ТЕМА: НИЗШАЯ И ВЫСШАЯ ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ В РЫБОВОДНЫХ ВОДОЕМАХ

Цель работы: изучить многообразие водной растительности в рыбоводных водоемах, ее значение в жизни рыб и методы культивирования ценных видов.

 

Материал для изучения:

Водная растительность включает разнообразные фитопланктонные организмы и высшие растения. Планктонные организмы населяют толщу воды и все время находятся в состоянии парения. Высшие растения могут быть плавающими, мягкими полностью погруженными и жесткими. Основная роль водных растений – это насышение воды кислородом и создание первичной продукции в водоемах. Кислород используется всеми аэробными гидробионтами, кроме того он расходуется на окисление органических веществ в воде и иле. Летом в прудах должно содержаться 5 -8 мг кислорода в 1 лит­ре воды. Уменьшение его количества до 3 мг в 1 л уже опасно и может привести к «замору», т.е. гибели рыбы. Другая функция растений – трофическая.

Фитопланктон - совокупность микроскопических водо­рослей: сине-зеленых, зеленых, диатомовых и других групп водорослей. Водоросли играют важнейшую роль в общей пищевой свя­зи организмов, обитающих в водоемах. За счет их развивают­ся и растут организмы с другими способами питания. Так, дафнии питаются преимущественно протококковыми водорос­лями; амебам, жгутиковым и некоторым растительноядным, инфузориям пищей часто служат низшие зеленые водоросли. Отдельные виды червей питаются водорослями, мелким рас­тительным осадочным илом (детритом). Многие моллюски, улитки употребляют в пищу не только живые, но и отмершие водоросли. Некоторые низшие рачки питаются и животными и растительными организмами.

Сине-зеленые водоросли отличаются от других водорос­лей сине-зеленой окраской и своим строением. В них нет оформленного ядра и хроматофор. К сине-зеленым водо­рослям относятся: носток, анабена, лингбия, микроцистис, афанизоменон и др. Наряду с хлорофиллом имеют пигмент фикоцианин, который и придает водорослям сине-зеленую окраску. Именно эти водоросли способствуют изменению окраски воды. Часто наблюдается такое явление, как цвете­ние воды. В результате разрастания этих водорослей увеличивается щелочность воды, что вредно отражается для роста рыб, особенно для молоди и икры. Чтобы избежать цветения, необходимо проводить известкование прудов негашеной известью в количестве 100-200 кг/га.

 

Chroococcales Анабена Microcystis выделяет вещества,

токсичные для планктонных рачков

Зеленые водоросли имеют зеленую окраску и разнообразную форму: одноклеточные, нитчатые, колониальные, ветвящиеся. Наиболее близки к высшим растениям. Представителями зеленых водорослей являются: хламидомонада, хлорелла, спирогира — нитчатая водоросль, кладофора — растет в виде мягких, сильно ветвящихся ку­стиков, прикрепляющихся к камням у берегов рек.

Из числа зеленых протококковых водорослей важный про­изводственный интерес представляет хлорелла. Это водоросль одноклеточная, размером всего лишь 0,005—0,01 мм. Как и все протококковые, хлорелла в вегетативном состояний не­подвижна. Отмеченные особенности хлореллы, а также быстрое ее размножение (деление ее клетки происходит через 10—12 часов), малотребовательность к условиям водоема и активность протекающих процессов фотосинтеза обеспечили широкую распространенность в пресных и морских водоемах, а также и почве.

Быстрое размножение, активность фотосинтеза и выделе­ние хлореллой антибиотических компонентов позволяет обес­печить в водоемах более быструю минерализацию органиче­ских веществ и использовать эту водоросль для очистки сточ­ных вод. Хлорелла по наличию белка и других питательных ве­ществ, наиболее ценная среди других водорослей кормовая культура, которая идет в корм не только рыбам, но также и наземным животным.

 

 

Chlorella vulgaris Spirogyra под микроскопом Cladophora

 

Хлорелла и жгутиковые играют значительную роль в оздо­ровлении водоемов, тем более, что они вполне могут разви­ваться вместе. Планктонные водоросли участвуют в начальных звеньях пищевой цепи рыб. Они являются пищей для многих рачков, моллюсков, червей, которых поедают рыбы.

