Аквамир – это миниатюрный полностью герметичный аквариум, живущий по тем же принципам, что и биосфера Земли, то есть ничто не покидает и не проникает в систему извне кроме солнечного света. В таком миниаквариуме живут креветки. Они мирно плавают среди кораллов и ракушек, щиплют микроводросли, а иногда носятся друг за другом или перетаскивают песчинки. Если их побеспокоить, креветки теряют на время свой красный цвет и приобретают цвет окружающей среды. Успокоившись, они снова становятся красными. В “Аквамире” у креветок нет их естественных врагов, и жизнь их может продолжаться очень долго, приблизительно 10 лет.
Вам не нужно ни кормить гидробионтов, ни менять им воду. В него не поступают ни воздух, ни вода или пища. Под действием света микроводоросли производят кислород в процессе фотосинтеза и пищу для креветок, которые в свою очередь производят углекислый газ и удобрения для растений.
Создание миниатюрных биосистем явилось результатом длительных и сложных научных экспериментов, проводившихся в СССР и США в рамках космических и экологических проектов на протяжении нескольких десятилетий.
Размножаются ли креветки в аквамире?
Наши креветки долго живут, но редко приносят потомство. Мы потратили много времени, чтобы добиться их размножения для производства Аквамиров, создавая особые условия. В Аквамире таких условий нет.
Но все же, благодаря вниманию и заботе хозяев Аквамиров, - если в Вашем "Аквамире" такое произойдет, пожалуйста, обязательно сообщите нам. Пришлите фотографии креветки с икрой и новорожденными мальками. Мы пытаемся эти случаи документировать.
Как креветки себя чувствуют в замкнутом шарике?
Биосистема "Аквамир" - сбалансированная система, рассчитанная на долгие годы жизни, в ней содержится достаточно веществ для поддержания комфортной жизни креветок. Напомним только про свет и комнатную температуру.
То, что в Аквамире были свидетельствует, что и в замкнутой системе можно создать для них отличные условия.
Наши креветки идеально подходят для содержания и в обычных мини-аквариумах, так называемых нано-аквариумах.
Почему нельзя посадить в "АКВАМИР" побольше креветок?
Главное, что мы пытаемся добиться при создании "АКВАМИРОВ" - обеспечение комфортных, здоровых условий для долгой жизни креветок в замкнутой биосистеме. Естественно, невозможна 100% рециркуляции отходов, система должна иметь запас прочности. Поэтому креветок не должно быть больше расчетного количества. Будьте осторожны при покупке биосистем, где количество креветок, даже мелких, больше 2 особей на 1 литр.
Сложно ли соблюдать условия содержания "АКВАМИРА"?
Главное - свет и комнатная температура. Условия обычного офиса или квартиры вполне подходят для содержания "АКВАМИРА". Чтобы не зависить от погоды, рекомендуем держать аквамир под настольным светильников, вдали от окон.
Водоросли на стенках "АКВАМИРА"
В "АКВАМИРАХ" есть культура специальных водорослей. Со временем их может стать больше на стенках "АКВАМИРА". Это – естественно. Система здорова, если водоросли - зеленые. Если водоросли бурые - нужно добавить свет. Водоросли со стенок можно убрать песком или магнитами, которыми мы оборудываем "АКВАМИРЫ". Внутренний магнит сделан из специального антикоррозийного сплава.
Покупая "Аквамиры", Вы помогаете защите животных
Для наших "Аквамиров" мы используем креветок, выращенных в наших лабораториях. Размножение наших креветок в искусственных условиях явилось результатом многолетней работы. Покупая "Аквамиры", Вы поддерживаете усилия по недопущению исчезновения этого вида.
.Министерство образования Пензенской области
ГАПОУ ПО «Пензенский агропромышленный колледж»
Индивидуальный проект
«Аквариум - замкнутая экосистема»
Специальности: «Земельно-имущественные отношения»
Кулаженкова Елизавета
Руководитель: преподаватель экологии
Воронкова С.В.
Пенза, 2017 г.
Введение ……………………………………………………………………………4
Теоретическая часть ……………………………………………………………...5
Виды замкнутых экосистем………................................................................ 5
1.2 Флорариум………………………………………............................................6 Практическая часть ……………………………………………………….………9
2.1Аквариум с замкнутой экосистемой……………………………….……....13
2.2Аквапоника………………………………………………………….….........1 5
Заключение ……………………………………………………………….…….....17
Литература и источники ……………….……………………………….…….....18
Введение
Как здорово по вечерам наблюдать за рыбками, которые мирно плавают в домашнем аквариуме. Это так расслабляет. Однако, как невыносимо постоянно следить за чистотой в этом водоеме! Как порой раздражает запах рыбьего корма, особенно людей, страдающих аллергией! Сколько нужно потратить финансовых средств, чтобы поддерживать «водоем» в своей квартире в приличном состоянии! На подобную «головную боль» согласны далеко не все любители природы. Похоже, против выступают и американские жители. Не зря в Америке недавно был придуман замкнутый аквариум.
