Бесплатный фрагмент - Биологическое равновесие в аквариуме

Биологическое равновесие в аквариуме

К.т. н. Михаил Климовицкий

Глава 1

Аквариум — биологическая система, в которой все факторы оказывают взаимное влияние друг на друга (2).

Если в аквариуме изменится какой-либо один процесс, то это влияет на все остальные процессы. Например: если растения получают недостаточно углекислого газа, то они производят меньше кислорода, которого будет недостаточно для рыбок.

Биологическое равновесие — это экологически уравно-вешенное соотношение между растениями, животными и совокупностью внешних факторов, которое нужно достичь в аквариуме.

К главным причинам нарушения биологического равновесия можно отнести:

— малое количество растений;

— чрезмерное количество рыб;

— перекорм рыб;

— передозировка удобрений;

— избыток органики в грунте.

Рассмотрим эти причины.

Глава 2

Количество растений

Начнем с того, что во множестве офисов учреждений и в магазинах держат аквариумы без растений (так проще) или с искусственными, пластиковыми «растениями» (и игрушками).

В таких аквариумах имеется грунт, обычно крупная галька, и держат больших, факторных рыб: золотых, цихлид, крупных барбусов, попугаев, пираний. Таким рыбам идет много корма. Поэтому нужны мощные фильтры для очистки воды. Эти рыбы относятся к агрессивным и, как правило, уничтожают живые растения.

Для обеспечения рыб кислородом в таких аквариумах должна быть сильная аэрация.

В отсутствие растений в офисных аквариумах бурно разрастаются водоросли, которые частично выполняют роль аквариумных растений, но имеют малопривлекательный вид.

В других аквариумах, как правило у начинающих, может быть малое или недостаточное количество растений. Определение достаточности количества растений весьма сложная задача, зависящая от видов растений, скорости их роста, состояния и других ботанических характеристик, рассмотренных нами в предыдущих разделах.

Вообще, с точки зрения оптимальных условий содержания рыбок, много растений не бывает. Но прополки делать надо.

Глава 3. Количество рыб

Одним из распространенных принципов определения количества рыб (Timothy A. Hovanec) является «Один сантиметр рыбы на литр воды!» Но что такое 1 см? Какой рыбки? Один сантиметр скалярии это одно, а один сантиметр гуппи, совсем другое. Точнее было бы рассчитывать по весу рыбки. Но они плохо переносят взвешивание.

Критерием «рыбовместимости» аквариума можно предположить чувство меры у аквариумиста, его желания и опыт содержания рыб. Можно рекомендовать для содержания крупных рыб, длиной 10 см и более — 5 -10 л воды на рыбку, а для мелких: меченосцев, гуппи, харациновых, которых предпочтительно содержать стайками, 5 -10 л на стайку из 3—10 рыбок.

Рыбам нужен кислород, чтобы дышать. Чем больше рыб, тем больше нужно кислорода. Но рыбы не единственные потребители кислорода в аквариуме. Бактерии также потребляют весьма значительную его часть. По мере увеличения количества рыб, увеличивается и количество аммиака, доступного для окисления, и количество отходов, подлежащих минерализации. А это способствует увеличению количества бактерий, необходимых для выполнения этих задач. А большее количество бактерий и увеличение бактериальной активности требуют еще большего количества кислорода. Так что и в декоративном аквариуме с растениями необходима аэрация (подача воздуха). Тем более, что растения ночью, сами нуждаются в кислороде.

Глава 4

Перекорм рыб

Людям нравится кормить рыбок! Это достаточно увлекательный процесс — чувствовать себя богом!

Аквариумисты часто перекармливают рыбок, особенно начинающие. Мне десятки, сотни раз задавали вопрос. Почему в аквариуме разрослись водоросли?

А это бывает в случае перекорма рыб. Потому что многие виды водорослей обладают микотрофным способом питания, т.е. усваевают органические остатки корма.

Если бы фильтры были 100% эффективны, они бы возвращали воду в то состояние, в котором она была при заливании в аквариум. Тогда плотность рыб могла бы быть большей и перекорм не оказывывал бы столь гнетущего влияния.

