Ограничение численности прибрежно-водной растительности

Умеренное зарастание водоемов макрофитами (до 20% площади) благоприятно влияет на развитие прибрежной фауны и флоры. Поступление в водоемы биогенных веществ способствует увеличению продукционных процессов, которое носит название антропогенное эвтрофирование. В этом случае резко возрастает первичная продукции (прибрежно-водных растений и фитопланктона), с другой стороны — меняется естественный ход трансформации органического вещества водоеме. В таких условиях качество воды резко ухудшается. Водоем уже не может быть использован в полной мере в качестве источника питьевого водоснабжения, для рыборазведения и других целей. Таким образом, нарушается свойственное естественным водоемам сбалансированное соотношение процессов биологического продуцирования и утилизации органического вещества.

В ирригационных и оросительных системах массовое развитие прибрежно-водной растительности замедляет скорость течения воды и усиливает испарение. Так, на отдельных участках Каракумского канала из-за развития водной растительности скорость течения снизилась с 0,6 до 0,1 — 0,2 м/с. В связи с этим пропускная способность канала уменьшилась в 3 — 4 раза.

В зарастающих водоемах создаются условия, благоприятные для развития личинок кровососущих комаров, в том числе малярийных. Увеличение потери воды через транспирацию растений в 4— 5 раз превосходит потери на испарение с аналогичной свободной поверхности. В результате чрезмерного зарастания водоемов уменьшается полезная площадь и увеличиваются потери воды на испарение. Это имеет большое значение в южных районах страны, где наблюдается дефицит водных ресурсов.

Избыточное количество растительной массы приводит к накоплению отмирающих растительных остатков и усилению процессов их разложения, что отрицательно сказывается на кислородном режиме водоема. Анаэробные процессы затрудняют дальнейшее окисление органического вещества и способствуют образованию токсичных продуктов распада (метана, сероводорода и др.). Все это отрицательно сказывается на жизнедеятельности организмов, обитающих в зарослях растений. Так что, в природе новообразование органического вещества нельзя рассматривать отдельно от процессов его разрушения. Своевременное удаление биомассы макрофитов независимо от видовой принадлежности — основная задача исключения вторичного загрязнения водоемов их остатками.

Одним из определяющих условий исключения загрязнения водоемов макрофитами является сбор и утилизация их для различных нужд людей.

Заготовка водных растений для кормопроизводства — один из основных методов сокращения возможности вторичного загрязнения водоемов. Выгода здесь двойная: с одной стороны, повышение кормопроизводства, с другой — очистка водоемов от растительных остатков.

Методы борьбы с массовым зарастанием водоемов прибрежно-водной растительностью подразделяют на механические, химические и биологические, часто их применяют совместно.

Наибольший эффект в борьбе с зарастанием тростником, рогозом и другой жесткой растительностью дает весенний двухразовый выкос, когда молодые растения могут быть использованы на корм животным или в качестве зеленого удобрения. Растения, скошенные под поверхностью воды, отрастают значительно хуже, чем срезанные над водой. В конце лета и осенью стебли одревесневают, в результате чего производительность механических косилок резко снижается.

Химические методы борьбы с прибрежно-водными растениями используется довольно широко. Применение разнообразных гербицидов в различных концентрациях и сочетаниях эффективно против большинства прибрежно-водных растений. Однако гербициды, токсичные по своей природе, оказывают отрицательное влияние на биоценоз водоема либо непосредственно, либо через пищевые цепи. Кроме того, разложение под действием гербицидов большого количества растительной массы резко ухудшает физико-химическое качество воды. Это вызывает гибель рыб и беспозвоночных, а вода становится непригодной для питья.

Подбор гербицидов должен учитывать не только эффект подавления развития водной растительности, но и скорость его распада, степень токсичности (в том числе и продуктов распада) для других групп организмов. Применение гербицидов совершенно неприемлемо в водоемах питьевого и рекреационного назначения.

Существует еще один, менее совершенный способ удаления растений — зимне-весеннее выжигание высохших стеблей крупных макрофитов. Однако при этом способе происходит вторичное загрязнение водоема минеральными веществами. Недостаток этого способа — потеря огромного количества ценной органической массы, превращаемой в дым и пепел. При выжигании сухих растений наносится большой урон животным и птицам, обитающим в зарослях растений.