Замкнутый аквариум не требует никакого обслуживания. Одно это заставляет улыбнуться и подумать, что пригласить морских жителей в дом вовсе не плохая идея. Дальше - больше. Замкнутые аквариумы обладают небольшими размерами, примерно 30 см в диаметре. Они являются отличным украшением интерьера. Аквамир можно расположить в доме на полочке или в офисе на рабочем столе. Отлично будет смотреться замкнутый аквариум в детской комнате. Можно не бояться, что дети разобьют случайно изделие. Аквамир является абсолютно герметичным и прочным.
Наверное, вас интересует, что же находится в этом миниатюрном водном мире? На самом деле аквамир это копия биосистемы нашей планеты, точнее это экосистема, что живет по законам биосферы. Ничто не попадает в нее и ничто не покидает приделы аквамира. Внутри него происходят все необходимые процессы нужные для существования обитателей замкнутого пространства.
Цель работы: разработать и создать миниатюрную экосистему.
Задачи:
1.Изучить историю создания замкнутых экосистем.
2.Разработать и создать свою миниатюрную экосистему.
Предмет исследования: замкнутые экосистемы.
Актуальность: В настоящее время в мире ведутся активные поиски возможностей снижения антропогенного воздействия на окружающую природную среду, сохранения ее целостности для будущих поколений. Одним из магистральных путей решения этого вопроса является создание высокопродуктивных технологий производства продовольствия, позволяющих, снизить нагрузку на естественные экосистемы. Во многих странах заметное место в производстве продуктов питания занимает аквакультура, прежде всего интегрированное рыбоводство. Одной из технологий будущего, призванной обеспечить население натуральным, экологически чистым продовольствием без вредного воздействия на природу, является аквапоника. Аквапоника является интегрированной технологией совместного выращивания ценных видов рыб и культурных растений. Коммерческое развитие систем аквапоники требует больших начальных вложений, которые необходимы для строительства теплиц и устройства водоемов. Но и рентабельность метода так же велика. Учитывая, что экологически чистые продукты пользуются все большей популярностью и спрос на них постоянно растет.
Теоретическая часть
1.1 Виды замкнутых экосистем
Экосистемой называют совокупность живых организмов самых разных видов на определенном участке биосферы, которые связаны не только между собой, но и с компонентами неживой природы круговоротом веществ и превращения энергии. Она может быть естественной и искусственной.
Естественные экосистемы (леса, степи, саванны, озера, моря и другие) являются саморегулирующей структурой.
Искусственные экосистемы (флорариум, аквариумы, аквапоника и другие) создаются и поддерживаются человеком.
рис.1флорариум рис.2 аквариум с креветками
Рис.3 аквапоника
5
1. 2Флорариум
Это миниатюрная экологическая системе в доме.
Закрытая прозрачная ёмкость, в которой главные обитатели - растения.
Самый ранний прототип современного флорариума был создан в 1830 году, и вышло это совершенно случайно. Проведенные в дальнейшем эксперименты показали, что многие растения способны превосходно расти и развиваться в закрытых стеклянных сосудах.
Рис.4 Дэвид Латимер
Пенсионер Дэвид Латимер из Англии, выращивает сад в бутылке, уже 53 года! В последний раз он поливал его ни много ни мало 40 лет назад.
Флорариумы могут быть различными не только по форме и размеру, но и размещаться в виде композиций из нескольких сосудов с растениями в одном месте. Изготавливают такие террариумы из цельного и - как заводским методом, так и при помощи подручных средств и утвари: вышедших из строя ламп накаливания, декоративных ваз и лабораторных или шаровидных . Отверстие ёмкости сверху заужено или закрыто. Существуют также флорариумы, визуально напоминающие аквариумы. Внутри создаются растительные композиции, напоминающие внешне естественные природные ландшафты. Флорариумы бывают настольными, напольными, настенными и подвесными.
Важным условием для флорариумов является поддержание определённой постоянной температуры и влажности внутри. Дополнительное освещение и обогрев осуществляются специализированным оборудованием.
6
Рис. 5 террариум из бытовой посуды Рис.6 подвесной флорариум
Рис.7 флорариум из лампы накаливания
7
Многим, нравится не только созерцание, но и процесс ухаживания за своим зеленым питомцем. Лондонский дизайнер Сэмюэл Уилкинсон тоже сторонник этого занятия. Но старомодные лейки и горшки с открытым грунтом надоели, и он нашел свой интересный способ выращивания домашних растений - цифровой террариум
Рис. 8 Цифровой террариум БиомаВнутри него создана закрытая экосистема с регулируемыми условиями. Террариум удаленно подключается к планшету или ноутбуку. Все параметры внутри колбы выведены на удобном интерфейсе, и всего одним нажатием кнопки можно отрегулировать свет, осуществить поливку или добавить в почву питательные вещества. А ведь в сущности всё намного проще!
