На сегодняшнем уроке мы с вами продолжим знакомиться с разнообразными природными ресурсами мира.
1. Классификация ресурсов Мирового океана.
Великий неизвестный – именно так до сих пор называют Мировой океан ученые-океанологи. Ведь, несмотря на то, что человечество вот уже полвека осваивает космос, океанские глубины остаются, во многом, не изучены. Что же скрывают эти глубины? Попробуем хотя бы приоткрыть эту тайну сегодня на уроке.
Как вы уже поняли, тема урока – «Ресурсы Мирового океана». (Слайд 1) Запишите её себе в тетради.
На первом уроке по разделу «Мировые природные ресурсы» мы с вами вспомнили, что все природные ресурсы делятся на две группы. Какие?
Верно. (Слайд 2) Объясните же, к какой группе – исчерпаемым или неисчерпаемым – относятся ресурсы Мирового океана?
(Слайд 3)
Таким образом, можно сделать вывод, что ресурсы Мирового океана приобрели определённую самостоятельность, и рассматривать их необходимо с точки зрения и исчерпаемости, и неисчерпаемости. Поэтому дополним схему, которую мы начали на прошлом уроке.
Классификацию ресурсов Мирового океана можно представить в виде схемы. (Слайд 4)
Виды ресурсов Мирового океана: биологические, минеральные (морская вода и минеральные ресурсы дна океана), энергетические и рекреационные.
Запишите в свои тетради данную схему, и по ходу моего рассказа вам необходимо будет её дополнить в течение урока.
2. Главный ресурс Мирового океана – морская вода.
(Слайд 5) Основной ресурс Мирового океана - морская вода, запасы которой на Земле составляют около 1370 млн. км3, 96,5%. Она содержит около 80 химических элементов периодической системы Менделеева, среди которых такие важные, как уран, калий, бром, магний, кальций, медь, натрий. «И хотя основным продуктом морской воды до сих пор остаётся поваренная соль, в настоящее время всё больше и больше возрастает добыча магния, брома, меди и серебра, запасы которых неуклонно истощаются на суше, тогда как в океанских водах их содержится до полмиллиарда тонн.»
- «Помимо выделения химических элементов морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных методов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; солёную воду пропускают через специальные фильтры; наконец, производится обычное кипячение.»
Крупнейшие производители пресной воды - Кувейт, США, Япония.
3. Минеральные ресурсы дна океана.
(Слайд 6) Кроме собственно морской воды минеральные ресурсы Мирового океана представлены и полезными ископаемыми его дна.
На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения - золото, платина; встречаются и драгоценные камни - рубины, алмазы, сапфиры, изумруды.
Посмотрите на карту «Ресурсы Мирового океана» в атласе, в какой его части расположены месторождения фосфоритов?
- «Фосфориты можно использовать в качестве удобрений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет.
Самый же интересный вид минерального сырья Мирового океана - это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный «коктейль» из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца, но результаты промышленной разработки железомарганцевых конкреций пока ещё очень скромны.
Зато полным ходом идёт разведка и добыча нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей.»
- (Слайд 7) В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях.
Откройте контурные карты и отметьте на ней основные месторождения нефти, расположенные на шельфе Океана.
4. Энергетические ресурсы Мирового океана.
- (Слайд 8) Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей более чем шестимиллиардного населения Земли становится сейчас все более насущной.
Основу современной мировой энергетики составляют тепло - и гидроэлектростанции. С середины 20 века началось изучение энергетических ресурсов океана. Они представляют большую ценность как возобновляемые и практически неисчерпаемые.
Океан – гигантский аккумулятор и трансформатор солнечной энергии, преобразуемой в энергию течений, тепла и ветров. Энергия приливов – результат действия приливообразующих сил Луны и Солнца.
Приливные электростанции имеются во Франции в устье реки Ранс, в России - Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове, в заливе Фанди (Канада), на побережье Кимберли в Австралии и т. д.
Разрабатываются и частично реализуются проекты использования энергии ветров, волн, течений, тепла, образующегося в недрах океанического дна.
Воды Мирового океана обладают огромными запасами дейтерия - топлива для будущих термоядерных электростанций.
5. Биологические ресурсы Мирового океана.
