Экологическое значение прибрежно-водной растительности в водоемах

Водная растительность является важным компонентом водных экосистем. Она, подобно траве суши, является кормом для многих водных организмов. Кто только ни ест ее – рыбы, личинки  насекомых, всевозможные черви, моллюски, многие виды водоплавающих птиц, пушные звери и многие другие. Значение этих растений настолько велико, что трудно представить последствия для обитателей зарослей, в случае гибели хотя бы части растительного сообщества. Если это и происходит, то трагедия остается вне поля нашего зрения, так как люди (за исключением разве специалистов) достаточно мало знают о многообразии жизни прибрежий водоемов.

Прибрежно-водные растения – это не только пищевой компонент для организмов, но и среда обитания. Ряд насекомых использует заросли погруженных растений для откладывания на них яиц, питания личинок, в качестве убежищ. В их  зарослях  многие виды рыб мечут икру. Это лещ, сазан, окунь, щука, карась, язь, плотва, вобла,  линь и многие другие. Здесь же происходит нагул молоди и взрослых рыб, которые питаются обитающими там  простейшими, рачками, червями, моллюсками, личинками насекомых и, конечно, самими же растениями. Мальки рыб находят среди зарослей укрытия от хищников и неблагоприятных условий окружающей среды. В водохранилищах, в которых часто сбрасывают воду, вместе с растениями гибнет икра и молодь многих видов рыб.

Водные растения вместе с микроскопическими водорослями обогащают воду кислородом, регулируют концентрацию углекислоты, кислотность, влияют на минеральный состав вод и весь гидрохимический режим водоемов. В зарослях растений формируются благоприятные температурные условия и газовый режим, способствующие размножению и интенсивному росту животных. В зоне произрастания погруженных растений физико-химические процессы более динамичны, чем в открытых участках. Этому способствуют не только сами  растения, но и их обрастатели (перифитон), а также обитающие в зарослях бактерии, планктонные и донные организмы. Видовое разнообразие животных и растений в зарослях водных растений значительно выше, чем в открытой части водоема.

При умеренном зарастании водоемов создаются благоприятные условия для развития фитофильной фауны планктонных и донных организмов. Богатые растительными остатками донные отложения представляют собой питательную среду для обитающих там организмов. Они потребляют органическое вещество и таким способом принимают участие в очищении водоемов. Сами же используются в пищу большинством видов рыб и водоплавающих птиц.  Масса живых организмов в зарослях растений во много раз выше, чем в открытой части водоема. С одного квадратного метра площади прибрежной зоны водоема можно собрать до 500 граммов животных.

Бентос водоемов (организмы, обитающие на дне) состоит из личинок насекомых (хирономид и других двукрылых, ручейников, стрекоз, поденок), олигохет, моллюсков, ракообразных и др. В зарослях наибольшего развития достигают олигохеты, хирономиды и моллюски. Они служат кормом для рыб, водоплавающих птиц, норки, выдры, выхухоли, обитающих по берегам водоемов. Олигохеты (черви) встречаются  на илистом грунте стоячих водоемов и в загрязненных водах, особенно если в водоем поступают стоки животноводческих ферм. Численность олигохет достигает нескольких тысяч экземпляров на 1 м2 площади.

Моллюски являются существенным компонентом биоценоза. Брюхоногие моллюски или улитки – второй после насекомых по разнообразию и значимости компонент пресноводного макробентоса. Большинство видов обитает в зарослях водных растений. Питаются они в основном растительной пищей; обгрызают зеленые и отмирающие ткани растений, соскабливают перифитон или заглатывают иловые частицы. В зарослях растений обычны прудовики, катушки, затворки, живородки, чашечки, физы, битинии и др. Численность отдельных видов достигает 500 экземпляров на 1 м2 площади прибрежья водоема.

В зарослях прибрежно-водной растительности широко распространены личинки стрекоз, ведущие, как и взрослые насекомые,                                                                                                                                                                                                          хищный образ жизни. Они охотятся главным образом на мелких беспозвоночных (личинок поденок, жуков, двукрылых, рачков). Из стрекоз среди растений живут многие виды родов лютки, стрелки, коромысла, бабки и др.

Одна из преобладающих групп бентоса – хирономиды – личинки комаров. Они больше известны под названием мотыль. Хирономиды играют важную роль в очищении водоемов. Специалисты подсчитали, что с 1 га поверхности рыбоводных прудов вылетает до 18 млн. этих насекомых, что составляет – 4 кг сырой массы насекомых. В естественных водоемах эта цифра еще выше, достигает 20 миллионов экземпляров на 1 га (или 2 тысяч с  1 м2 площади).