Практическая часть
Для создания экосистемы в герметичном сосуде потребуются:
1. Растения
Что выбрать? Наиболее подходящими вариантами являются мох, традесканция, небольшие ростки хлорофитума и папоротника. Можно использовать и другие растения, основные критерии выбора - это медленный рост, неприхотливость и совместимость растений друг с другом. К примеру, кактус и мох в одном сосуде вряд ли уживутся.
Мой вариант: выкопанные в парке мох, клевер и пара маленьких ростков спорыша (чисто в качестве эксперимента), а также купленная в магазине солейролия, которая тоже любит влажный воздух и не жалует прямой солнечный свет.
2.Сосуды
Тут все зависит только от вашей фантазии и возможностей. Выбрать можно что угодно начиная от пресловутых лампочек и заканчивая огромными бутылями. Встречала в сети даже вариант с двухлитровой пластиковой бутылкой. Главное, чтоб его можно было закупорить. Я для этих целей взяла химическую колбу на 500 мл и кухонную банку для сыпучих продуктов.
3.Грунт и дренаж
Грунт можно брать универсальный для комнатных растений, либо, если вы берете только растения с улицы, накопать того грунта, в котором они изначально росли. Клевер я выкопала вместе с куском земли, в который проросли корни.
Дренаж - керамзит, мелкий гравий или щебень, кусочки керамики. В общем, любой материал, не поддающийся гниению и не задерживающий в себе воду. Песок - оптионально.
4.Пробка/крышка и герметик
Если ваш сосуд закрывается герметично пробкой, то герметик не нужен.
Опять же, что угодно на ваш вкус. Главное, чтобы не гнило.
Теперь о процессе изготовления.
9
Далее засыпаем грунт. Слой зависит от вида растений. Мох, к примеру, много грунта не требует, а вот растениям с развитой корневой системой потребуется слой в зависимости от их размера. В моем случае было вполне достаточно 1 см для банки (там будут клевер с собственным грунтом и мох) и около 1,5см для колбы (туда кроме мха подсажу солейролию).
Поверх грунта я выложила еще несколько камушков просто так. Широкое горлышко - меньше проблем.
Теперь можно высаживать растения. Мох просто кладем на грунт и слегка прижимаем, для других растений делаем выемки в грунте, помещаем в нее корни и засыпаем грунтом. Можно немного при утрамбовать грунт сверху, но только немного. Для сосудов с узким горлышком очень пригодятся длинный пинцет или пара палочек и навык поедания суши.
Содержимое колбы показалось мне слишком унылым, потому решила разбавить пейзаж самодельным указателем из полимерной глины ("дощечки" сделаны из полимера и приклеены суперклеем к зубочистке, все покрашено акрилом, для зубочистки это будет достаточной влагоизоляцией
Далее все это дело нужно полить. Количество воды можно определить только опытным путем, и это, пожалуй, самый сложный момент. Чтобы такая экосистема радовала вас долгое время, количество воды должно быть достаточным для жизни растений, но не слишком большим, чтобы содержимое не превратилось в болото. Я бы советовала после первого полива подержать ваши растения незакупоренными сутки, потом плотно закрыть крышкой и оставить еще часов на 12. После этого посмотреть на ситуацию внутри.
Например, для мха: если стенки изнутри очень сильно запотели (в моей банке на следующее утро после закупоривания образовался плотный туман, а на камнях был слой воды), нужно снова открыть крышку и дать воде испариться; если стенки не запотели совсем, нужно еще немного полить. За время экспериментов с водой, кстати, станет видно, прижились ли ваши растения
Когда вы решите, что подобрали оптимальное количество воды, сосуд можно закупоривать окончательно. Для этого крышку или пробку можно обмазать герметиком или термоклеем.
Вот, собственно, и всё.
2.1Аквариум с замкнутой экосистемой
Используя пример нашей планеты, которая представляет собой замкнутую систему с живыми организмами, были созданы миниатюрные биосистемы, основанные на результатах космо- и биоэкспериментов бывшего Союза и США. Рассмотрим аквариум с замкнутой экосистемой.
