосредственно, либо через пищевые цепи. Часть применяемых соединений разлагается бактериями достаточно быстро, однако их первоначальное действие сохраняется.
В настоящее время использование водоемов становится все более многоплановым, что в конечном итоге должно привести к резкому снижению химических средств борьбы с водными организмами (гербициды, ихтиоциды, малакоциды и т. д.) или полному отказу от них.
В последнее время все большее внимание исследователей привлекают биологические методы подавления высокой численности нежелательных видов.
Целью биологической борьбы является не полное истребление вида, а лишь сдерживание его плотности на таком уровне, который исключил бы ущерб, причиняемый другим, более полезным видам и хозяйственной деятельности человека.
В то же время это значительно более сложная задача, чем прочие методы. При благоприятных условиях высшие водные растения захватывают обширные территории. Типичным примером может служить распространение в Европе элодеи канадской, проникновение южноамериканских видов аллигаторовой травы (Alternanihera philoxeroides (Mart.) Griseb.) в южные штаты США и, наконец, быстрое распространение водяного гиацинта (Eichhornia crassipes Solms.) по тропической зоне земного шара (Южная Америка, Африка, Юго- Восточная Азия), Для борьбы 1С этими видами приметили интродукцию иасекомых (жуки, тцмивсы, "бабочки); в районах, где биологические овраги этих растений успешно прижились, количество зарослей снизилось. Положительные данные были получены при биологическом ограничении развития сальвишш в Ботсване с помощью насекомых (прямокрылые, долгоносики), и многокоренника в Индии с помощью прудовика и жука-слоника. В США запатентован метод борьбы с водяным гиацинтом с помощью патогенного грибка Cercospora rodmanii в сочетании с различными химическими веществами или с насекомыми. Одним из наиболее эффективных биологических методов борьбы с нежелательными видами растений может стать и интродукция вида-конкурента, однако работ в этой области пока мало.
В странах Западной Европы и в РОССИИ проводят работы по использованию растительноядных рыб в борьбе с интенсивным зарастанием водоемов. Основная цель при этом отводится белому амуру (Ctenopharyngodon idella Val.). Практика применения этого вида в биологической мелиорации каналов, гидромелиоративных систем, водохранилищ дала высокую эффективность. В аридной зоне в Куртлинское водохранилище (Туркменская СССР) в 1970 г. было выпущено 2 млн. экз. молоди белого амура, уничтоживших к 1972 г. практически всю высшую водную растительность. Это явление привело к значительным сдвигам в экосистеме и практически свело на нет положительную роль высших водных растений. Прежде всего резко увеличилась первичная продукция фитопланктона и фитобентоса, изменился их состав. Уничтожение растений ухудшило качество воды, появился дефицит растворенного кислорода. Избирательное питание белого амура привело к увеличению зарослей водяного лютика (Batrachium rionii (Lagg.) в водоемах Каракумского канала.
Смена растительности при избирательном питании животных представляет типичный пример зоогенной сукцессии.
При выедании злаков на заболоченных мелководьях они также замещаются водяным лютиком (p. Ranunculus), виды этого рода ядовиты и обычно не поедаются животными. В рыбоводных хозяйствах, потребив всю фитомассу водных растений, белый амур начинает переходить на вынужденное питание и становится конкурентом других ценных пород рыб. Белый амур - весьма прожорливый вид: так, при питании мягкой водной растительностью (лягушатник, роголистник, элодея, ряска) суточные рационы и процентах от веса тела рыб составляют 102-145, т. е. нес пищи, потребленной за сутки превышает вес тела рыбы. Жесткая растительность потребляется менее охотно, и в среднем кормовой коэффициент близок к 30. По данным Гаевской (1966), кишечник белого амура бывает очень туго набит растительной массой и переваривается преимущественно внешний слой пищевой колонки, подвергающийся действию/пищевых ферментов. В опытных водоемах Подмосковья отмечено, что значительная часть поглощенной белым ймуром растительной массы выбрасывалась в слабо переваренном или непереваренном виде; количество фекалий, выделяемых популяцией амура за сезон, достигало 700-1000 кг/га.
Такая переработка фито массы высших водных растений ускоряет процесс ее разложения, ухудшает качество воды и в конечном итоге способствует увеличению евтрофикации водоемов.
Оптимизация водных экосистем путем использования белого амура затрудняется тем, что система растение - белый амур не само регулируется.
Из изложенного выше следует, что выбор плотности, возраста, сроков посадки растительноядных рыб необходимо производить с учетом ряда факторов (климат, качественный и количественный состав фитоценозов, кодовая продукция, хозяйственное назначение водоема). При выращивании белого амура в водоемах с мелиоративными целями применимы завышенные плотности посадки при возможно более ранних сроках зарыбления. Так, для мелиорации оросительных рисовых систем юга РСФСР может быть рекомендована плотность посадки годовиков амура порядка 20-30 кг/га при развитии мягкой погруженной растительности и до 50- 100 кг/га - при преобладании прибрежно-водных растений (вес рыб не менее 50-100 г). Норма зарыбления рыб хозяйственных водоемов не должна превышать 50-100 шт./га годовиков амура в южных и 300-500 шт./га - в северных районах страны с расчетом на нагул рыбы на излишке высших водных растений.
В заключение следует сказать, что выбор метода ограничения массового развития высших водных растений зависит от конкретных условий и не может быть однозначным.
Необходимо накопление знаний для всесторонней оценки как положительной, так и отрицательной роли водных растений в каждом отдельном водоеме, каждой конкретной экосистеме. Это позволит выбрать оптимальную степень зарастания данного водоема, даст возможность его многостороннего использования, сохранит его естественные свойства как природного тела. Наилучшим решением задачи является изъятие излишней фито массы из водоема при регулярном физико-химическом и биологическом контроле и использование ее в народном хозяйстве.