В зарослях растений зарегистрировано большое количество видов фитофильных ракообразных. Численность отдельных видов рачков достигает 40 тысяч на одном растении. Наиболее богато представлены ракообразные на погруженных растениях; их численность достигает 20 тысяч на одном килограмме массы растений.

Водная растительность выполняет еще одну важную функцию, защищает водоем от загрязнений. С поверхностными стоками в водоем поступает большое количество органических и минеральных веществ, удобрения, соединения тяжелых металлов, моющие средства, нефтяные загрязнения. Густые заросли водных и прибрежных растений являются своеобразным фильтром, механически задерживают минеральные и органические взвеси, коллоиды. Оседанию взвеси способствует замедленное течение в зоне зарослей и слизь на поверхности погруженных растений.    

Водная растительность способна поглощать и использовать в процессе метаболизма многие органические и минеральные вещества, в том числе удобрения и моющие средства. В зоне зарослей  минерализующая способность  организмов значительно выше, чем в открытой части водоема.  Это связано с тем, что многие водные растения (такие, как тростник) имеют, кроме почвенных,  водные корни, которыми потребляют питательные вещества непосредственно  из воды. Этими корнями растения могут потреблять растворенные органические вещества. Общая поверхность таких корней тростника может в 10-15 раз превышать площадь, занимаемую растениями. Роль этих корней в очистке воды от загрязнителей чрезвычайно велика.

Водные растения выполняют функцию сорбента и поглотителя, что ускоряет очищение воды от такого стойкого загрязнителя, как нефть. Так, в присутствии растений разрушение нефти протекает в 3-5 раз быстрее, чем без них. Разложение нефти – это результат совместной деятельности микроорганизмов, обитающих на растениях, и самих прибрежно-водных растений. Первые выступают как основные разрушители загрязняющих веществ, а вторые – как потребители этих окисленных соединений.

В разрушении нефти и других загрязнителей большую роль играют не только сами растения, но и микроорганизмы, обитающие на их поверхности. На стеблях растений поселяются бактерии и водоросли, которые  выполняют активную роль в очистке воды. Такая высокая минерализующая способность в зарослях водных растений в первую очередь обусловлена специфическими физико-химическими условиями, которые поддерживают высокую скорость потока энергии в биотопах. Прибрежные экосистемы, будь то моря или пресные водоемы, являются самыми продуктивными, однако они эксплуатируются человеком не в полной мере.

Высокая очистительная способность растений наводит на мысль о необходимости специального их выращивания на мелководьях. Многие специалисты рекомендуют использовать их в качестве биофильтров  для водоемов разного назначения. Для этих целей могут подойти тростник, рогоз, камыш, канадский рис, бекмания, канареечник. Все эти растения  являются хорошим кормом для домашних животных и птицы. Для эксплуатации таких биофильтров необходима их периодическая уборка. В противном случае сами растения после  отмирания станут причиной дальнейшего загрязнения водоемов.

Интенсивность развития водных растений зависит от многих факторов, в первую очередь, – от прозрачности и температуры воды, содержания в воде и иле биогенных элементов, величины рН и др.

Все что говорилось о положительной роли водных растений, выполняется лишь в том случае, если они занимают не более 20-30% площади водоема. При интенсивном зарастании начинается  заболачивание водоемов, что отрицательно сказывается на их обитателях и в первую очередь рыбе.

В борьбе с зарастанием водоемов тростником, рогозом, камышом используется весенний двухразовый укос, когда растения могут быть использованы на корм животным. В качестве биологических методов борьбы с растениями используются растительноядные рыбы, в частности белый амур. Это достаточно прожорливая рыба; при  питании мягкой водной растительностью его суточный рацион достигает 150% массы тела.

Перерабатывая растительность, рыбы-фитофаги не только эффективно трансформируют  растительную продукцию в рыбную, но и подкармливают другие организмы отходами своей жизнедеятельности. Экскременты рыб-фитофагов являются пищей для многих донных беспозвоночных, что способствует повышению их продукции, в первую очередь мотыля – ценного корма для  многих видов рыб.