В шар, по величине сравнимый с апельсином, заселили морских креветок. Там воссоздана атмосфера океанского дна, для чего использован океанский песок, ракушки, камушки. Шар запаян. Исключено поступление воздуха, воды, кормов. Микроводорослями на свету выделяется кислород (фотосинтез). Частички этих растений служат пищей креветкам.Креветки выделяют углекислый газ, необходимый водорослям, продукты их жизнедеятельности удобряют водные растения. Аналоги таких аквариумов участвовали в экспериментах американского «Шаттла» и Российской космической станции «Мир». В аквариуме с замкнутой аквасистемой можно видеть перемещения креветок, их прогулки и питание, пощипывание себе подобных, а также перенос креветками небольших песчинок! На беспокойство извне они реагируют временной потерей красного цвета, изменяя окраску под окружающую среду.
Со временем, успокоившись, креветки возвращают свой природный красный свет. Замечено, что у части креветок наблюдается постоянная бесцветность, при этом они чувствуют себя вполне комфортно. Условия для размножения в подобных аквариумах не созданы, поэтому случаи размножения крайне редки. Не стоит совершать покупку аквариума с замкнутой экосистемой в котором больше двух креветок, они не смогут долго жить, так как система самоочистки на большее количество не рассчитанаВ таком аквариуме креветки избавлены от врагов, живут примерно до десятка лет. Случается, что экосистема доживает и до 12 лет. Сроки существования данной замкнутой экосистемы определяются продолжительностью жизни креветок. Креветки в аквариуме разного возраста, поэтому с гибелью одной, погибнет и другая
2.2 Аквапоника
В некоторых странах в последние годы создаются агропредприятия нового типа – фермы будущего, в которых используется новый метод организации сельского хозяйства - аквапоника – единая система выращивания пресноводных животных и сельскохозяйственннных культурных растений
Суть метода состоит в полном отсутствии на аквафермах естественного грунта, и в использовании для питания зелёной растительной массы отходов жизнедеятельности различных пресноводных животных : рыб, креветок и других.
К тому же, используя в пищу продукты жизнедеятельности водных организмов, растения очищают от загрязнений воду и насыщают её кислородом.
В британском городе Бристоле уже несколько лет работает ферма на аквапонике по выращиванию различной витаминной зелени: салата, петрушки, укропа. Специалисты в ней работают по замкнутой схеме:
кормление рыб - уход за грядками - сбор урожая
В системе аквапоники задействованы две ёмкости: одна для разведения рыб, а другая, установленная прямо над первой, служит непосредственно для выращивания растений на искусственном грунте.
Продукты жизнедеятельности рыб являются идеальным удобрением для многих растений: овощей, цветов и трав.
1 5
В процессе аквапоники важную роль играют бактерии, которые очищают воду для животных от токсичных веществ, перерабатывая их в необходимые для питания растительности удобрения.
Аквапоника позволила освободиться от применения гербицидов и пестицидов , губительных для жизнедеятельности бактерий и животных.
На акваферме осуществляется постоянный кругооборот воды, которую с помощью насосов постоянно перекачивают из ёмкости с рыбами в ёмкость, для растений, а, затем, уже очищенную, опять возвращают рыбам.
Из животных на агрофермах чаще всего выращивают карповых, обыкновенных раков и съедобных лягушек.
Аквапоника – единая система выращивания пресноводных животных и сельскохозяйственннных культурных растений привлекает внимание специалистов-сельскохозйственников всего мира.
1
6
Заключение
Самостоятельно созданные замкнутые экосистемы- это отличное учебное пособие для развития наблюдательности и внимания, что является основой в решении разнообразных задач.
Проблема экологии в современном обществе остается актуальной и по сей день. Необходимость создания замкнутых экосистем теперь представляет не только сугубо научную, но и жизненноважную проблему.
1997 г мы вместе с моим коллегой Дмитрием Чашечниковым разработали и запатентовал технологию производства так называемых запаянных или герметичных аквариумов — АкваМир. Это автономные аквариумы, самодостаточные. Не надо кормить животных, менять воду. Это похоже как на нашу землю, ведь земля это тоже большой аквариум, где не кормят животных иноплонетяни и не меняют воду в океанах. Земля сама себя очищает, кормит и снабжает. Великий русский ученый Вернадский, из-за этого свойства землю назвал Биосферой.
Наша планета – это замкнутая система, в которой находятся живые организмы, где практически ничто не попадает в систему извне и не покидает ее, кроме солнечного света.
АкваМир – это миниатюрная экосистема, которая существует по тем же принципам, что и биосфера Земли. В нем живут креветки, улитки и микроводоросли. Вам не нужно ни кормить гидробионтов, ни менять им воду. В него не поступает ни воздух, ни вода, ни пища из вне. Под действием света микроводоросли в процессе фотосинтеза производят пищу для креветок и улиток, которые в свою очередь производят углекислый газ и удобрения для растений.
Срок жизни АкваМира ограничен сроком жизни креветок. Т.к. в аквариуме у креветок нет естественных врагов, то их жизнь может продолжаться довольно долго, приблизительно до 10 лет.
Вот какое письмо мы недавно получили от москвички Оли.
