Проблема зарастания мелководных водоёмов сейчас актуальна. На территории России создано и эксплуатируется множество искусственных водоёмов (около 1162 водохранилищ) [1], которые являются неизменными местами обитания водоплавающей дичи и, как следствие, являются важными объектами охотпользования. Большинство водоёмов, расположенных на территории России, строилось в середине ХХ века и в большинстве своём было предназначено для водозадержания при половодье или для орошения земель в засушливых районах страны. Все эти искусственные водоёмы в основном мелководны, что является фактором, увеличивающим риск их загрязнения. Практически все искусственно созданные водоёмы со временем подвергаются загрязнению, зарастанию и заилеванию, поэтому проблема эта стоит сейчас особенно остро и является проблемой, способной сильно ограничить охотпользование. Большинство водохранилищ в настоящее время подвержено заболачиванию. Актуальность проблемы именно для Воронежского водохранилища очевидна, т.к. создавалось оно в 1972 году и на сегодняшний день имеет уже достаточно большой срок эксплуатации и также подвержено зарастанию и заилеванию.
Анализ проблемы
Анализируя данные Кудрина А.М., можно отметить, что процессам эвтрофикаци [9] наиболее подвержены водоёмы до 2 метров глубины со слабым течением и иловым характером донных отложений [6; 7].
При практически сплошном зарастании (до 70% поверхности воды) наблюдается уменьшение биологической продуктивности биогеоценоза во всех звеньях сложной пирамиды водных экосистем [8]. Тем самым оказывается влияние и на динамику водоплавающих.
Лозовым А.Д. и Петрушиным М.В. предлагается делить водоёмы по степени зарастания следующим образом: чистые (зарастание до 10%), слабозаросшие (11-30%), заросшие (31-50%) и сильно заросшие (более 70%). Вариант зарастания определяет как защитные, так и гнездовые возможности угодий, тем самым определяется пригодность угодий для охотпользования. На отдельных участках водоёма имеются места с зарастанием более 70% [2; 3].
На водоёме имеется множество мелководных участков, которые в первую очередь и являются «зонами риска». Наибольший ущерб при развитии процесса заболачивания наносится охотничьему хозяйству, которое на этом участке ориентировано в первую очередь на водоплавающую дичь, а страдает при зарастании именно орнитофауна [5]. Да и большинство охотничьих хозяйств, расположенных на территории России, ориентируются на разведение водоплавающих и чаще всего привязаны к водным объектам. Следовательно, успех ведения такого хозяйства будет в большой степени зависеть от чистоты водоёма и степени его зарастания и заболачивания. А поддержание водоёма в оптимальном состоянии требует больших материальных затрат, поэтому не все хозяйства идут на это.
Расчистка различных участков Воронежского водохранилища, а также его притока - реки Усманки и реки, образующей само водохранилище - реки Воронеж, не производилась уже около пяти лет.
В этом году (2012) планируется выделение средств из федерального и местного бюджетов на очистку отдельного участка устья реки Усманки, а также наиболее проблемных участков водоёма. В долгосрочной перспективе это может значительно улучшить ситуацию и коренным образом изменить динамику численности популяций охотничьих птиц, обитающих на водохранилище, что неизменно положительно скажется на охотпользовании.
Однако не следует забывать о том, что любые резкие изменения могут и негативно сказаться на водоплавающих, если рассматривать эту проблему в краткосрочной перспективе. При резкой расчистке будет убран не только, к примеру, телорез, делающий невозможным гнездование уток и лысух, но и заросли рогоза, которые являются для птиц укрытием [5]. Следовательно, численность дичи в первые два-три года после расчистки может резко сократиться, но впоследствии вернётся к своим обычным показателям [4].
Цель исследований и состоит в том, чтобы, с одной стороны, применить меры по расчистке мелководных участков водоёма для ведения рационального охотпользования, а с другой - не забыть и о негативных последствиях резкого вмешательства. Охотничье хозяйство района остро нуждается в этих мерах. Все исследования проводятся экспериментальным методом и методом наблюдений за результатами проводимых мероприятий.
Невозможно осуществлять любые мероприятия без знания истории создания и существования таких водоёмов.
История искусственных водных объектов уходит корнями глубоко в прошлое. Уже в летописях встречаются упоминания о водяных мельницах. Мельницы имели в своей конструкции колесо, приводимое в движение давлением воды. Пруды, расположенные при мельницах, являлись родоначальниками современных водохранилищ, а колёса - прародителями турбин гидроэлектростанций. Водоёмы создавались также и на случай сухого и жаркого лета, для разведения рыбы и просто для украшения ландшафта. Много прудов было сооружено в XVII-XIX вв. Размеры колебались от небольших (площадью менее 1 км2) до весьма обширных. Например, водоём на реке Чермоз имел площадь 24 км2, а на реке Иж (обе в бассейне Камы) достигал 14 км в длину и 4 км в ширину. К XIX веку пруды обеспечивали энергией, как известно, до трёх тысяч промышленных производств. У города Кашира работал целый каскад мельничных установок из 12 ступеней. А с XVIII века водохранилища в России широко использовались и для судоходства. Например, построенное в 1719 г. Вышневолоцкое водохранилище являлось частью водного пути от Волги до Балтийского моря [1].