Разработаны различные способы и установки для культивированию микроводорослей ( протококковых и др.) в лабора­торных и производственных условиях. Они выгодны тем, что используются как корм зоопланктоном, значительно обогащают водоем кис­лородом, апри отмирании на их разложение расходуется значительно меньше кислорода, чем на сине-зеленые водо­росли и высшие водные растения. Наслоение на ил прудов этих мелких форм водорослей быстро минерализуется и слу­жит пищей для микроорганизмов и бентоса (личинок насе­комых — хирономид).

Установки для культивирования микроводорослей можно разделить на два типа - открытые и закрытые. В установках открытого типа культивирование микроводорослей ведется под открытым небом при естественном (реже комбинированном) освещении.

Установки открытого типа широко применяются для нужд сельского хозяйства, особенно южных ре­гионов. Они представляют собой резервуары различной формы: круглые и прямоугольные бассейны, ванны, цементные, деревянные и пластиковые лотки, аквариумы объемом до нескольких десятков кубических мет­ров. Подача питательных средств и перемешивание водорослей в таких установках осуществляется с помо­щью насосов, лопастных мешалок и других механических приспособлений.

В производственных условиях микроводоросли выращивают в установках разных конструкций:

1. Установка горизонтальная лоткового типа представляет собой прямоугольную емкость 10x20x0,8 м из досок, покрытых полиэтиленовой пленкой. В середине лотка размешается разделительная доска, не доходящая 40 см до боковых сторон. Перемешивание суспензии в установке осуществляется насосом 36 МЦ, подача угле­кислоты из баллона через штуцер, приваренный под крыльчатку водяной трубы.

2. Выращивание в бассейнах разной конструкции и площади:

- круглые цементные бассейны рабочей площадью от 1,4 до 7 м², снабженные механической ме­шалкой типа пропеллера для непрерывного перемешивания водорослевой суспензии в дневные часы;

- прямоугольный цементный бассейн рабочей площадью 4 м², в котором суспензия в дневные часы перемешивается лопастной мешалкой;

- длинный цементированный бассейн площадью 8 м², в котором перемешивание суспензии осуще­ствляется разбрызгиванием её в воздухе с высоты 1 м;

- «каскадная» установка из 3 неглубоких (30 см) круглых бассейнов, расположенных каждый на 15 см ниже предыдущего и соединенных трубой, по которой циркулирует суспензия;

- установка «котел - техническая» - четырехугольный цементный бассейн глубиной 50 см, в котором суспензия перемешивается воздухом с помощью вентиляции. Работает на продуктах сгорания природного газа в промышленных котельных.

- Установка мелкогабаритная представляет собой четырехугольный бассейн 87х43х50 см из оргстек­ла, внутри которого в 5 см от дна смонтирована П-образная трубка диаметром 2 см с отверстиями по всей длине. Перемешивание суспензии и подача в неё углекислоты осуществляется с помощью насоса, который всасывает суспензию из бассейна и подает обогащенную углекислотой через отверстия П-образной трубки.

Диатомовые водоросли (диатомеи) имеют окраску от желтой до бурой. Они имеют кремниевый панцирь, который состоит из двух створок. Форма их бывает разнообразной — в виде звездочек, нитей, веретена. Это самая распространенная на Земле группа водорослей. Диатомеи обитают в соленых и пресных водоемах, на поверхности снега и в горячих гейзерах (при температуре около 85°С), во влажных почвах, на скалах и коре деревьев. Они создают около 1/2 биомассы Мирового океана, 2/3 кислорода, производимого Мировым океаном, и около 1/4 всего органического вещества на Земле.

 

Диатомовые водоросли: 1 — пиннулярия; 2 — навикула; 3 — синедра; 4 — плевросигма; 5 — мелозира; 6 — гомфонема

 

Диатомеи — основной корм многих морских и пресноводных животных, которых привлекает запасное вещество диатомей жидкое масло с запахом рыбьего жира (вернее - рыбий жир имеет запах масла диатомовых водорослей.) Мелкие ракообразные разгрызают опаловые коробочки диатомей, а рыбы (шпроты, сардина, сельдь, иваси, хамса, треска) глотают их целиком. Ими, в свою очередь, питаются хищные рыбы, тюлени, китообразные, морские птицы, и у всех этих животных жир приобретает специфический запах рыбьего жира. Масло диатомей, так же как и рыбий жир, богато витаминами А и D.

Диатомовые водоросли интенсивно развиваются весной и осенью, при более низких температурах, чем сине-зеленые и зеленые водоросли.

Эвгленовые водоросли - одноклеточные, часто бывают с 1-2 жгутиками. Клетки голые, иногда встречаются в капсуле. Это обычные обитатели небольших пресных стоячих водоемов.