- (Слайд 9) Главное богатство Мирового океана - это его биологические ресурсы. Под биологическими ресурсами понимаются животные и растения, обитающие в его водах. Биомасса Мирового океана насчитывает около 180 тыс. видов животных и около 20 тыс. видов растений, а ее общий объем оценивается в 40 млрд. т.
Биологические ресурсы Мирового океана многообразны. По масштабам использования и значению, ведущее место среди них занимает нектон, то есть активно плавающие в толще воды животные (рыбы, моллюски, китообразные и др.). Главным образом, ведется добыча рыбы, на которую приходится 85% используемой человеком морской биомассы .
Бентос, то есть донные растения и животные, используется пока недостаточно: в основном двустворчатые моллюски (гребешки, устрицы, мидии и др.), иглокожие (морские ежи), ракообразные (крабы, омары, лангусты). Все большее применение находят водоросли . Миллионы людей употребляют их в пищу. Из водорослей получают лекарства, крахмал, клей, изготавливают бумагу, ткани. Водоросли- отличный корм для домашнего скота и хорошее удобрение.
Ежегодно вылавливается 85-90 млн. т рыбы, моллюсков, водорослей и других продуктов. Это обеспечивает около 20% потребности человечества в белке животного происхождения.
- (Слайд 10) Всё более широкое распространение получает марикультура – искусственное разведение и выращивание на морских плантациях морских организмов (моллюсков, ракообразных, водорослей) – и аквакультура – разведение водных организмов в пресной воде.
- (Слайд 11) В Мировом океане есть более или менее продуктивные акватории . К числу наиболее продуктивных принадлежат Норвежское, Северное, Баренцево, Охотское и Японское моря. При этом 63% мирового улова приходится на Тихий океан, Атлантический и Северный Ледовитый океаны обеспечивают около 28% мирового улова, Индийский океан обеспечивает лишь около 9%.
Отметьте на контурной карте наиболее продуктивные акватории Мирового океана.
6. Рекреационные ресурсы Мирового океана.
- (Слайд 12) Мировой океан обладает огромными рекреационными ресурсами. Еще древние греки и римляне высоко ценили морские купания и плавание. Само пребывание у моря и на море благотворно влияет на здоровье и настроение человека.
Наиболее посещаемыми являются Средиземное, Карибское и Красное моря.
Отметьте их на контурной карте.
Океан, будучи кладовой разнообразнейших богатств, также является бесплатной и удобной дорогой, которая связывает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами , служа развивающемуся мировому производству и обмену.
7. Проблемы Мирового океана.
Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. Однако человек не сумел сохранить девственность Мирового океана.
- (Слайд 13) При интенсивном использовании ресурсов Океана происходит его загрязнение в результате сброса в реки и моря промышленных, сельскохозяйственных, бытовых и других отходов, судоходства, добычи полезных ископаемых.
Особую угрозу представляет нефтяное загрязнение и захоронение в глубоководных частях океана токсичных веществ и радиоактивных отходов.
Если посмотреть на карту «Экологические проблемы мира», можно увидеть, насколько сильно загрязнён Океан.
Приведите примеры наиболее загрязненных районов Мирового океана.
- (Слайд 14) Проблемы Мирового океана требуют согласованных международных мер по координации использования его ресурсов и предотвращению дальнейшего загрязнения, ведь близок день, когда неумолимо растущее население мира, истратившее свои последние ресурсы на суше, обратит свои полные надежды взоры к морю. Море обеспечит и продуктами питания, и даст нашей промышленности минеральное сырьё, и снабдит нас неисчерпаемыми источниками энергии, и станет местом нашего отдыха. Только нужно сберечь его до этого дня!
Водоросли богаты микроэлеметами, йодом, витаминами, содержат антибактериальные вещества и аникоагулянты. Они содержат сахара, которые не накапливаются в крови и не способствуют развитию диабета.
Из водорослей получают кормовую крупку, которую добавляют в комбикорма. Их используют в качестве удобрений.
Из красных водорослей получают агар, агароид, карриганан, широко использующиеся в медицине, парфюмерии, пищевой промышленности. Из бурых водорослей альгинаты (соли альговой кислоты), обладающие стабилизирующими свойствами и маннит.
В нашей стране агар получают из анфелиции, произрастающей на Дальнем Востоке и в Белом море, а также из фурцеллярии Балтийского моря и филлофоры Черного моря. Из ламинариевых и фукусовых водорослей Белого моря получают альгинат, манит, кормовую крупку. Ламинарию японскую (морскую капусту) используют в пищу.