В современной России существует множество водохранилищ, которые значительно изменили природную среду. Многие водохранилища России входят в число крупнейших в мире и практически все они созданы во второй половине XX века.
Водохранилища исправно служат людям [1]. В горах они являются источниками дешёвой энергии, а в засушливых районах питают оросительные системы и служат местом отдыха для местных жителей. На Дальнем Востоке искусственным озёрам принадлежит важная роль в борьбе с наводнениями.
Водохранилищ в европейской части России почти 1,1 тыс., а в азиатской - в 10 раз меньше. Своеобразны водохранилища северо-запада Европейской России. Почти все они представляют собой озёра, которые увеличили площадь из-за подъёма уровня воды. Искусственные водоёмы сильно изменили главную реку Русской равнины - Волгу и некоторые её притоки: на них создано 13 водохранилищ объёмом более 1 км3. Преобразование началось в 1843 г., когда в верховьях Волги (в 8 км ниже озера Волга) построили Верхневолжский бейшлот - водоподпорную плотину. Без малого через сто лет было залито второе водохранилище на Волге - Иваньковское, которое часто называют Московским морем. От него начинается канал имени Москвы, соединяющий реку со столицей. Вниз по течению Волгу перегородили ещё семь плотин с образовавшимися водохранилищами.
Рыбинское водохранилище по площади можно сравнить с крупнейшими озёрами Европы. Этот водоём затопил широкие долины левых притоков Волги - Шексны и Мологи. В результате образовался водоём шириной до 60 км и длиной 140 км, со множеством заливов, полуостровов и островов. Плотина ещё одного крупнейшего водохранилища - Куйбышевского подняла уровень воды в Волге на 26 м, а искусственное море затопило пойму реки на площади почти 6,5 тыс. км2. Около 300 сёл и городов пришлось переносить на новое место. Это самое бурное из всех волжских водохранилищ: в осенние штормы высота волн нередко достигает 3 м [1].
Прежде Волга в нижнем течении разливалась весной на 25-30 км, уровень воды поднимался у Волгограда на 8-8,5 м, а у Астрахани - на 5,5 м. Теперь весь сток половодья задерживается каскадом водохранилищ. Даже катастрофически высокое половодье 1979 г. не принесло серьёзного ущерба.
Пятнадцать крупнейших в мире водохранилищ созданы в Сибири и на Дальнем Востоке. Их строительство началось в 50-х гг. XX в. Плотины возведены на многоводных реках: Оби, Енисее, Ангаре, Вилюе, Колыме, Зее. Благодаря гористому рельефу было затоплено относительно немного земель, если учесть, что подпор (повышение уровня воды в русле реки) у сибирских водохранилищ в 4-6 раз больше, чем у равных им по плошади волжских. Длина «морей», как правило, значительна: от 150 км у Колымского и Хантайского до 565 км - у Братского. Средняя ширина относительно невелика, за исключением некоторых участков, где вода разливается до 15-33 км. Уникально Иркутское (Байкальское) водохранилище: 60-километровый участок верхнего течения Ангары фактически стал единым целым с Байкалом, уровень которого поднялся на метр. У самого большого в мире долинного водохранилища - Братского очень своеобразная форма: широкие плёсы сочетаются с длинными извилистыми заливами. Колебания уровня составляют до 10 м. Водохранилище имеет большое значение для энергетики, судоходства и лесосплава в нижнем течении Ангары, а также для водоснабжения Братского промышленного комплекса. Саяно-Шушенское водохранилище обеспечивает работу самой мошной в стране ГЭС. Оно затопило долину Енисея на протяжении более 300 км, но по ширине небольшое - до 9 км. Колебание уровней по сезонам - до 40 м. Плотина Красноярского водохранилища возведена на узком, шириной до 800 м, участке в долине Енисея, зажатом между высокими скалами. Здесь сооружён уникальный подъёмник. Суда, подходящие к плотине, попадают в специальную, наполненную водой камеру, и на огромных размеров лифте их переносят через плотину вниз по течению; встречные поднимают обратно - на стометровую высоту.
Искусственные водоёмы, как уже было сказано, расположены по всей огромной территории страны в различных климатических условиях и, как известно, являются излюбленными обиталищами водоплавающей дичи. Воронежское водохранилище также не является исключением.
Однако при строительстве искусственных водоёмов возникает множество экологических проблем, связанных с резким изменением рельефа местности в районе строительства. В результате образования водохранилища водой затапливаются значительные территории, ранее являвшиеся сушей. Вследствие этого резко изменяется гидрологический режим почв, прилегающих к водоёму, затапливаются территории, ранее являвшиеся пастбищами или лугами. С течением времени и сам водоём может подвергаться зарастанию и уменьшению площади зеркала, сукцессионным процессам, а это, безусловно, оказывает сильное влияние на динамику численности всей водоплавающей дичи, обитающей на водохранилище.