***

В последние годы многие водоемы начинают интенсивно зарастать. Некоторые из них практически полностью покрываются водной растительностью и постепенно превращаются в болота. В природе такое заболачивание водоемов происходит повсеместно, однако протекает  оно очень медленно, в течение сотен и тысяч лет. Хозяйственная деятельность человека резко ускорила этот процесс. Смываемые с полей удобрения, бытовые стоки, изменение гидрологического режима водоемов и многое другое приводит к интенсивному росту водной и прибрежной растительности.  Так что водные растения из блага превращаются во зло.

Заболачивание водоемов в первую очередь сказывается на газовом режиме, происходит обеднение толщи воды кислородом и наоборот  появляются вредные для организмов метан и сероводород. Количество видов организмов резко снижается. Вода из слабощелочной постепенно становится более кислой, в которой могут обитать лишь небольшое число видов растений и животных. Кислая болотная вода как бы консервирует отмирающую растительность, постепенно превращая ее в сапропель и торф.     

Однако всего этого можно избежать, если своевременно удалять накопившуюся растительную массу, тем более что ее можно использовать на корм скоту и другие нужды.     

Водная растительность является полноценным кормом для многих сельскохозяйственных животных и птицы, содержит значительные количества азотистых и минеральных веществ, углеводов, витаминов и других питательных веществ. Во многих странах водную растительность специально культивируют для этих целей.    

По содержанию питательных веществ водные растения не уступают кормовым культурам. Так, в молодом возрасте и в период цветения тростник, рогоз, камыш, манник, рдесты, элодея и другие водные растения содержит 11-22% протеина, 1-7% жира, 40-60% безазотистых экстрактивных веществ. Для сравнения,  клевер и люцерна  содержат 20% протеина, 3% жира и 46% безазотистых экстрактивных веществ. Так что по этим  показателям они мало, чем уступают лучшим кормовым культурам. Однако необходимо иметь в виду, что после цветения стебли растений грубеют, и их кормовая ценность резко снижается.

Тростник, рогоз и другая прибрежная растительность может использоваться для нужд целлюлозно-бумажной промышленности в производстве бумаги и картона, для получения кормовых дрожжей, в качестве строительного материала. Водную растительность можно использовать для получения метана после ее сбраживания в метантенках, а также в качестве удобрений (после предварительного компостирования). Любое использование этих растений принесет пользу, если не хозяйству, так водоему уж точно.

Специалисты считают, что водная растительность должна представлять собой не дикие заросли, как сейчас, а культурные сообщества. Необходимо научиться их культивировать и использовать растительную массу для хозяйственных нужд. В качестве перспективных культур рекомендуют канадский рис, канареечник, бекманию, а также широко распространенные элодею, ряску, тот же тростник, рогоз и другие.   Эти растения обладают высокой продуктивностью.

Культивирование прибрежно-водной растительности позволит увеличить количество растений для  повышения очистительной способности водоемов, для увеличения кормовых ресурсов в охотничьих и рыбоводных хозяйствах, укрепления берегов и предотвращения их от размывания. Агротехнические приемы, связанные с культивированием водных растений, в общем, не сложны. Большинство видов растений – многолетники, и их можно рассаживать кусками корневищ или целыми дерновинами. Растения без корневой системы или с недоразвитыми корнями (ряска, телорез, роголистник) пересаживают целиком или частями.

У видов, размножающихся семенами, рекомендуется равномерно разбрасывать  свежесобранные семена по поверхности участка. Семена многих растений плавают по поверхности воды, поэтому их предварительно закатывают в комки глины и разбрасывают в прибрежье на определенные глубины.

Виды, размножающиеся преимущественно вегетативным способом (кувшинки, кубышки, аир, тростник, камыш, рогоз, и др.), хорошо возобновляются с помощью отрезков стеблей (черенков) и корневищ с покоящимися почками, а также целыми растениями (ряска, элодея, телорез). Стебли и корневища разрезают на части, закрепляют их на дне водоема в прибрежье. Клубеньки равномерно разбрасывают по площади участка или зарывают их неглубоко в грунт. Целые растения помещают в воду в защищенных от ветра участках. Данный способ размножения дает хорошие результаты.

Такое рациональное использование растительных ресурсов водоемов позволяет поддерживать их биомассу на том уровне, при котором они приносят максимальную пользу водоему и его обитателям.

 

 

А.П.Садчиков,

профессор МГУ имени М.В.Ломоносова,

вице-президент Московского общества испытателей природы

(http://www.moip.msu.ru)

 

 

 



Если вы незарегистрированный пользователь, ваш коммент уйдет на премодерацию и будет опубликован только после одобрения редактром.

Комментировать

CAPTCHA
Защита от спама
4 + 2 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.