В летние месяцыможно наблюдать, как в небольшом пруду или луже внезапно зеленеет вода. Причиной этого позеленения(«цветения») может быть массовое развитие эвгленовых водорослей.

 

Окрашенные эвгленовые водоросли: 1 - Trachelomonas bituricensis; 2 - Strombomonas ensifera; 3 - Euglena sanguinea, заполненная гематохромом; 4 - Phacus longicauda; 5 - Euglena ehrenbergi

 

Под микроскопом в капле воды, взятойиз такой лужи, видны многочисленные зеленые верете-новидные клетки. Легко изгибаясь, меняя форму тела, они быстро движутся во всех направлениях.

Обычно это эвглены (Euglena) — центральный род, по имени которого назван весь отдел. Хлорофилл у них содержится в органоидах-хромотофорах зеленого, бурого, красного или жел­того цвета. Хлорофилл есть во всех хроматофорах, но в незе­леных хроматофорах он замаскирован желтым, красным или коричневым пигментом. Все окрашенные жгутиковые относят­ся к автотрофным организмам.

Благодаря питанию органическими веществами они активно участвуют в самоочищении водоемов, которые загрязнены живыми веществами. Среди таких водорослей имеется несколько видов, являющихся отличными указателями степени загрязнения водоема. Они способны образовывать на их поверхности нестойкие пленки разноцветных окрасок – красно-кирпичного, зеленого, бурого, желто-зеленого.

Бурые водоросли - преимущественно морские формы. Представи­телями их являются: ламинария, фукус, саргассумы, падины и др. В пресноводных водоемах встречаются представители 4-х родов: Херибаудиелла, Плеурокладия, Боданелла и Сфацелярия.

Красные водоросли, или багрянки также обитатели морских водоемов (грацилярия, анфельция, порфира, филлофора, хондрус). Только немногие виды встречаются в пресных водоемах (батрахоспермум четковидный).

Большое значение для жизни прудов имеет и высшая вод­ная растительность, которая является субстратом для посе­ления, откладки икры, укрытием и строительным материалом гнезд, домиков. Водная растительность является также пи­щей для некоторых видов круглых червей, моллюсков, рако­образных, насекомых и рыб.

К растениям с плавающими листьями относят кувшинку чисто-белую (Nymphaca Candida), кубышку желтую (Nuphar lutea), земноводную гречиху (Polygonum amphibium); к груп­пе свободноплавающих цветковых — телорез {Stratiotes aloides), ряску (Lemna minor).

Все перечисленные растения не имеют мощной корневой системы и, как правило, после спуска прудов погибают, ос­тавляя зимующие почки или вегетативные побеги, которые дают начало новым растениям, когда пруды заливают водой.

Плавающая водная растительность: 1 - ряска (малая и трехдольная); 2 – кувшинка чисто-белая; 3 – рдест плавающий

 

Важную роль в трофике водных животных играют пред­ставители группы растений, погруженных полностью в воду, так называемых мягких высших водных растений. К ним от­носят рдесты (Potamogeton lucens, P. prefoliatus, P. pectinatus), элодея (Elodea canadensis), роголистник (Ceratophyllum demersum).

Мягкая, полностью погруженная водная растительность: 1- элодея, или водяная чума;

2 - рдест пронзеннолистный, 3 - роголистник темно-зеленый, 4-5 - перистолистник

 

Мягкие, подводные расте­ния (рдест, роголистник, уруть и др.) в умеренных количествах полезны для рыб и способствуют повышению продуктивности прудов, так как они улучшают газовый режим и служат пищей для некоторых рыб. Многие рыбы, употребляющие растительность в пищу, являются объектом малого или большого промысла. Кроме того, мягкая водная растительность создает благоприятную сре­ду для развития многих беспозвоночных организмов: низших раков, личинок насекомых, моллюсков, которые являются пищей для рыб. Однако ее обильное разрастание создает неблагоприятные условия для рыб и некоторых водных организмов, служащих для них пи­щей. Особенно бурно разрастается элодея, ее нужно удалять из водоема полностью.

У надводных растений (жесткая растительность) над поверхностью воды выступают не только стебель и соцветия, но и листья. К этой группе относится камыш — sciprus, тро­стник — phragmtes, рогоз — typha, хвощ — equisetum, водные злаки и др.