В настоящее время 80 % добываемых водорослей выращивают искусственно.
Основные объекты выращивания: бурые водоросли – ламинария, ундария, костария, макроцистис; красные водоросли – порфира, эухема, грацилярия, хипнея; зеленые водоросли – энтероморфа и ульва.
Методы выращивания: использование в качестве субстрата камней и скал на дне моря, на искусственно созданных рифах, на искусственном субстрате в толще воды, на мягком грунте лагун, прудов и других закрытых водоемах, в специальных искусственных бассейнах, емкостях с регулируемыми условиями. Наиболее широко распространено выращивание водорослей на искусственном субстрате в толще воды (бурые, красные, зеленые водоросли).
На мягком грунте лагун и в закрытых водоемах выращивают багрянки и неприкрепленные формы грацилярии. В искусственных емкостях с регулируемыми условиями выращивают агароносы: эухему, грацилярию, хипнею, в монокультуре так ив поликультуре. Этот способ требует наибольших затрат.
Большое значение имеет способ выращивания на искусственно созданных рифах.
Преимущества марикультуры водорослей:
Выращивание в удобных для эксплуатации и выгодных с экономической точки зрения районах;
Урожай выше, чем в естественных зарослях;
Возможность селекционно-генетической работы, применение ростовых веществ;
Возможность выращивать водоросли за пределами их естественного ареала.
Бурые водоросли. Растут в морях умеренных широт, образуют плотные заросли от литорали до глубины 30 – 50 м. Высота от нескольких см до 60 м. Биомасса в естественных зарослях от 2 – 10 кг/м 2 до100 кг/м 2 . Размножаются бесполым и половым способом, реже – вегетативно. Питание происходит всей поверхностью слоевища.
Процесс выращивания ламинариевых водорослей состоит из нескольких этапов:
Подбор места для размещения хозяйства;
Установка каркаса конструкции плантации;
Подготовка посадочно-выростных субстратов;
Заготовка маточных слоевищ;
Стимулирование единовременного массового выхода зооспор из маточных слоевищ подсушиванием;
Посев спор на посадочно-выростные субстраты (оспоривание);
Перенос субстратов с осевшими эмбриоспорами в море или в специальные емкости с регулируемыми условиями;
Выращивание микроскопических стадий в регулируемых условиях (температура, освещенность, аэрация, питание);
Выращивание водорослей на всех стадиях развития в море.
При этом необходимо проводить работы по сохранению конструкции в рабочем состоянии, удалению обрастаний, прореживание, пересадку рассады. В завершении – снятие урожая, хранение и доставка сырья потребителю.
Район размещения хозяйства должен иметь благоприятный гидрологический и гидрохимический режимы, быть защищен от ветров и волнения, в воде должны отсутствовать загрязнения, должен быть хороший водообмен; вода должна быть прозрачной, соленой. Необходимо учитывать наличие значительных акваторий моря с глубинами 10 – 50 м, мест для размещения береговой базы и стоянки судов, песчаных грунтов с небольшим количеством камней.
Для выращивания ламинариевых водорослей применяют штормоустойчивые конструкции. Каркас носителя, на который крепят субстраты, состоит из горизонтально натянутого основного несущего каната длиной 50 – 120 м и диаметром 60 мм. Натяжение обеспечивается оттяжками, которые крепят к якорям из бетона массой 1,5 – 2 т. Горизонтальный канат поддерживается наплавами.
В качестве субстратов используются капроновые веревки длиной 5 м и т. д. Перед использованием субстраты вымачивают в морской воде 10 – 14 суток для удаления вредных веществ. Затем субстраты высушивают для удаления спор и личинок морских организмов, осевших при вымачивании. К нижнему концу привязывают груз 0,3 – 0,5 кг. Общее число выростных субстратов на 1 га – 1 – 3 тыс. Размещают выростные субстраты на горизонтальном канате на расстоянии 0,5 – 2 м друг от друга.
Маточные слоевища лучшего качества (цельные, крупные, без повреждений) обмывают морской водой и подсушивают. Субстраты оспоривают в специальных бассейнах. Существует 3 способа оспоривания:
Первый. Подсушенные в течение 6 – 12 часов (развешенные под навесом) слоевища и посадочно-выростные субстраты слоями укладывают в емкости, заливают фильтрованной морской водой и оставляют на сутки.