В рыборазводнях и «передержках» рыб устанавливаются мощные биофильтры, которые справляются с задачей очистки воды. А любителем можно рекомендовать следующее правило.

Корм, заданный рыбкам, должен съедаться в течение 10 минут!

Если сухой корм, намокая падает на дно, нужно держать несколько донных рыб: сомиков, лабео и других, подбирающих корм со дна.

Глава 5. Передозировка удобрений

Подача удобрений для усиления роста растений, а также дополнительная подача углекислого газа, практикуемая некоторыми аквариумистами, часто ошибочна. В подразделе 1.6. мы рассмотрели это сложный вопрос и пришли к выводу, что стимуляция ускорения роста растений выполняется в специальных питомниках аквариумных растений, а в домашних аквариумах не целесообразна.

В домашних аквариумах достаточно углекислого газа и удобрений вносят рыбки.

Если у вас флорариум — аквариум без рыбок, тогда нужны удобрения и углекислый газ.

На начальном этапе создания аквариума используется удобрение в самом нижнем слое грунта с запасом питательных веществ на первые 3—12 месяцев жизни аквариума, а после года в грунт добавляются палочки с удобрениями под корни тех видов растений, которые в значительной степени питаются при помощи корневой системы.

Глава 6. Избыток органики в грунте

Растворенная органика (детрит) накапливается в грунте в результате ряда биологических процессов в аквариуме, большинство из которых, бактериальные процессы. Нитриты, нитраты и фосфаты накапливаются в органических остатках.

Нитриты токсичны, но они, как правило, появляются в высоких концентрациях только в течение периода созревания нового аквариума. Нитраты и фосфаты не токсичны в их обычных аквариумных концентрациях, но могут способствовать вспышкам водорослей и сделать аквариум эстетически непривлекательным.

Противодействием всему этому является регулярная смена одной четверти воды в аквариуме раз в неделю и сифонка дна один раз в месяц или по мере накопления, что можно заметить по почернению грунта и мути, поднимающейся со дна.

Процесс очистки грунта сифоном всегда сопровождается поднятием в воду большого количества ила, что приводит к резкому выбросу слишком большого количества питательных веществ в воду, а это — основная причина появления водорослей. По этой же причине в аквариуме с растениями нельзя держать сомов — они сильно поднимают муть, копаясь на дне.

Аквариумист должен сам определится с количеством рыб и растений в аквариуме, и как его чистить, соблюдая биологическое равновесие в аквариуме или борясь с водорослями.

Часть 2. Водоросли в аквариумах и методы борьбы с ними

Водоросли, т.е. растущие в воде, естественно присутствуют в любительских аквариумах, палюдариумах и других искусственных водоемах, попадая туда вместе с водой, водными растениями и животными.

Водоросли являются первично- водными растениями,

зародившимися в воде, при возникновении жизни на Земле.

Любители аквариумных растений, в большинстве, предпочитают содержать высшие водные и прибрежные растения, которые являются вторично- водными, т.е. прошедшими определенный путь развития на суше и вернувшимися к жизни в воде. Чаще это наблюдается в пресных водах. В морях по-прежнему царствуют водоросли.

После сказанного надо отметить, что в аквариумной практике, начинающие любители часто называют всю аквариумную растительность — водорослями. Это неправильно.

Водоросли зачастую являются нежелательными гостями аквариумов и других искусственных водоемов. Они вызывают «цветение» воды, образуют обрастания на водных растениях, стенках аквариума, на аквариумном грунте, ухудшают видимость, препятствуют росту водных растений и, если не принимать меры, заполнят весь аквариум, т.е. победят как первично-водные.

В тоже время ряд видов водорослей обладают декоративными свойствами и могут украсить аквариумы. Например, «зеленые бархатные шары», которые часто предлагают на зоорынках. Они бывают величиной с яблоко и больше. Эти шары — колонии водоросли эгагропилы, но они могут включать и другие водоросли — зеленые и сине-зеленые. Ниже мы остановимся на этом подробнее.