Жесткая растительность: 1- камыш, 2 - стрелолист, 3 - сусак, 4 - тростник, 5 - частуха, 6 - рогоз, 7 - ежеголовник,

 

Раститель­ность служит защитной полосой против волнобоя и размыва плотин. Однако чрезмерное развитие жесткой раститель­ности (камыш, тростник, рогоз, осо­ка), занимающей главным образом прибрежную, наиболее продуктивную кормовую зону, ухудшает условия рыб, так как они изымают из воды растворенные мине­ральные соли и надолго выводят их из кругооборота ве­щества, резко обедняя водоем, а отмирающая часть растений способствует заболачиванию и закисанию водоема, снижает количество растворенного в воде кислорода. Густые заросли такой растительности ме­шают рыбам пробираться на кормовые участки и создают условия для развития вредителей рыб.

Заросли водной растительности не должны занимать более 1/4 - 1/5 площади водного зеркала. При чрезмерном разрастании раститель­ность в прудах частично убирают и используют в качестве витаминной пасты как добавку к кормам. Излишки жесткой рас­тительности следует скашивать обыкновенной ко­сой, камышекосилкой или выдергивать с корневищами. Для увеличения рыбо­продуктивности сильно-заросших озер и прудов необходимо проводить мелиорацию (расчист­ку, известкование, удаление излишнего ила).

В качестве биологического мелиора­тора успешно себя зарекомендовал белый амур — Ctenopharyngodon idella (Val.), который поедает водные погруженные и полупогруженные, а также наземные растения. Белый амур поедает до 47 видов растений, вместе с тем он обладает и из­бирательностью в питании. На питание белого амура влияют температура, ветер и другие факторы среды. Среди поедае­мых амуром растений к первой группе поедаемости следует отнести рдест нитевидный и узколистный, элодею, тростник (молодые побеги); ко второй - ряску, рдест гребенчатый; к третьей - рдест кучерявый, туполистный и пронзеннолистный, молодые хвощи.

К непоедаемым растениям относятся: рдест пронзеннолистный (старый), блестящий и краснеющий, кубышка, кувшинка чисто-белая, резуха, ежеголовник, пузыр­чатка, гречиха земноводная, водяной перец, стрелолист, су­сак, водный лютик, камыш мелкий, осока, тростник (более 1 м), крупный рогоз, крупный хвощ, харовые водоросли.

Питается растительностью и красноперка Scardinius erythrophthalmus (L), которая относится к рыбам с расти­тельно-животным питанием. Молодь красноперки отличает­ся смешанным характером питания, а в возрасте двух лет она почти исключительно питается высшими водными растени­ями, нитчатыми и диатомовыми водорослями.

Обитающая во всех водоемах самого различного типа — прудах, озерах, реках — плотва (Rutilus rutilus) в зависимости от места и времени питания может потреблять как животные организмы, так и водную растительность (харовые, нитчатые и другие водоросли).

Водной растительностью, кроме животной пищи, пита­ются сазан Cyprinuscarpio (L.) и карп Cypriniscarpio (L). Они - представители пресноводной фауны - весной и в начале лета обсасывают и обгладывают молодые побеги ро­гоза. Молодь сазана питается водорослями, рдестами и се­менами различных растений, элодеей.

Обыкновенный (золотой) карась (Carassius carassius (L.)) отличается высокой пищевой пластичностью, он может пи­таться то исключительно животной, то растительной пищей, то детритом. Дополнительной пищей служат водные растения и для се­ребряного карася (Carassius auratus gibelio Bloch). В рацион его питания входят роголистник, рдест и уруть.

Высшие водные растения и их семена входят в рацион дополнительного питания таких видов рыб, как линь, голавль, язь, лещ, уклея., окунь, усач. В водоемах Подмосковья высшие водные растения в пище трех-четырехлеток леща составляют около 38%.

Рыбоводам и рыболовам необходимо знать, что характер питания у рыб по мере роста изменяется. Например, сего­летки карпа питаются планктонными организмами, а затем переходят на донные. При выращивании двухлеток карпа надо больше обращать внимание на то, что рыба потребляет донные организмы, и если их недостаточно, она использует зоопланктон.

Белый толстолобик потребляет фитопланктон и детрит, а белый амур на первых этапах своего развития питается зоо­планктоном, а затем переходит на высшую растительность.

Водную растительность употребляют более 40 видов ру­чейников. Рдесты и роголистник являются главным кормом для европейского речного рака. Из приведенных примеров видно, что макрофиты пред­ставляют большую пищевую ценность в питании рыб.

