Экологические подходы к восстановлению водных элементов ландшафта русской Палестины

Пруды использовались людьми с самых древних времен. Наиболее широкое распространение они получили при храмах и монастырях. Пруды широко используются и в настоящее время.

В России рыбоводные пруды всегда существовали на помещичьих и монастырских землях, в крестьянских деревнях. В допетровские времена интенсивно занимаются рыбоводством многочисленные тогда монастыри. Хорошо известны, например, рыбоводные прудовые хозяйства во владениях Троице-Сергиевской и Киево-Печерской лавры, Соловецкого и Воскресенского монастырей и в других местах. Причины развития рыбоводства в монастырях те же, что и в странах Западной Европы, – церковные запреты на мясную пищу.

По указу Петра I были переписаны все пруды в стране и составлен свод по рыбоводству в России, однако эти работы не были закончены. Но все-таки удалось установить, что на Руси во время царствования Петра I разводили не менее 49 видов рыб, включая благородные – форель, сиг, лосось, стерлядь, осетр, судак. После смерти Петра I в 1725 г. интерес к рыбоводству в России постепенно ослабевает, однако оно все еще дает значительную часть столовой рыбы, как для аристократии, так и для людей низшего сословия.

В настоящее время состоятельные люди заводят себе пруды в эстетических целях, для выращивания декоративных рыб (цветного карпа – кои) и водных растений.

Водные растения (особенно в виде композиций) достаточно эффектны и используются для украшения водоемов. Особенно широко используются растения, у которых листья и цветы находятся на поверхности воды. К таким растениям относятся кубышка желтая, кувшинка белая. Уже имеется много различных культурных сортов этих растений. К примеру, существуют сорта кувшинок с розовыми, оранжевыми, малиновыми, красными лепестками, причем самого разного сочетания цветов тычинок и лепестков.

Рыбоводные пруды питаются в основном за счет ирригационных каналов из рек, ручьев или за счет родников. Чем интенсивнее они «промываются», тем дольше остаются чистыми. Однако необходимо иметь в виду, вновь копаный пруд достаточно быстро зарастает прибрежно-водной растительностью, заселяется водными организмами и сорной рыбой. Если пруд не эксплуатируется, и в нем не проводятся мелиоративные работы (это чаще всего противопожарные водоемы), он становится рассадником выплода комаров, быстро зарастает и заболачивается. Скорость этого процесса зависит от интенсивности поступления в водоем биогенных веществ (со стоками, при купании людей, животных и др.). Поэтому водоем необходимо постоянно чистить, убирать растительность, ил, укреплять берега, проводить иные мелиоративные работы.

Водная растительность водоемов подразделяется на прибрежную (тростник, рогоз, камыш, канадский рис, бекмания), водную (рдесты, роголистник, элодея), растения с плавающими листьями на поверхности воды (кубышки, кувшинки, ряски, телорез и др.).

Прибрежная растительность укрепляет берега и защищает водоем от водной эрозии. Водная растительность выполняет еще одну важную функцию, защищает водоем от загрязнений. С поверхностными стоками в водоем поступает большое количество органических и минеральных веществ, удобрения, тяжелые металлы, детергенты, нефтяные загрязнения. Заросли прибрежных и водных растений являются своеобразным фильтром; механически задерживают минеральные и органические взвеси, и минерализует их. Для эксплуатации таких природных биофильтров необходима периодическая уборка растений. В противном случае они сами после отмирания станут причиной дальнейшего загрязнения водоемов.

Прибрежно-водные растения – это пищевой компонент для водных организмов и среда обитания. С зарослями макрофитов связана жизнь многих насекомых, водных беспозвоночных, рыб, птиц и млекопитающих.

В зарослях растений рыбы мечет икру; здесь же происходит нагул молоди и взрослых рыб, которые питаются обитающими в зарослях простейшими, ракообразными, червями, личинками насекомых и, конечно, самим же растениями. Мальки рыб находят среди зарослей укрытия от хищников и неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Водная растительность оказывает большое влияние на гидрохимический режим водоемов; она регулирует не только концентрацию кислорода и углекислоты в воде, но и влияет на минеральный состав воды, кислотность и другие показатели.