Важно отметить, что большинство аквариумных рыбок ест водоросли, а некоторые рыбки являются водорослеедами. Благодаря этому аквариумисты могут оставить аквариумы с рыбками на неделю другую без подкормки и все будет в порядке.

Но все таки общее мнение аквариумистов и авторов аквариумной литературы — водоросли нежелательные гости аквариума!

Некоторые зарубежные исследователи водных растений (Редфилд, Боде) даже ввели понятие «здоровье водоема» в зависимости от количества водорослей.

Глава 7. Водоросли в природе

Водоросли появились на планете Земля около милларда лет тому. Они были среди первых провестников жизни — прокариотов.

От зеленых водорослей произошли современные сосудистые растения. Многие классы водорослей сохранились до сих пор.

Например сине-зеленые водоросли, часто встречающиеся в аквариумах. Другое их название — циановые бактерии, потомучто они появились в глубокой древности на грани разделения Царств растений и животных.

Как следует из названия водоросли живут преимущественно в воде, но некоторые виды встречаютс на суше: на почве, в сырых местах, на коре деревьев, на скалах и даже на ледниках.

У водорослей нет опорного аппарата, поэтому под водой они прекрепляются к стеблям и листьям водных растений. Проходя берегом моря или реки вы, возможно, видели выброшеные волнами на берег кучи водорослей. У пресных водоемов в этих кучах легко заметить, знакомые аквариумистам растения: элодею, рдесты, нимфеи и др., опутанные нитчатыми водорослями и со щетками водорослей на листьях. (Тоже бывает в аквариумах).

Водоросли играют большую роль в жизни природы, как фотоавтотрофные организмы, использующие энергию солнечных лучей для химческих реакций фотосинтеза органических вещест и выделения кислорода необходимого для дыхания водных организмов.

В воде водоросли являются создателями органического вещества, поэтому для всего водного населения являются первым звеном в пищевых цепях.

Существуют съедобные водоросли и идущие на приготовление лекарственных и биологически активных веществ.

Отрицательное значение водорослей связано с цветением воды в водохранилищах и каналах, засорением фильтров и замором рыб. С этими явлениями приходится сталкиваться и аквариумистам в их небольших пресных водоемах.

Какие же водороли живут вы аквариумах? На этот вопрос нам поможет ответить наука о водорослях фикология.

Глава 8. Классификация водорослей

Систематика водорослей в современной биологии базируется на двух научных подходах:

1. Водоросли систематизируются, как низшие растения и входят в Ботаничесскую систематику.

2. Водоросли систематизируются отдельно — Фикологическая систематика.

Два подхода существует потому, что одноклеточные водоросли относят к Царству Простейших — протистов, а многоклеточные водоросли — прородители растений к Царству Растений — плант.

В качесте главного классфикационнго признака опредения групп (таксонов) водорослей принята окраска таллома (слоевища). По этому признаку выделенны следущие отделы (классы) водорослей:

— Сине-зеленые водоросли — Cynophceae

— Красные водоросли — Rhodophceae

— Зеленые водоросли- Chlorophceae

— Золотистые водоросли — Chrysophceae

— Желтозеленые водоросли- Xantophceae

— Диатомные водоросли — Diatomeae

— Бурые водоросли — Phaeophceae

Мы ограничимся этими классами водослей, встречающихся в аквариумах. Каждый класс характиризуется специфическим набором пигментов, запасным продуктом, откладывающимся в клетках в процессе фотосинтеза. («Альгология» Горбунова Н. П..)

Глава 9. Сине-зеленые водоросли

Систематики относят сине-зеленые водоросли к циановым бактериям, которые возникли на пороге Жизни миллиарды лет назад. Цианобактерии относятся к Царству Монера (Monera) — первичных одноклеточных организмов. Цианобактерии обитают в поверхностном слое пресных и морских водоемов. Надо отметить, что цианобактерии очень маленькие организмы: 2 — 10 микрон., но могут объеденятся в цепи длиной до метра.