Кормовая ценность водных растений различна. На протяжении многих веков крестьяне из разных стран широко используют ряску для кормле­ния домашней птицы и свиней. Оказывается, ряска очень богата минеральными веществами. Так, кальция, натрия, магния в ней в 2—2,5, а железа — в 35 раз больше, чем в луго­вых травах (таблица 1).

 

Таблица 1 - Сравнительная характеристика химического состава водной растительности и кормовых культур, % на сухое вещество (Ю.А. Привезенцев, 1991)

Корм	Белок	Жир	Угле­воды	Зола
Клевер (сено)	12,6	2,7	36,3	7,0
Кукуруза (зерно)	10,4	4,1	68,7	1,6
Ряска	20,2	6,7	34,1	23,1
Роголистник	20,1	2,3	55,6	21,9
Рдест пронзеннолистный	27,8	3,2	50,7	18,3
Рдест гребенчатый	27,7	3,3	48,8	20,7
Водоросли
диатомовые	24,0	9,0	17,0	50,0
сине-зеленые	40,0	8,0	41,0	11,0
протококковые	46,0	14,0	32,0	8,0

Из жесткой расти­тельности ценны, как корм для рыбы: манник водяной, в котором содержится 75% крахмала и сахара, 9,7% белка, 0,4% жира и 0,2% клетчатки. В молодых стеблях и листь­ях тростника имеется 6,72% сырого протеина, в том числе 5,01% чистого белка, 1,63% сырого жира, 21, 36% клетчатки, 10,86% золы и много витамина С. Питательны и корневища тростника (до 50% крахмала, около 6% сахара, 5,2% белков и 0,9% жира).

В природных условиях ряска образует биомассу до 375 т/га, а при искусственных условиях можно получать до 1000 т/га.

Рдест гребенчатый (мягкая водяная растительность) бо­гат сырым протеином (около 13%) и содержит 1,5% жира, 21% клетчатки и 27,1% БЭВ.

Задание1. В рыбоводном пруду наблюдается цветение сине-зеленых водорослей. Опишите влияние на экологию водоема и предложите методы для предотвращения этого явления.

Задание 2. Какие водоросли являются ценным кормом для рыб? Как можно повысить их концентрацию в рыбоводных водоемах? Какие технологии их культивирования существуют?

Задание 3. В рыбоводном пруду наблюдается сильное зарастание водной поверхности рогозом и камышом. Какое влияние оказывает это на эффективность рыбоводства? Какие существуют методы борьбы с зарастаемостью рыбоводных водоемов?

Задание 4. В рыбоводном хозяйстве выращивается карп. Нерест производителей проводится в нерестовых прудах? Какое влияние имеет растительность на успешное проведение нереста карпа? Как можно повысить эффективность естественного нереста с помощью водной растительности?

Задание 5. Проанализируйтевлияние водной растительности на выращивание рыб и заполните таблицу.

 

Таблица – Влияние водной растительности на культивирование рыб

Тип водной растительности	Название видов	Положительное воздействие на рыбоводство	Отрицательное воздействие на рыбоводство
Сине-зеленые водоросли
Зеленые водоросли
И т.д.

 

Вывод:

 

Сине-зеленые водоросли (Цианобактерии):

1 – Synechococcus aeruginosus (С инехококкус ржавый) - Хроококковые

2 – Dactylococcopsis rhaphidioides (Д актилококкопсис)

3 – Merismopedia glauca (М ерисмопедия глока);

4 – Microcystis aeruginosa (Микроцистис)

5 – Gloeocapsa turgida (Род Глеокапса);

6 – Gomphosphaeria aponina (Гомфосферия апонина)

7 – Chamaesiphon curvatus (Хамесифон); 8 – Sigonema ocellatum (Стигонема)

9 – Nostoc pruniforme (Носток); 10 – Anabaena hassalii (Анабена)

11 – Aphanizomenon flos-aquae (Афанизоменон)

12 – Tolypothrix tenuis (Толипотрикс тонкий)

13 – Calothrix gypsophila (Калотрикс)

14 – Oscillatoria chalybea (Осциллатория)

15 - Lyngbya confervoides.(Лингбия)

 

Низшие растения: 1 — Cosmarium; 2— Scenedesmus; 3— Pandorina; 4— Clоdophora; 5 — Pediastrum; 6 — Volvox (слева — с дочерними ко­лониями внутри; справа — с яйцами и сперматозоидами)