Обследование водоема, флора водоема, водоросли, цветение, проект очистки

Принципы обследования водоема, береговой линии, описания флоры, водорослей и макрофитов озера

Водная растительность озера это не тина и хаотичные заросли, а хорошо организованная система, которая формируется по чётким природным правилам. От того, какие растения и на какой глубине растут в водоёме, зависит его экологическое состояние, прозрачность воды, скорость заиливания и даже дальнейшая судьба озера. Изучая растительность и состав грунтов озера по зонам, строят специальные карты и определяют, как развивался водоем и каким образом устроено его будущее, какова его биологическая продуктивность. 

Какое антропогенное давление переживает водоем, такая и биологическая рекультивация водоема и прилегающих земель, включая обследование береговой линии (границы водного объекта), границ водоохранных зон и прибрежных защитных полос водных объектов в пределах водного объекта.

Перед мероприятиями по очистке водоема, которые затрагивают экологию озера или другого водоема, а именно очистки акватории и дна,  озер и рек, обслуживания или эксплуатации с целью рыбоводства, желательно проведение исследования акваторий с привлечением гидрологов, биологов и ботаников. Реабилитация или Очистка водоема в случае практически полной его утраты, а такие ситуации бывают, - полное заиливание и резкое снижение площади акватории, - исследование вряд ли целесообразно, сначала нужна очистка от зарослей растительности. Заселение гидробионтов и забота об экологии возможна после физической очистки от песка, ила, грунта. Но в других случаях, например при необходимости строительства у водоема, исследование бывает целесообразно.

Например, водоем решили заселить рыбой для продукции или  рекреации зоны отдыха. Как повлияет это действие на экологию водоема? Естественно, любое воздействие так или иначе, приводит к установлению нового экологического равновесия. Однако при некоторых воздействиях озеро может тотально зарасти, зацвести и стать пристанищем для опасных видов кровососущих насекомых, которые не только снижают привлекательность отдыха, но и несут угрозу здоровья.

Поэтому изучают не только макрофиты, растения, но и фауну озера. Простые решения по биологии - применение определенных типов рыб, позволяют контролировать численность комаров, в том числе и опасных переносчиков.

Например, с учетом глобального потепления обязательно проводиться Энтомологическое обследование и разработка противоэпидемических мероприятий по предупреждению возникновения заболеваний лихорадкой Зика, западного Нила, малярией и других паразитарных болезней на территории муниципального образования, актуальный фактор обследования водоема в жарких, субтропических и даже резко-континентальных условиях.  К примеру, это Субтропики (субтропические пояса) расположены между тропическим и умеренным поясами Северного и Южного полушарий — приблизительно между 30° и 40° северной и южной широты. 

 Снижение поверхностных стоков путем развития леса или луга на берегах позволяет оформить охранную зону так, чтобы она по максимуму усваивала органику и удобрения с рядом расположенных сельхозугодий. Существуют и другие решения, которые применяются по необходимости для восстановления функции озёр, затонов, очистки стариц.

Очистка стариц - бывает необходима, когда происходит заболачивание старицы - прежнего участка русла реки. Старицы образуются десятки и сотни лет, в них развивается особый биоценоз, но в условиях снижения уровня грунтовых вод и засухи, уменьшения осадков и притока, старица превращается в болото с комарами. И для близлежащих населенных пунктов очистка старицы становится гигиенической задачей.

На копии из книги справа отображен список самых распространенных типов организмов - растений и фауны, населяющей практически каждый здоровый водоем средней полосы. 

На иллюстрации справа нет перловиц - эти моллюски встречаются в каждом здоровом водоеме и отсутствуют в сильно нарушенном. При очистке озера, которое сильно загрязнено, техника обязательно обнаружит в иле старые раковины перловиц. Если есть живые экземпляры - водоем хорошо себя чувствует, это показатель здоровья.

Что такое высшая водная растительность

К высшей водной растительности относятся крупные водные растения - макрофиты. Это цветковые водные растения и некоторые крупные водоросли, которые живут в прибрежной зоне и на дне водоёма.