Второй. Подсушенные слоевища помещают в емкости, заливают фильтрованной, стерилизованной нагреванием до 70 0 С и охлажденной морской водой на 4 – 5 часов. Затем слоевища вынимают, суспензию спор фильтруют через двойной слой марли или мелкий мельничный газ. Посадочно-выростные субстраты погружают в суспензию зооспор и разбавлением стерильной морской водой доводят их концентрацию до 5 – 10 шт. в поле зрения микроскопа при увеличении в 100 раз.
Третий. Подсушенные в течение 1 – 4 часов слоевища, переложенные бумагой, свернутые в рулон и оставленные на сутки, погружают в стерильную морскую воду на 30 – 60 минут. Полученную суспензию зооспор фильтруют через двойной слой марли или мелкий мельничный газ. Затем ее перемешивают, разводят до концентрации 5 – 10 шт. в поле зрения микроскопа при увеличении в 100 раз. Потом в суспензию погружают субстраты.
Оседание зооспор, превращение их в эмбриоспоры, закрепление на субстрате длятся 1 – 1,5 суток, после чего субстраты переносят в море.
Сапрофитов длиной 30 – 70 см с развитыми ризоидами (органы прикрепления) пересаживают на капроновый сеточник – веревку диаметром 1 – 12 мм. 1 га рассадного участка обеспечивает 4 – 5 га плантации. Пучки рассады вставляют между прядями веревки через каждые 10 см. Рассаду выращивают не только в море, но и в специальных помещениях. В баки вместимостью 100 л заливают стерильную морскую воду, помещают субстраты с осевшими зооспорами (рамки с нитями). Баки устанавливают в бассейнах с циркулирующей водой заданной температуры. Для уменьшения испарения воды баки сверху закрывают прозрачной пленкой.
Необходимо контролировать развитие микроводорослей и бактерий, при необходимости менять воду в баках. Воду интенсивно аэрируют, в баки подают питательный раствор солей азота, фосфора, микроэлементы.
После появления на нитях видимой глазом рассады (1 - 3 мм), ее адаптируют к условиям моря – снижают концентрацию питательных веществ и приближают температуру воды в баках к температуре морской воды. Рамки с рассадой переносят в море. После адаптации проводят пересадку (утром, вечером, в пасмурные дни).
Товарную продукцию ламинарии получают на первом – втором году выращивания. Сбор – в середине лета. Потом водоросли сушат и укладывают в тюки.
На ламинариевых водорослях развиваются обрастания. Они сильно обрастают гидроидами. Большой вред наносит брюхоногий моллюск эферия. Зарегистрированы заболевания, вызванные микроорганизмами и грибом. Профилактика – своевременное прореживание посадок и регулирование глубины выращивания.
Физиологические заболевания. Позеленение листовых пластин – при высоком содержании органики, плохом водообмене. Растения надо поднять к поверхности и очистить от ила. Побледнение листовых пластин – сильное освещение и недостаток питательных веществ. Необходимо опустить растения на глубину и удалить пораженные части. Гниение с образованием белых пятен у верхних слоевищ. Растения переносят в открытое море с лучшим водообменом.
Ламинария японская. Выращивают на плантациях в Японском море. Продолжительность жизни – 2 года. Выращивают в двухгодичном или одногодичном цикле. При одногодичном цикле способные к раннему спорообразованию растения выращивают в специальном режиме с освещением и подкормкой солями азота и фосфора. При одногодичном цикле производительность хозяйства значительно возрастает.
Ламинария сахаристая произрастает в Белом и Баренцевом морях. Быстро растет, достигает 2 – 3 м длины, имеет короткий жизненный цикл. Соленость 24 – 35 промилле. Растет от нижней литорали до 10 – 15 м, в бухтах и заливах, защищенных от волн, что облегчает работу и снижает затраты на создание штормоустойчивых установок. Биомасса 1 – 15 кг/м 2 . Необходим хороший водообмен. Выращивают в течение 2 лет тем же способом, что и ламинарию японскую.
Костария ребристая – перспективный вид аквакультуры на дальнем Востоке. Растет на твердых грунтах, раковинах, других водорослях на глубине 0,2 – 20 м. На плантациях, где выращивают ламинарию японскую, костария рассматривается как сорняк. Это однолетнее растение, активно растет с января по апрель, достигая максимальных размеров в середине лета. Средняя масса слоевищ 240 г, длина – 150 – 160 см. Костарию выращивают по той же схеме, что и ламинарию. Урожайность 60 – 70 т/га.