АкваМир живет 15 лет у Оли. Мне кажется это рекорд
Аквариум, как искусственная экосистема.
Мишустин Дмитрий 3 «Б»
Экосистема – единство живых организмов и их среды обитания, в котором живые организмы разных “профессий” способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ.
Аквариум – это модель пресного водоема, где происходят почти все биологические процессы, свойственные пресным водоемам. Аквариум считается экосистемой, потому что в нем есть все ее компоненты – это воздух, вода, почва, производители, потребители, разрушители. Искусственной ее считают, потому что она создается руками человека, а не природой.
«Производителями»
в аквариумах являются растения. Они
могут быть как водными цветковыми
(Вольфия, Ряски, Гигрофила, Кабомба
каролинская), так и водорослями (Спирогира,
Ксенококкус, Кладофора). Они помогают
установить гармонию в воде. Если водоросли
хорошо и правильно приживаются - то вода
в аквариуме кристально чистая и
прозрачная.
«Потребителями» в аквариумах являются рыбы. Рыбы могут быть как тепловодными, так и холодноводными. Их нельзя помещать в один аквариум, так как им нужен разный температурный режим. К группе тепловодных относятся меченосцы, гамбузия, каллихт, гурами, гуппи, данио рерио, макропод, моллиенизия, цихлиды.
К холодноводным аквариумным видам относят группу рыб, приспособленных к жизни и условиям комнатного не подогреваемого аквариума. Самый древний представитель – карась (золотая рыбка), вуалехвост, вьюн, телескоп.
Стенки аквариума постепенно покрывается зеленым налетом – мельчайшими водорослями. Они задерживают свет. Тогда на помощь приходят «разрушители», живущие в аквариумах. Ими являются улитки, которые счищают водоросли со стекла. Еще улитки поедают умерших рыбок и остатки живого корма, не давая воде испортиться.
Кроме рыб в аквариумы поселяют и других животных. Это черепахи и раки. Но их содержание вместе с рыбками не желательно, так как они их поедают и наносят вред растениям. Поэтому для них необходимо особое содержание.
Экосистема каждого аквариума уникальна и зависит от огромного количества факторов. При соблюдении простейших правил ваш подводный мир получится по-настоящему устойчивым и будет долго радовать глаз.
Начинающий аквариумист купил рыбок, растения, налил в банку воды из-под крана, высадил растения, пустил рыбок. Рыбки погибли сразу, растения за несколько дней.
Любитель поопытнее знает, что воду нужно отстаивать, растения им посажены в промытый песок, рыбки сначала вроде бы чувствуют себя неплохо. Но вот они начинают все меньше внимания обращать на корм, вода мутнеет, появляется дурной запах, растения разрушаются, и в конце концов наступает картина полного развала и гибели. Аквариумист либо бросает занятие, либо бежит с претензией к продавцу, утверждая, что ему продали больных рыб или недоброкачественный корм.
А в аквариумах других любителей вода кристально чистая, какой она не бывает даже налитая из-под крана, рыбки резвы и веселы, а растения растут так, что приходится все время удалять их излишки. В чем же дело?
Раньше мы уже говорили о том, что аквариум — это модель природной экосистемы, находящаяся в динамическом равновесии, что в аквариуме все взаимосвязано, как и в дикой природе. Часть этих связей мы уже проследили, разбирая, что же происходит с водой в заселенном аквариуме. Ни рыбы, ни растения, ни незаметные вам простейшие и микроорганизмы не могут сколько-нибудь длительно существовать отдельно. В нашем подводном мире существует множество связей между его обитателями, и аквариумист должен стремиться поддерживать их все, и уж, по крайней мере, стараться не нарушить их грубым вмешательством.
Прежде всего следует понять, что в аквариуме мы содержим не водных животных и растения, а водную среду обитания и главная задача аквариумиста — поддержание здорового состояния этой среды, а не ее обитателей. Будет здоровой среда — будут здоровы и населяющие ее организмы.
Модель подводной экосистемы, которую вы содержите дома под названием «аквариум», находится в постоянном развитии.
Среда развивается от стадии молодости к зрелости, от зрелости — к старости и гибели. В самом начале любитель формирует молодую среду обитания, и его задача ускорить стадию созревания и оттянуть старость. Рано или поздно аквариум дряхлеет, и его приходится «перезаряжать» заново. Опытный любитель умеет оттянуть срок деградации среды на десять, а то и пятнадцать лет, у новичка вся ее жизнь укладывается в какой-то год.