Именно макрофиты:

• поглощают питательные вещества, поступающие с берегов;
• снижают цветение воды;
• стабилизируют донные отложения;
• формируют естественные «фильтры» между берегом и открытой водой.
• являются убежищем для мальков рыб, укрытием для их нереста и кормом. На развитой поверхности листьев цветковых и слоевищ и филлоидов, а также нитей водорослей живет и размножается планктон и микроорганизмы, так как вода рядом с растениями днем богата кислородом и значительно теплее, чем в глубине. Известно, что при сильной загрязненности воды питательными веществами на листьях растений вырастает много нитчатых водорослей. К примеру, убирая эту тину из пруда, можно постепенно очистить воду от макроудобрений. 

Отмирая, растения формируют ил, в котором живут личинки, черви, и сапропель, который подстилает дно водоема - это аккумулятор плодородия.
Почему растения в озере растут поясами, - это Фации, термин из геологии и экологии, область, сложенная и заселенная организмами похожим образом. Фация - полоса с примерно одинаковым видовым составом макрофитов и структурой грунта, фации родственны слову Face, однородная область ландшафта. Иллюстрация показывает способ отображения карты профиля озера с указанием макрофитов и типа грунта.

Пример из научной книги как формируют описание растительности и грунтов подстилающих водоем



  Профиль через озеро Нарочь в створе д. Стебенево – д. Наносы.

Фации; м, расстояние; Характер отложений грунта; Растительная ассоциация.

1.  0,0—0,7м Песок заиленный Ежеголовниково - элодейно-рясковая. 24 вида
2.  0,7—1,0м Песок заиленный Камышово-харово-рдестовая. 11 видов
3.  1,0—3,0м Песок заиленный Харово-телорезовая с рдестом. 3 вида
4.  3,0—6,0м Песок заиленныйХарово-роголистниковая. 4 вида
5.  6,0—8,0м Сапропель карбонатный Роголистниковая. 2 вида
6.  4,0—6,0м Сапропель карбонатный Элодейно-роголистниковая. 4 вида
7.  2,0—4,0м Песок с галькой Харово-моховая. 4 вида
8.  4,0—6,0м Песок с галькой Харово-роголистниковая. 3 вида
9.  7,0—9,5м Сапропель карбонатный Роголистниковая. 2 вида
10.  6,0—8,0м Сапропель карбонатныйХаровая. 2 вида
11.  5,0—6,0м Сапропель карбонатный Элодейно-роголистниковая. 4 вида
12.  2,0—5,0м Песок заиленный с ракушками Элодейно-харовая. 3 вида
13.  0,6—2,0м Песок заиленный* Тростниково-харовая. 2 вида
14.  0,6—0,2м Песчано-галечниковый материал* Рдестово-харовая
* Песчаные отложения на глубине 8—10 см подстилаются карбонатным сапропелем.

Если посмотреть на озеро сверху или сделать разрез от берега к центру, можно заметить, что растения располагаются полосами, параллельно берегу. Это связано прежде всего с:

• глубиной;
• прозрачностью и химическим составом воды;
• типом донных грунтов;
• волновым воздействием и тем, как устроена береговая линия, какие грунты,
• какое происхождение озера - бывают карстовые, ледниковые, вулканические озёра по происхождению. Большинство озёр северо-запада России - ледниковые. Они характеризуются пологим илистым берегом, полосы различные по типу растений и донных отложений - ярко выражены.

Чем глубже вода, тем меньше света — а значит, меняется и состав растительности.
Основные пояса водной растительности для разработки проекта очистки водоема

  1. Прибрежная водно-болотная зона

Это самая мелкая часть у кромки воды. Здесь растут растения, которые легко переносят колебания уровня воды:

1. аир,
2. осоки,
3. калужница,
4. стрелолист,
5. лютики.

Эта зона первой принимает на себя сток с берега, в том числе - основной удар смыва органических и минеральных удобрений с полей, и играет важную роль в очистке воды.

  2. Полоса надводных (полупогружённых) растений

Она формирует своеобразный «второй берег» и обычно располагается на глубинах до 1–2 метров.
На песчаных грунтах здесь преобладает тростник, на заиленных — камыш и манник. Эти растения:

• используют солнечный свет и воздух напрямую;
• хорошо противостоят волнам;
• быстро разрастаются вегетативно.

При сильной волновой нагрузке или на размываемых берегах эта полоса может отступать от линии берега, образуя зону «затишья».

  3. Растения с плавающими листьями

Эта полоса тянется обычно до глубины около 3 метров и особенно хорошо развита в заливах и спокойных участках.
Здесь можно встретить:

• кувшинки, чаще - кувшинка белая
• кубышка желтая
• плавающие рдесты,
• ряску.