Ундария перисто-надрезанная – относительно холодолюбивая водоросль, у южного побережья острова Хонсю ее выращивают зимой при температуре ниже 22 0 С. Культивируют на камнях и специальных блоках, на веревках. В первом случае, там, где есть естественные заросли ундарии, к камням и специальным бетонным блокам, опущенным на дно, прикрепляются зооспоры. Обросшие ундарией блоки переносят на новые места для создания дополнительных зарослей. Метод выращивания на веревках сходен с методом выращивания ламинарии. Урожай собирают ранней весной.
Макроцистис перифера произрастает в Северном полушарии от южного побережья Аляски до Калифорнии. Растет на скалистых и каменистых грунтах на глубине 20 – 30 м. Наиболее крупное растение среди морских водорослей – длина 60 м, темп роста – 0,6 м в сутки. Растение многолетнее, но ветви с листовидными пластинами однолетние. При культивировании рассаду укрепляют на сетке из искусственных волокон и погружают на глубину 12 – 24 м. Для обогащения поверхностных вод биогенными элементами и ускорения роста желательно поднимать глубинные, обогащенные питательными веществами воды в верхние горизонты. Урожайность 300 – 500 т в год.
Красные водоросли (багрянки). Широко распространены во всех морях от зоны прилива и отлива до глубины 50 – 100 м. Размеры от нескольких см до 2 м. размножаются вегетативно, половым и бесполым способами.
Порфира. Занимает одно из первых мест среди красных водорослей по объему выращивания. Содержит 40 % белка, витамины, микроэлементы. В Японии выращивают на субстрате – синтетические сети, натянутые на бамбуковые рамы. Рамы крепят на вбитые в дно шесты, так чтобы в прилив они затоплялись, а в отлив обсыхали, или сооружают плавающие или полуплавающие установки.
Для сбора посадочного материала в естественных зарослях устанавливаются коллекторы (раковины моллюсков, виниловые пленки, покрытые кальциевыми гранулами). На коллекторы оседают карпоспоры (январь – апрель).
Коллекторы переносят в бассейны с фильтрованной стерилизованной морской водой. Для ускорения роста добавляют соли азота, фосфора, микроэлементы. В бассейнах выращивают с зимы до сентября. В сентябре коллекторы переносят в море или в специальные бассейны при температуре 21 – 22 0 С. Вырастает так называемый конхоцелис. Продуцируются конхоспоры.
В море или в бассейны помещают сети, вымоченные в морской воде. На них оседают конхоспоры. После закрепления конхоспор растения выращивают в море до товарной массы. Слоевища товарной порфиры растут при температуре 17 – 20 0 С, пониженной солености и высоком содержании питательных веществ, т. е. в устьях рек. Первый урожай снимают через 50 – 60 суток. За период с ноября по март собирают 2 – 4 урожая.
Сети с проростками можно упаковать в поэтиленовый мешки, заморозить при температуре -20 - -25 0 С и выставлять в море по мере необходимости.
Урожай собирают с помощью стригущих механизмов или вакуумного насоса.
Болезни. Красная гниль – грибковое заболевание, передается через споры при температуре 24 – 28 0 С, пониженной солености и густых посадках. Поражает товарные слоевища. На листовых пластинах образуются пятна со светло-желтой серединой. Лечение – слоевища обрабатывают аминокислотами (гистидин, метионин, тирозин) в течение 12 – 23 часов.
«Желтая пятнистость» поражает конхоцелис. Заболевание вызывается высоким содержанием органики, выделяемой слоевищем порфиры, прогрессирует в щелочной среде.
Ведутся работы по селекции, изучению болезней, по выращиванию в искусственных условиях в течение круглого года.
Грациллярия используется для получения агара. Известно 5 видов. В нашей стране промысловых скоплений не образует. Жизненный цикл 4 – 5 месяцев. Обладает высоким темпом роста, эвригалинна (5 – 35 промилле), эвритермна (8 – 30 0 С), произрастает на глубинах 0,5 – 4 м даже в загрязненных водах. Способна образовывать полиплоиды, что ценно для селекционной работы.