В последние годы широко применяются биологические методы подавления высокой численности нежелательных видов. Целью биологической борьбы является не полное уничтожение вида, а лишь сдерживание его численности на таком уровне, который исключает ущерб, причиняемый другим, более полезным видам и хозяйственной деятельности человека. В разных странах применяются биологические методы борьбы с инвазионными видами растений. Так, против аллигаторовой травы (Alternanthera phyloxeroides) и водяного гиацинта (Eichhornia crassipes), распространившихся в субтропических и тропических водоемах, применяются жуки, трипсы, бабочки. В районах, где биологические враги этих растений успешно прижились, количество зарослей резко снизилось (В. Perkins, 1974; N. Spencer, 1974). В США запатентован метод борьбы с водяным гиацинтом с помощью патогенного гриба Cercospora rodmanii. Положительные результаты были получены при биологическом ограничении развития сальвинии в Ботсване с помощью насекомых (прямокрылые, долгоносики), а многокоренника в Индии — с помощью прудовика и жука-слоника (Irving, 1972; S. Roy, 1977).

Для борьбы с прибрежно-водной растительностью используется выпас скота на мелководьях и разведение на водоемах водоплавающей птицы. Однако наиболее эффективным способом по уничтожению прибрежно-водной растительности оказалось разведение рыб, в основном растительноядных (Б. В. Веригин, 1961; Н. С. Гаевская, 1966, Г. В. Никольский и др., 1987). Подавлять нежелательную водную растительность (в основном погруженную) в рыбоводных прудах удается с помощью карпа. Роясь в грунте, он взмучивает ил и ослабляет проникновение света в воду, что негативно сказывается на развитии растений. Кроме того, карп поедает некоторые мягкие водные растения и нитчатые водоросли.

С большим успехом для борьбы с водной растительностью используются травоядные рыбы, в частности белый амур (Ctenopha— ryngoton idella). Эта рыба лучше других способна выполнять мелиоративную функцию — изымать растительность из водоема и одновременно воспроизводить полезный пищевой продукт. Белый амур — достаточно прожорливая рыба; при питании мягкой водной растительностью его суточный рацион составляет 100— 150% от массы тела. Практика применения этого вида в биологической мелиорации каналов, гидромелиоративных систем, водохранилищ показала высокую эффективность (Д. С. Алиев, 1974).

Первые опыты по привлечению белого амура против зарастания водоемов-охладителей электростанций Московской обл. были проведены в 60-х годах XX в. Б. В. Веригиным. Эти водоемы зарастали на 60 — 90% мягкой растительностью (уруть, валлиснерия и др.) со средней биомассой 2 кг/м². Вселение мальков амура в количестве 450 шт/га позволило освободить водоемы от растительности на несколько лет. Как показали исследования, для достижения положительного мелиоративного эффекта на водоемахохладителях достаточно вселять на один гектар 50—100 взрослых амуров. Аналогичные результаты были получены в Куртлинском водохранилище (Туркмения). В 1970 г. в него было выпущено 2 млн экземпляров белого амура, которые через два года уничтожили практически всю высшую водную растительность.

Однако при использовании рыбы в качестве мелиораторов имеются и свои минусы. Избирательное питание белого амура привело к увеличению зарослей ядовитого водяного лютика (Batrachium rionii), который не поедается этими рыбами.

Перерабатывая растительность, рыбы-фитофаги не только эффективно трансформируют первичную продукцию в рыбную, но и подкармливают другие организмы отходами своей жизнедеятельности. Экскременты рыб-фитофагов являются пищей для многих донных беспозвоночных и отчасти рыб. Это способствует повышению продукции многих кормовых беспозвоночных, в первую очередь личинок комара-толкунца (мотыля) — ценной пищи бентосоядных рыб (Г. В. Никольский, Д. С. Алиев, Ю. Е. Милановский, 1987).

Выбор метода ограничения массового развития прибрежно-водных растений зависит от конкретных условий. Это позволяет регулировать степень зарастания водоема для его многостороннего использования. Как показали исследования специалистов, наилучшим решением поставленной задачи является изъятие из водоема излишней биомассы для ее использования в народном хозяйстве. В противном случае она будет гибнуть на корню, загрязняя водоем.