Со всеми этими процессами неразрывно связано такое понятие, как эвтрофикация. Важнейшими показателями качества водоёма является степень его эвтрофикации и обычного зарастания такими растениями, как, например, телорез или рогоз. Явление эвтрофикации свойственно для всех водоёмов, только проявляется оно по-разному.
Как известно, эвтрофикация - это процесс обогащения водоемов питательными веществами, особенно азотом и фосфором, главным образом биогенного происхождения. В результате происходит постепенное зарастание озера и превращение его в болото, заполненное илом и разлагающимися растительными остатками, которое в конце концов полностью высыхает. В естественных условиях этот процесс занимает десятки тысяч лет, однако в результате деятельности человека, и в целом антропогенного загрязнения, протекает очень быстро. Так, например, в маленьких прудах и озерах он завершается всего за несколько десятилетий. Эвтрофикация усиливается, когда рост растений в водоеме стимулируется азотом и фосфором, содержащимися в насыщенных удобрениями стоках с сельскохозяйственных угодий, в чистящих и моющих средствах и других отходах. Воды озера, принимающего эти стоки, представляют собой плодородную среду, в которой происходит бурный рост водных растений, захватывающих пространство, в котором обычно обитают рыбы. Водоросли и другие растения, отмирая, падают на дно и разлагаются аэробными бактериями, потребляющими для этого кислород, что приводит к замору рыбы. Озеро заполняется плавающими и прикрепленными водорослями и другими водными растениями, а также питающимися ими мелкими животными.
Синезеленые водоросли, или цианобактерии, делают воду похожей на гороховый суп с дурным запахом и рыбным вкусом, а также покрывают камни слизистой пленкой.
По нашему мнению, зарастание определённых участков водохранилища прежде всего телорезом, безусловно, значительно затрудняет расселение и жизнедеятельность всей водоплавающей дичи, обитающей на этих участках. Наиболее сильно при зарастании ограничиваются возможности укрытия и гнездования водоплавающих, т.к. телорез делает практически невозможным устройство гнёзд в зарослях рогоза, например для лысухи, хотя она и является наиболее пластичным видом. Через рогоз, заросший телорезом, уткам практически невозможно пробраться, что в свою очередь исключает возможность укрытия. Такая проблема на водохранилище действительно существует, а все мы хотим сохранения положительной динамики водоплавающих на длительный период. Следовательно, необходимо принимать какие-то меры по очистке хотя бы отдельных участков водоёма от зарослей. Есть некоторые способы очистки. Хотя они и носят кратковременный сезонный характер, но всё же действенны.
В летнее время на мелководье, которое хорошо прогревается солнцем, быстро разрастается разнообразная водная растительность.
Чрезмерное зарастание водоемов препятствует проникновению света и тепла в нижние слои воды, ухудшает кислородный режим. Для борьбы с зарастанием водоемов обычно используют механический и биологический способы очистки. Скошенную массу извлекают на берег граблями или тросом.
Выводы и пути решения проблемы
Исходя из всего сказанного можно сделать следующие выводы:
- вопрос о быстром зарастании мелководных водоёмов недостаточно изучен, и о нём имеется только общая и неполная информация;
- эвтрофикация наносит ущерб охотничьему хозяйству в виде сокращения полезной площади водно-болотных угодий и численности водоплавающих в целом;
- основная проблема заключается в том, что водоёмы строятся мелкими, из-за чего подвержены быстрому зарастанию и эвтрофикации;
- путём решения этой проблемы может являться кратковременная глубокая очистка участка зарастания с помощью экологически чистых методов, а также изначальная постройка более глубоководных водоёмов.
Существуют рекомендации для решения данной проблемы. Для полного уничтожения растительности на каком-либо участке ее необходимо скашивать несколько раз за сезон.
Мягкую растительность удаляют протягиванием по дну колючей проволоки или небольшого бредня. С помощью последнего можно удалить и чрезмерно разросшиеся плавающие растения (ряску, многокоренник, водокрас) [10].
Скошенную растительность употребляют на корм скоту и птице, а также используют для приготовления компоста и зеленого удобрения. В качестве биологической мелиорации можно рекомендовать зарыбление заросших водоемов годовиками и 2-летками белого амура, питающегося водной растительностью. Если в водоеме имеются крупные хищные рыбы, то выпускаемый в него рыбопосадочный материал должен иметь массу не менее 200-220 г. При зарыблении водоемов белым амуром необходимо получить разрешение органов рыбоохраны. По нашему мнению, все эти меры при правильном и своевременном их исполнении могут предотвратить существенное или чрезмерное зарастание участков водохранилища. В этом случае проблема зарастания не будет стоять столь остро, а водно-болотная растительность будет фактором, поддерживающим численность популяции водоплавающих на определённом высоком уровне, а не ограничивающим её.
Рецензенты
- Венгеров П.Д., д.б.н., профессор кафедры биологии растений и животных Воронежского государственного педагогического университета, г. Воронеж.
- Негробов О.П., д.б.н., профессор кафедры экологии и систематики беспозвоночных животных Воронежского государственного университета, г. Воронеж.