Две формы грациллярии: прикрепленная (Японское море) и неприкрепленная (Черное море). Неприкрепленная форма обычно стерильна и размножается вегетативно. Неприкрепленную форму грациллярии культивируют 3 способами: на дне мелководных, хорошо прогреваемых лагун и искусственных прудов; на сетях и веревках в толще воды; в специальных емкостях при регулируемых условиях.
В прудах и лагунах соленость 25 промилле, температура воды 20 – 25 0 С. В прудах воду необходимо менять. Для борьбы с обрастаниями можно использовать некоторые виды рыб. Грациллярию можно выращивать в монокультуре или в поликультуре с крабами и креветками. Урожайность 3 – 10 т/га.
При выращивании в емкостях при регулируемых условиях урожайность до 24 т/га в год.
В Черном море на веревочных субстратах грациллярия растет круглогодично. В Японском море сложно получить посадочный материал, так как естественные заросли малочисленны.
Анфельция – многолетняя водоросль, живет 7 – 10 лет. Длина слоевища 7 – 25 см. В России встречаются прикрепленная (Белое море) и неприкрепленная формы (Дальний Восток).
Неприкрепленная форма образует пласт на песчано-илистых грунтах в заливе Петра Великого (Японское море), в районе острова Сахалин и Южно-Курильских островов на глубине 2 – 38 м. Размножение вегетативное.
Прикрепленная форма прикрепляется к твердым грунтам на глубине 1 – 5 м с помощью подошвы. Размножение вегетативное и моноспорами.
При выращивании в море неприкрепленной формы анфельции ее подсеивают на участки пласта, истощенного промыслом или создают новый пласт.
Эухема – культивируется на Филиппинах. Ферма располагают среди рифов, на мелководьях, защищенных от штормов, но с хорошим водообменом. Эухему выращивают на нейлоновых сетях, на 1 га – 800 сетей, 100 тыс. пучков растений. В процессе ухода удаляют обрастания и вредителей – морского ежа. Сбор урожая – через 2 месяца. Собирают 4 урожая в год общей массой 13 т/га.
Другой вид эухемы в США выращивают в бассейнах.
В Балтийском море ведутся работы по разведению агароносной водоросли фурцеллярии на искусственных рифах и твердых субстратах. В Японии разводят водоросли глейоплетис.
Зеленые водоросли. Содержат в хлоропластах только хлорофилл. Широко распространены во всех морях и океанах до глубины 20 – 30 м. Размеры от нескольких см до 1 м и более. Размножение вегететативное, бесполое и половое.
Разводят преимущественно в странах Юго-Восточной Азии и используют в пищу как источник белка. Используют также в качестве удобрений и для очистки сточных вод, в том числе и от тяжелых металлов. Объекты культивирования – монострома, ульва, энтероморфа, каулерпа, кладофора и др.
При культивировании используют сети, устанавливаемые в литоральной зоне и на мелководных участках морей.
Зеленые водоросли выращивают самостоятельно или совместно с порфирой. В год снимают 3 урожая.
Товарное выращивание кефалей (Шекк П.В., Бондарь В.П. и Малаховский В.А. ОдоАзчерНИРО, рыболовецкий колхоз им. Шмидта П.П.) (УДК 639.371.8)
На Черном и Азовском морях лагунно-лиманное кефалеводство имеет многовековую историю. Кефалевовыростные хозяйства использовали естественную популяцию кефалей, богатую кормовую базу водоемов. Их рыбопродукция, находясь в зависимости от урожайности поколений кефали в море и погодных условий, редко бывала высокой. Начиная с шестидесятых годов совокупность неблагоприятных антропогенных и природных факторов привела к тому, что запасы черноморских кефалей снизились. Из-за отсутствия мальков - посадочного материала кефалеводство в отдельных хозяйствах стало нерентабельным. Они приходили в упадок и ликвидировались. Выходом из сложившейся ситуации может стать искусственное разведение кефалей.
Однако традиционные методы пастбищного кефалеводства не позволяют контролировать процесс выращивания, не обеспечивают достаточно полное изъятие товарной рыбы из водоема. Значительная часть кефали остается в лиманах и гибнет в зимний период. В результате промвозврат в лучшие годы редко превышает 30-50 %.
Такое положение недопустимо при за- рыблении лиманов дорогостоящей молодью кефали, полученной в искусственных условиях. Поэтому представляется важным разработать методы контролируемого товарного выращивания ее в водоемах разного типа. Перспективным в этом отношении может стать выращивание кефали в садках, прудах либо изолированных участках лагун.
