По аллеям гидросада

Гидрофиты в искусственных водоемах

Бассейны и аквариумы для содержания водных растений представляют собой своего рода модель экологической системы или биогеоценоза. В самом деле, в таком водоеме есть все компоненты биогеоценоза: абиогенные (грунт, вода, свет, температура и т. д.) и биогенные (растения, животные, грибы и бактерии). Благополучие всей модели зависит от наличия как всех компонентов модели, так и активного взаимодействия их друг с другом. Этой модели присущи характерные черты, две из которых мы рассмотрим.

Первая — динамика. Модель биогеоценоза живет, развивается — проходит период становления, молодости, зрелости, старости, — деградирует и гибнет. Изменения в абиотической среде могут ускорить или замедлить те или иные стадии в развитии нашей модели. Изменения взаимоотношений между живыми компонентами тоже регулируют скорость жизни биогеоценоза. Допустим, размножились животные, которые едят растения, съели всю зелень — ясно, что характер биогеоценоза изменился. Но животные эти специализированы, ничем другим питаться не могут и перебраться никуда нельзя — наш пруд замкнутый. От голода начинается падеж растительноядных животных, сокращается их размножение. Обилие трупов ведет к росту числа бактерий и грибов, а это снижает редокс-потенциал, вода насыщается сероводородом, метаном... Наш биогеоценоз погиб, переродился, пруд стал совсем другим.

Или непомерно разрослись растения, некому их поедать. Со временем они начнут притеснять друг друга, затенять, душить по ночам углекислотой все живое и губить себя. Одни виды исчезнут совсем, другие будут расти и тут же частично отмирать, органики на дне станет все больше, а здесь грибы и бактерии переживают расцвет и... Пруд стал болотом. Опять смерть того биогеоценоза, который был вначале.

Ясно, что нормальная динамика биогеоценоза возможна, когда его компоненты взаимно уравновешены.

Вторая характерная черта модели — устойчивость. Наша модель до определенных пределов способна противостоять воздействию внешней среды. А среда постоянно пытается вывести его из равновесия. Допустим, наш пруд приспособился к тому, чтобы покрываться льдом зимой. Из года в год зимой он замерзает. Растения осенью образуют зимующие почки и те опускаются в грунт. Ряски зимой уходят тоже ко дну — ассимилятивные процессы в них замедляются, и вода постепенно заполняет аэрокамеры, ряски тяжелеют и тонут. Зимуют подо льдом и животные. На поверхности может образоваться ледок толщиной до 2 см, а в очень суровую зиму и до 0,5 м. Во втором случае отмели промерзнут и большинство живых организмов в них погибнет. Но летом система восстановит равновесие, на отмелях поселятся животные, постепенно вновь освоят их и растения.

Но давление среды может и превысить устойчивость системы. Предположим, пруд впервые за 100 лет промерз до дна. Это уже катастрофа. Весной пруд, конечно, оживет, но это будет совсем другой комплекс организмов, чем в прошлом году. Незначительный спуск бытовых и промышленных отходов в воду не страшен — на них «набрасываются» растения, животные, микроорганизмы и вскоре восстанавливают свойства водоема. Но если такое воздействие станет постоянным или усилится, биогеоценоз потеряет устойчивость.

Таким образом, модель биогеоценоза нормально существует, пока может противостоять внешним воздействиям и сохранять свою устойчивость.

Аквариум как модель биогеоценоза существует благополучно энное количество времени, до тех пор, пока сохраняется его устойчивость, способность восстанавливать равновесное состояние системы.

Простой пример. Вы сливаете из аквариума в раковину с помощью шланга 1/5 часть воды, но по недосмотру выливается половина воды. Что делать? Доливать половину свежей? Или к холодной добавить горячей? Ни то, ни другое. Смена 1/5 объема воды — это удар по системе в аквариуме. Модель биогеоценоза выдержит такой удар — сначала вода помутнеет, растения изменят положение листьев, а назавтра все восстановится в лучшем виде.

А резкая смена половины воды уже превысит способность системы восстанавливаться. Сначала отреагируют рыбы, часть погибнет. На следующий день начнут погибать растения. Избежать этого можно, доливая новую воду в течение нескольких дней понемногу. В естественных водоемах тропиков смена воды тоже происходит, но не так резко, как в аквариуме, а постепенно — в течение не одних суток, к тому же вода рек и дождевая существенно отличаются от водопроводной. А свет? В аквариуме освещенность зависит от нас, а в природных водоемах — от солнца, которое светит так же, как миллионы лет назад. От нас зависят температура воды в аквариуме, подкормка растений, соотношение числа растений и животных, подбор животных, не вредных для растений, и многое другое.