В открытой части водоема обитают микроскопические водоросли. Их бывает настолько много, что порой окрашивают воду в различные цвета (в зависимости от вида водорослей). Размер этих водорослей достигает 10-50 мкм. Они служат кормовой базой для зоопланктона (дафний, простейших, коловраток). Кроме этого микроскопические водоросли являются основными поставщиками кислорода в толще воды. Роль диффузии атмосферного кислорода в спокойной воде имеет весьма малое значение. Тогда как выделение кислорода при фотосинтезе бывает настолько велико, что его количество достигает 300% от полного насыщения воды кислородом (т.е., около 20 мл О₂/л). Эффект «газировки».

Ракообразные – большая группа беспозвоночных, обитающие в толще воды. В пресных водоемах ракообразные наиболее разнообразны в составе зоопланктона (ветвистоусые – кладоцера, веслоногие – каланоида и циклопоида). Большинство из них являются фильтраторами, отфильтровывают микроскопические водоросли, бактерии и детрит. Их роль настолько велика, что всего за одни сутки могут профильтровать всю толщу вод пруда.

Среди них наиболее крупными являются дафнии. К примеру, Daphnia magna достигает всего 5 мм. Все они обладают высокой плодовитостью. Так, дафнии в природных условиях живут немногим более одного месяца и за это время самки рождают до 1000 экземпляров молоди. Ракообразных специально разводят в прудах в качестве корма для молоди рыб.

Бактерии. Их количество в прудах в зависимости от степени эксплуатации достигает 10-50 млн. кл/мл. Они отфильтровываются зоопланктонными организмами, и служат им пищей. Основная их функция в водоеме – это разрушение органического вещества. При интенсивных процессах разрушения органического вещества, количество кислорода в толще водоема может снизиться до крайне низких значений, что даже летом приводит к заморным явлениям. В зимнее время заморы в прудах являются обычным явлением и связаны с деятельностью бактерий.

Любой водоем (даже не связанный с рекой) быстро заселяется водными организмами: личинками насекомых, олигохетами (червями), моллюсками, ракообразными и др. Одни из них прилетают сами (насекомые), другие заносятся в водоем при паводках или на оперении водоплавающих птиц и шерсти животных.

Наибольшего развития в небольших водоемах достигают моллюски, хирономиды (мотыль) и олигохеты. Многих из них специально разводят в качестве корма для рыб.

Наиболее распространенными представителями пресноводного бентоса являются малощетинковые черви – олигохеты. Они встречаются в любых водоемах, но большой численности достигают в илистых грунтах прудов и сточных загрязненных водах. Численность их достигает несколько десятков тысяч экземпляров на 1 м². Все они питаются илами и участвуют в очистке водоемов.

В зообентосе видное место по биомассе занимают брюхоногие моллюски (или улитки). В зарослях растений наблюдается их большое видовое разнообразие. Численность отдельных видов достигает 500 экз./м².

Насекомые составляют самую большую (по численности видов) часть пресноводного макробентоса и часто доминируют в донных сообществах по численности и биомассе. В воде обитают личинки многих насекомых. В зарослях развиваются личинки стрекоз (являются хищники). Личинки поденок обитают в илах, под камнями, другие – на водных растениях. Много личинок ручейников.

Одна из преобладающих групп бентоса – это личинки комаров–звонцов. В научной литературе они называются хирономидами (в обиходе – мотылем), играют важную роль в очищении прудов, потребляют илы (за сутки в несколько раз больше, чем их масса тела). Сбор мотыля является неплохим бизнесом. В водоемах, богатых илами, с 1 м²можно «намыть» до 1 кг мотыля. Имеются сведения, что с 1 га поверхности рыбоводных прудов вылетает от 15 до 30 млн. этих насекомых, что составляет около 40 кг сырой массы живого вещества.

Для увеличения кормовой базы рыбоводных прудов используют метод привлечения насекомых на свет. Насекомые при использовании соответствующих ламп летят с расстояния 1 км и более. Привлеченные таким образом насекомые спариваются и откладывают в водоем яйца, другие падают в воду и становятся кормом для рыб. Кроме того, насекомых можно отлавливать специальными ловушками и скармливать рыбам. Благодаря применению этих простейших способов привлечения насекомых к прудам можно значительно повысить кормовую базу и тем самым улучшить условия питания рыб. Так, общая масса насекомых, привлеченных на свет за сезон на площади 1 га, может достичь 1 тонны.