Чтобы продлить эту жизнь, необходимо получить в аквариуме максимально мощное равновесное состояние. В это состояние среда входит в момент перехода от молодости к зрелости и подобно природной экосистеме приобретает способность восстанавливать нарушенное равновесие при неблагоприятных внешних воздействиях. Скорость становления среды обитания в комнатном аквариуме не зависит от его величины, но ее дальнейшее существование и скорость старения в маленьких аквариумах намного выше, чем в больших. Установить равновесие среды в малом и большом объеме одинаково просто, но поддерживать это равновесие тем легче, чем крупнее водоем.
В аквариумах мы сталкиваемся с содержанием замкнутой, самоподдерживающейся среды обитания. И ее благополучие зависит от знания аквариумистом некоторых основных законов экологии. В экологии действует закон минимума, из которого следует, что благополучие среды и всех ее обитателей определяется достаточным присутствием всех необходимых факторов. Если какой-то из них находится в критическом минимуме, нарушается благополучие всей среды. Например, в аквариуме не хватает света, и при всех прочих благоприятных условиях (температуре, наличии питательных веществ и пр.) растения перестают расти и постепенно гибнут. В неподогреваемом аквариуме, при комнатной температуре одни рыбы растут и развиваются успешно, а для других такая температура является критическим минимумом, и при всех прочих нормальных условиях эти рыбки тем не менее заболевают и гибнут.
Основными факторами, влияющими на среду обитания, экологи считают следующие:
1) абиотические (температура, освещенность, химические и физические свойства воды и ее движение);
2) биотические, представляющие замкнутый цикл: растения, создающие из неорганических веществ массу органического вещества; животные, потребляющие это вещество и других животных; бактерии и грибы, разлагающие органику на простые неорганические вещества, вновь потребляемые растениями.
Нетрудно заметить, что абиотические факторы прямо зависят от человека, хозяина аквариума, а биотические — только косвенно. Человек влияет на биотические факторы внесением кормов, чисткой аквариума и подбором его обитателей.
Обитатели аквариума должны быть совместимы друг с другом, занимать различные экологические ниши, не мешать и не вредить друг другу. Большое количество донных видов рыб приведет к тому, что им не будет хватать площади дна и более слабые будут обречены на гибель. Плавающие растения, разрастаясь сверх меры, притеняют все растущее под ними. Десятки цихлид мирно сосуществуют в крупных водоемах, но стоит их пересадить в более тесный аквариум, как начнутся смертельные поединки за право обладания территорией.
В аквариуме, который недавно устроен и стоит пока без рыб, пионерами жизнедеятельности являются микроорганизмы. В промытом песке остались органические частицы, при посадке растений повреждены отдельные корешки, часть стеблей и листьев в свежей воде отмерли. Переработать все это, разложить мертвую органику на усеваемые растениями простые соединения и призваны микроорганизмы. Вода мутнеет от обилия бактерий, расплодившихся на богатом корме, но по мере уменьшения количества непереработанной органики микроорганизмы в массе гибнут от бескормицы. Вода становится прозрачной. Иногда после просветления наступает вторая скоротечная волна помутнения. Это размножились простейшие — пожиратели бактерий, в первую очередь инфузории. Но после гибели основной массы бактерий погибает от голода и большинство микрохищников. В аквариуме устанавливается относительное равновесие.
Затем набирают силу и трогаются в рост растения, и их жизнедеятельность превращает водопроводную воду в живую среду. Теперь можно запускать и рыб. Обычно с момента засадки аквариума растениями до просветления воды проходит от 2 до 4 недель. Этот срок можно уменьшить, добавив некоторое количество воды из старого аквариума. Еще полезнее внести из него немного ила, содержащего все необходимые классы микроорганизмов. Можно использовать специальные препараты, содержащие споры полезных микробов. При наличии такой затравки помутнения может не произойти совсем, либо оно будет очень кратковременным.
Начальная стадия развития среды скоротечна. Стадия зрелости продолжительнее в десятки и сотни раз. Конечно, устойчивость ее не беспредельна, но в крупных аквариумах она достаточно сильна. Обусловлена сила самокоррекции круговоротом веществ между животными, растениями и микроорганизмами при наличии многочисленных прямых и обратных связей. Например, активная чистка и добавление большого количества свежей воды после длительного перерыва способны нанести среде обитания стресс. В небольшом аквариуме среда может от него так и не оправиться, и вам придется все начинать сначала. В крупном водоеме устойчивое равновесие позволит среде справиться со стрессом и через несколько дней вернуться к норме.
Существование равновесия среды накладывает на аквариумиста некоторые обязательства. Прежде чем вмешаться в устойчивость среды, семь раз подумай, необходимо ли это вмешательство? Не навредишь ли ты равновесию, хватит ли у среды прочности для преодоления стресса?
Примером может служить применение микроудобрений для растений. При явном голодании растений вносимые добавки почти не влияют на их развитие. Силы инерции среды реагируют на них как на нежелательное вмешательство в состояние равновесия, минеральные подкормки быстро связываются в нерастворимые соединения и выпадают в осадок. Чтобы перехитрить среду, одновременно с ними приходится вносить органические комплексообразователи, спасая микроэлементы от выпадения в осадок. Только в таком виде они становятся доступны для растений.