Широкие листья защищают воду от ветра и волн, создавая спокойные условия для подводной жизни. Кстати, кувшинка белая и кубышка желтая - растения под защитой закона, в федеральной красной книге. Наличие высших цветковых растений из нимфей говорит о благополучии водоема. Если водоем загрязняют фермы и поля, вопреки ожиданиям, высшие цветковые сокращаются в численности. Плодородие и продуктивность водоема имеет оптимум, впрочем как и для поля и для леса это также верно.

  4. Полностью погружённые растения

Это самая обширная зона в большинстве озёр. Растения здесь почти полностью находятся под водой и лишь во время цветения поднимают соцветия на поверхность.
Типичные представители:

• рдесты,
• элодея,
• роголистник,
• уруть (перистолистник Myriophýllum)
• харовые водоросли.

В прозрачных водоёмах такие растения могут расти на глубине до 7–8 метров.

Как устройство дна водоема влияет на растительность

Тип донных отложений напрямую определяет, какие растения смогут здесь закрепиться:

• песок и галька — бедные по растительности участки;
• заиленные грунты — самые богатые по разнообразию и плотности зарослей;
• карбонатные илы — характерны для харовых водорослей;
• торфяные грунты — обычно малозарастающие.

Именно поэтому два внешне похожих озера могут иметь совершенно разный растительный облик. 
Кроме состава грунта, подстилающего ложе водоема, влияют также структура, растительность береговой линии и водоохранной зоны. Например, восстановление леса на берегу, его окультуривание, может серьезным образом улучшить состояние водоема. 

Единственное, куда невозможно вторгаться - это плавни и болотистые берега. Как правило, на водоеме устраивают один пляж. А бОльшую часть водоема - илистый берег, плавни и болота просто исключают из пользования, как-либо восстановить болото - такие работы предпринимаются только после техногенных аварий и разливов загрязняющих веществ. Нарушенное болото, например, при ведении стройки, как либо "вырастить заново" - очень сложно. Но и такие мероприятия можно спланировать и осуществить, так как многие геоматериалы могут быть творчески применены для этой цели.

Когда пруд и река зарастает со временем

Зарастание озёр — это естественный процесс, который идёт тысячелетиями. В своём развитии водоёмы проходят несколько этапов:

1. Прозрачные, бедные питательными веществами озёра — мало растений, преобладают мхи и водоросли.
2. Мезотрофные озёра — активный рост подводных растений, чёткая поясность.
3. Эвтрофные озёра — доминирование тростника, кувшинок и фитопланктона.
4. Зарастающие и заболачивающиеся водоёмы — исчезновение типичных водных растений и переход к болотной растительности.

Человеческая деятельность: сбросы, стоки, удобрения, которые попадают вместе со стоками с полей и ферм, резко ускоряет этот процесс.

Почему важно понимать структуру растительности водоема

Знание закономерностей распределения водной растительности необходимо:

• при расчистке и восстановлении водоёмов;
• при проектировании благоустройства берегов;
• для оценки экологического состояния озера;
• при выборе методов удаления растительности без ущерба экосистеме.

Без учёта этих закономерностей любые работы очистки на водоёме будут либо неэффективными, либо вредными.

Водная растительность — это индикатор состояния водоёма. Понимание того, какие растения, где и почему растут, позволяет грамотно управлять озером, продлевать срок его жизни и сохранять природное равновесие. Исследования, которые мы можем провести не только связаны с очисткой водоема. Мы можем привлечь биологов и экологов для общей оценки здоровья водоема, сравнить с результатами прошлых лет и вынести предложения по снижению антропогенного воздействия на водоем.

Предлагаемая нами очистка водоема - лишь малая часть мероприятий по снижению антропогенного воздействия на озеро, реку, пруд или на другой тип водоема, например старицу или запруду.

Данные исследований собираются в отчет и вырабатываются рекомендации по конкретным действиям - как "разгрузить водоем" от стоков, какие меры должны применить хозяйствующие субъекты, как усилить экологическую функцию водоохранных зон, как улучшить качество воды в водоеме. Как исключить размножение паразитов и переносчиков инфекций наименее вредным для экологии и человека способом.

Обращайтесь за обследованием водоема!
Обращайтесь если нужна очистка водоема!