Все водные растения и живые организмы рано или поздно отмирают и оказываются на дне пруда. Личинки насекомых и ракообразные в течение жизни постоянно линяют и сбрасывают свои покровы.

Идет постепенный процесс накопления органического вещества. Бактерии, обитающие на дне, интенсивно разлагают это органическое вещество. Их численность на дне огромна. Биомасса бактерии в наилке порой бывает выше, чем биомасса всех донных обитателей. Донные организмы, питающиеся илами, усваивают именно бактерий, а не сами илы.

Ил, накапливаясь, постепенно превращается в сапропель, который является важным с многих точек зрения. Сапропель– в переводе с греческого означает «гниющий ил».

Сапропель– это донные отложения пресноводных водоемов, состоящие из органического вещества и минеральных примесей. Они формируются в результате микробиологических, биохимических и физико-химических процессов из отмерших населяющих водоем растительных и животных организмов, а также приносимых извне органических и минеральных частиц. Скорость накопления донных осадков зависит от гидрологии водоема и его трофического уровня и длится многие тысячелетия. К примеру, возраст месторождения сапропеля в озерах со средней толщиной 3-4 метра составляет 30-40 тысяч лет. Однако в интенсивно эксплуатируемых прудах скорость накопления ила значительно выше, может достигать нескольких сантиметров в год. В «бесхозных» прудах – еще выше.

Образование сапропеля представляет собой сложный и длительный процесс, обусловленный характером водоема, в котором он образуется. Образование сапропеля протекает на дне водоема при малом доступе кислорода. В общем виде сапропель состоит из двух основных компонентов: органического вещества, образующегося в процессе жизнедеятельности растений и животных водоема и минеральных компонентов, в основном приносимых извне. Название «сапропель» применяется к озерным отложениям, содержащим не менее 15% органического вещества.

В золе сапропелей содержатся соединения макроэлементов (Ca, Mg, Fe, Al, P, S, K, Si и др.) и большое количество микроэлементов (Co, Mn, Cu, B, Zn, Br, Mo, V, Cr, Be, Ni, Ag, Sn, Pb, As, Ba, Sr, Ti). Их содержание зависит от типовой и видовой принадлежности того или иного отложения.

В сапропелях развивается специфическая микрофлора, которая обогащает их биологически активными веществами, каротиноидами, стеринами, органическими кислотами, спиртами, гормоноподобными веществами и другими соединениями. Ценную группу биологически активных веществ образуют аминокислоты, углеводы широкого спектра, витамины, среди которых выделены витамины группы В (В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂), С, Е, D, P, а также многие ферменты.

Наличие всех этих компонентов делает сапропели полезными для животных и человека. Их используют в качестве удобрения для растений, минерально-витаминной подкормки для сельскохозяйственных животных и птицы, в ветеринарии, медицине, сырья в химической промышленности.

Приведенное выше показывает, что водоем представляет собой динамичную и сложную систему. Знание и понимание протекающих в водоеме процессов позволяет повысить рентабельность при выращивании рыбы.

***

Рыбоводные пруды, расположенные в непосредственной близости от Ново-Иерусалимского монастыря, хорошо известны еще с XVII- XVIII веков. Они снабжали рыбой не только обитателей монастыря, но и жителей окрестных городов и сел. Однако, в 30-х годах ХХ века, в результате строительства Истринского водохранилища и «больничного» пруда, рыбоводные пруды лишились поверхностного руслового притока и частично высохли. В настоящее время они, как ни печально, пруды в значительной степени представляют собой место выплода комаров. Восстановление и реконструкция гидротехнической системы, очистка прудов от сапропеля позволит воссоздать былое величие этих прудов. Тем более, что корма для рыб производятся рядом с монастырем, в ОАО «Истра-Хлебопродукт» на 67 км Волоколамского шоссе.

А.П.Садчиков
(Международный биотехнологический центр МГУ имени М.В.Ломоносова)