Абиотические факторы полностью находятся в руках аквариумиста. Рассмотрим важнейшие — температуру, освещенность и движение воды. Если в вашей квартире температура не опускается ниже 24 °С, что маловероятно, для большинства рыб можно обойтись без дополнительного подогрева воды. Это, конечно, не относится к нерестовикам или выростным аквариумам. Особенно сложно обстоят дела весной и осенью при пуске и остановке систем отопления наших домов, так что нагреватели приходится иметь обязательно. Температурный режим должен соблюдаться все время жизни среды обитания. Добавление свежей воды в небольшие аквариумы следует производить только после выравнивания ее температуры с температурой в аквариуме. В емкости более 150 литров воду можно добавлять прямо из-под крана, но только очень тонкой струйкой. Среда справится и с температурным, и с хлорным стрессом. Но при подмене воды никогда не меняйте одновременно более Уз объема. При большей замене среда может и не справиться, поскольку вы удаляете ее часть.
Продолжительность освещения соответствует тропическому дню — 12 часов. В темный период суток в клетках растений происходит сложный процесс переработки накопленного за день углерода. Чередование света и темноты для них обязательно. Обязательно оно и для рыб. Дневные рыбы ночью отдыхают, а ночные активизируются. Некоторые сомы днем никогда не покинут своих убежищ и даже очень голодные не возьмут корма. Для таких рыб его приходится задавать перед выключением света. Следует учитывать и уменьшение светоотдачи люминесцентных ламп со временем— уменьшение светового потока сказывается на жизнедеятельности растений и ускоряет процесс старения среды.
На старение среды влияет и неподвижность воды. Самая стоячая вода в природе подвижнее аквариумной из-за ветра и дождя. Для продления жизнеспособности среды циркуляция воды в аквариуме обязательна. Достигается она аэрацией или работой фильтра. Главное назначение аэрации — вертикальное перемешивание воды в аквариуме. При этом придонные слои, вынесенные к поверхности, насыщаются газами, выравнивается рН в толще воды (в стоячей воде значение рН выше у поверхности благодаря жизнедеятельности растений). В придонных слоях предотвращается снижение окислительно-восстановительных функций воды — редокс потенциала. Аэрация помогает быстрому смешиванию воды при добавке свежей, способствует слипанию в комочки — коагуляции органической мути. Движение воды необходимо листьям растений для нормального усваивания растворенных веществ, благотворно для здоровья рыб. Аэрация помогает и снабжении кислородом слоев грунта, где живут полезные микроорганизмы. Некоторые виды рыб хорошо себя чувствуют, только находясь на течении.
Лишь небольшая часть необходимых животным и растениям веществ находится в растворе и непосредственно им доступна, большее количество заключено в донных отложениях и непосредственно в организмах. Скорость перехода этих веществ в раствор, в результате работы растений и микробов — одно из условий, на котором основано нормальное функционирование среды.
Бактерии утилизируют азотсодержащие выделения животных и превращают их в вещества более простые и доступные растениям. Процесс превращения токсичных соединений азота в менее токсичные зависит от здоровья среды в целом, но, если в аквариуме применяются медикаменты, процесс может остановиться совсем. Метиленовая синь прекращает деятельность микроорганизмов полностью. Антибиотики замедляют ее более чем вдвое. Уменьшение рН ниже 7,0 тоже замедляет работу бактерий. Поэтому при лечении рыб, после их выздоровления необходимо срочно, но осторожно начать подмену воды, иначе рыбы рискуют отравиться соединениями азота. То же может произойти и в нерестовике, куда была добавлена метиленовая синь для предохранения икры. Если не удалить ее после выклева личинок, их можно потерять из-за самоотравления нитратами и нитритами.
Не стоит и снижать рН ниже 7 без особой на то необходимости. Нейтральная и слабощелочная среды обладают более сильными буферными свойствами и стареют значительно медленнее кислой.
В аквариуме действуют три основные группы бактерий. Первая группа минерализует органические выделения животных, их трупы и отмершие части растений до нитритов. Токсичные нитриты переводятся второй группой бактерий в менее токсичные нитраты, а третья группа бактерий, дышащих окисью азота, восстанавливает азот нитратов до двуокиси и свободного газа. Удаление излишков азота из воды — один из важнейших путей продления здоровья и долголетия среды обитания. Но здесь нельзя полагаться только на жизнедеятельность бактерий, аквариумист должен способствовать этому процессу регулярной подменой воды и промывкой грунта. Часть азотистых соединений усваивают и высшие растения.