Цианобактерии одни из первых, пооявившихся на Земле, сохранились до сих пор и распространены во всех средах, но больше в воде. Когда цианбактерии теряют способность регулировать свою плотность, например, при перепадах температур или нарушениях кислородного обмена, они всплывают на поверхность и вызывают, так называемое «цветение» воды. (Это явление я часто наблюдал в аквариумах.). При этом цианобактерии выделяют химические вещества токсичные для других организмов и приводившие к их массовой гибили. (Вспомним, что циан CN4 — ядовитый газ.)

Сине-зеленые водоросли родов: Microcystis, Oscillatoria, Anabaena, способны к смешанному, фотогетеротрофному питанию, то есть совмещают фотосинтез с поглощением готовых органических веществ, что обеспечивает возможность их существования даже в темноте и вдвое увеличивает скорость их размножения. У сине-зеленых водорослей также как и у красных водоролей (багрянок) имеется фотосинетический пигмент — фикоцианин. Поэтому эти виды водорослей конкурируют между собой.

Сине-зеленые водоросли покрывают стекла и водные растения скользким темно-зеленым налетом. Их появление — свидетельство общего заболевания аквариума как экологической системы.

У водных растений, покрытых этими водорослями, замедлен фотосинтез, они плохо усваивают минеральные вещества и в результате ослабевают и отстают в росте. Развитие сине-зеленых водорослей на грунте приводит к застойным явлениям и снижению редокс- потенциала, потому что в грунте под ними накапливаются токсичные продукты их обмена веществ: аммиак, нитриты, сероводород, метан и пр. Они сдвигают значение рН воды в щелочную сторону. Развиваются они и в слабощелочной воде (оптимум рН 7,5 — 9,5), поэтому их присутствие может в некоторых случаев (которые не стоит допускать) служить биологическим индикатором рН среды. В последнее время установлена токсическая природа веществ, выделяемых в воду сине-зелеными водорослями, что делает их присутствие в ограниченном объеме аквариума особенно нежелательным.

Сине-зеленые водоросли замедляют развитие зеленых водорослей и некоторых высших растений. Отдельные представители родов сине-зеленых водорослей вызывают гибель дафний, трубочников, мальков, а в случаях «цветения воды», т.е. бурного развития микроскопических зеленых водорослей, даже взрослых рыб.

Есть много причин неожиданного, на первый взгляд, взрыва численности сине-зеленых водорослей. Прежде всего, это повышенное содержание в воде низкомолекулярных органических веществ (аминокислот, углеводов и др.). Избыток же органических веществ в аквариуме появляется, например, вследствие разложения несъеденного корма. Поэтому очень важно педантично соблюдать правила аквариумной гигиены и, в первую очередь, аккуратно кормить рыб (лучше понемногу, но часто), регулярно подменивать воду.

Другая причина — слабощелочная среда (рН 7,5 — 9,5). Сине-зеленые, как и другие водоросли, очень чувствительны к содержанию в воде микроэлементов, к которым относятся, в частности, отдельные металлы: железо, марганец, цинк, медь и др. Содержание их в воде находится в зависимости от показателя рН.

В щелочной среде, в которой соли указанных металлов плохо растворимы, обеспечивается необходимая концентрация этих элементов, превышение которой (в кислой среде) для водорослей губительно.

Развитию сине-зеленых водорослей способствует также малое содержание кислорода в воде и низкое значение редокс-потенциала. Интенсивная аэрация и циркуляция воды губительны для водорослей, так как при окислении веществ клеточной оболочки они гибнут.

Еще одна причина бурного развития сине-зеленых — увеличение биогенных элементов (углерода, азота, фосфора) в воде. Углерод водоросли поглощают, как из органических соединений, так и из углекислого газа. Интересна их способность к фотосинтетическому поглощению углерода в форме гидрокарбонат-иона, что является приспособительным свойством к развитию в щелочной среде. Повышенное содержание соединений азота в воде происходит в основном при разложении большого количества органических веществ. Но больше всего развитию водорослей способствует повышенное содержание фосфора, поступающего в воду или с разлагающейся органикой, или с минеральной подкормкой для растений.