Аквариум, в котором активность всех трех групп бактерий соответствует количеству органики, поступающей в воду, и является экологически уравновешенным, в нем устанавливается среда с буферными свойствами. Действует равновесие достаточно просто — увеличение поступления органики компенсируется увеличением активности микроорганизмов, но, конечно, до известных пределов. Перенаселенный аквариум долго здоровым существовать не может. Выбить среду из равновесия можно и задавая слишком много корма. Разлагаясь, несъеденный корм перегружает работой бактерии, и они не в состоянии полностью его утилизировать. Особенно осторожным нужно быть с сухими кормами и высокопитательными комбикормами для мальков.
Огромную роль в здоровье среды играют растения. В природных водоемах на первом месте стоит фитопланктон — микроскопические плавающие водоросли. В сбалансированной среде обитания аквариума первая роль остается за высшими водными растениями, а присутствие фитопланктона в прозрачной воде совершенно не видно. Но иногда он вдруг становится все более и более заметен и вызывает катастрофу. Под влиянием прямых солнечных лучей и при избытке органики разрастание фитопланктона вначале придает воде белесый цвет, а затем все более насыщенный зеленый, вплоть До черно-зеленого. Аквариум «зацвел».
В начальной жизненной фазе аквариума обычно начинают развиваться сидячие на грунте, стеклах и листьях растений низшие водоросли. Развитие сине-зеленых говорит о еще не наладившемся экологическом равновесии, с его установлением они обычно исчезают. Появление бурых — показатель недостаточной освещенности, а чрезмерное развитие зеленых — ее избытка. Небольшое количество зеленых водорослей, растущих в виде пленок на стеклах аквариума, — явление нормальное, свидетельствующее о благополучии среды. Индикатором начала становления равновесия в новом аквариуме является появление на стеклах зеленых точек водорослей. В сильно загрязненных водоемах развиваются красные водоросли, так называемая «черная борода» в виде неопрятных жестких черных нитей.
Специализированные группы бактерий располагаются именно в том иле, который заполняет промежутки между песчинками и скапливается на наполнителе фильтра. Поэтому перемывку грунта не следует производить чаще двух-трех раз в год, но производить нужно обязательно. А наполнитель фильтра промывать теплой водой и сразу же пускать в работу, чтобы сохранить культуры микроорганизмов. Даже в аквариумах с кристально чистой водой и здоровой средой обитания работа фильтров обязательна, если только мы хотим сохранить жизнь аквариума надолго.
Среда обитания в период становления крайне неустойчива. Посадив растения и подождав пару недель, пока они приживутся и начнут выпускать новые листочки, можно сажать рыб, но вмешиваться в работу аквариума категорически нельзя. Не нужно в течение двух первых месяцев подменивать воду, перемывать фильтры, вносить под корни подкормку, нельзя перекармливать рыб, даже чуть-чуть.
А что можно? Можно отрезать погибшие листочки растений, можно и нужно следить за работой освещения, обогрева и аэрации, чистить лицевую стенку аквариума от обрастаний. Можно пересадить некоторые кустики растений, добавить новые. Через пару месяцев среда обитания в аквариуме начнет входить в стадию молодости, с этого момента необходимо начать чистить стекла и дно, одновременно заменяя удаленную воду свежей, но не более 1/5 всего объема. Одновременно со свежей водой нужно добавлять микроудобрения для растений. Повторяют чистку и подмену воды один раз в две недели, а в крупных аквариумах — раз в месяц.
Через 5-7 месяцев обязательно произвести перемывку грунта трубкой с расширением на конце. Перемыть весь грунт за один раз не удастся, и придется делать это в два-три приема, при очередной подмене воды. Необходимо регулярно прореживать заросли растений, проверять состояние рыб и отсаживать дряхлых, больных. Вроде бы небольшие работы, но они помогут здоровью среды и отсрочат ее дряхление.
Растения должны располагаться так, чтобы каждому экземпляру хватало света. Нельзя давать им глушить друг друга. Рыб следует подбирать по совместимости мест обитания. Следует компоновать рыб открытой воды, рыб зарослей растений, приповерхностных рыб, рыб средних слоев и донных. Кроме экологической целесообразности, такой аквариум и выглядеть будет более эстетично.
Что же получается? Из довольно сложных рассуждений о группах бактерий и экологическом равновесии вытекают нехитрые рекомендации. В действительности процессы, протекающие в среде обитания, значительно сложнее и многообразнее, чем здесь описано. Но даже схематичное их понимание поможет вам не растеряться, если вдруг помутнеет вода или перестанут расти растения. Главное — понять, зачем и почему необходимо предпринять то-то и то-то и почему чего-то делать никак нельзя. Механическое выполнение самых подробных рекомендаций, без понимания их смысла, мало что дает, да и не только в аквариумистике.
Еще интересные статьи