Опыты по контролируемому товарному выращиванию кефалей проводились в 1986-1987 гг. на лиманах северо-западной части Черного моря - Хаджибейском и Будакском (Шаболатском).
Хаджибейский лиман имеет площадь 7,2 тыс. га. Непосредственной связи с морем нет. Максимальная глубина составляет 13, средняя - 4 м. Соленость воды в районе установки садков 6-7‰ (северо-западная часть у с. Мариновка), средняя температура воды в период выращивания 22 °С (от 12 до 27 °С).
Шаболатский лиман - мелководный водоем глубиной до 2 м площадью 2,5 тыс. га. Связь с морем осуществляется периодически по каналам. Соленость в районе проведения работ 14-15‰ (юго-западная часть водоема), средняя температура воды 23 °С (от 20 до 32 °С).
В качестве рыбопосадочного материала использовали молодь трех видов черноморских кефалей. Цикл выращивания лобана и остроноса включал два этапа: зимовку сеголетков в зимовальном комплексе Экспериментального кефалевого завода (ЭКЗ) и последующее их товарное выращивание, сингиля - только товарное выращивание. Годовиков кефали этого вида ловили весной в прилегающих к лиманам акваториях Черного моря.
Опыты по зимовке лобана выполнены на двух группах сеголетков из естественной популяции и на мальках, полученных в искусственных условиях на экспериментальной базе АзчерНИРО (Керченский пролив) и доставленных на ЭКЗ. Рассматривали возможные варианты зимнего содержания лобана в специальных зимовалах и в бассейнах, выполненных из бетона, где установлена проточность воды.
Сеголетков остроноса вылавливали в прибрежной зоне моря, а их зимовку проводили в условиях проточности термальной артезианской воды в садке, выполненном из бетона.
Летнее выращивание кефали осуществляли в сетчатых садках и садках из железобетона с хорошим водообменом, а также отгороженном участке лагуны. Садки из капроновой дели имели прямоугольную форму. Крышка к садку пришивалась наглухо. Кормление рыбы в садке осуществлялось с помощью специальных рукавов.
Бетонные садки для летнего выращивания имели прямоугольную форму (25Х4Х1,2 м) при уровне воды 1 м. Водоснабжение из лагуны производилось с помощью электронасоса, что обеспечивало двукратную смену воды в сутки.
Участок лагуны площадью 0,4 га и средней глубиной 0,6 м изолировался при помощи сетного полотна в Шаболатском лимане.
Зимующих сеголетков кефали лобана и остроноса подкармливали сушеным гаммарусом, дафнией, гранулированным кормом рецепта РК-С. Суточный рацион составлял 11 -15% массы рыб.
Было установлено, что годовики лобана предпочитают более высокую температуру зимовки, чем остроноса. При одинаковых плотности посадки, режиме кормления выживаемость мальков лобана в зимовале при средней температуре 9,7 °С составляла 26,6-59,0 %, а в бассейне при средней температуре 10,5 °С была выше - 74,0-75,6 %. Выживаемость годовиков остроноса как более холодостойкого вида при тех же условиях составила 86,0 и 88,0 %.
Фактором, определяющим успешность зимовки, является соленость воды. На основании имеющихся данных можно предположить, что более высокая соленость предпочтительна и способствует лучшему физиологическому состоянию рыб. Оказалось, что крупные размеры и высокое содержание жира в тканях являются основным критерием успешной зимовки годовиков лобана. Так, с декабря по апрель при самых суровых условиях погибло 73,5 % годовиков из естественной популяции и только 41 % полученных в искусственных условиях. Первая группа была в 2,1 раза мельче и имела содержание жира в 1,4 раза ниже.
Сравнительно небольшие размеры перезимовавших годовиков кефали не позволяют сразу после зимовки помещать их на выращивание в делевые садки и изолированные участки лимана. Поэтому в мае мальков подращивали в пластиковых бассейнах объемом 1,5 м 3 с хорошим водообменом. Плотность посадки сингиля составляла 120-200 экз/м 3 , лобана - 200-250, остроноса - 200- 300 экз/м 3 . Рыб кормили 3-4 раза в день артемией, гранулированными кормами рецептов PK-C, Ст-4Аз, РГМ-8м, а также пастообразным кормом на основе фарша из шпрота или хамсы (50 %) с добавлением пшеничной муки (10%), комбикорма (20 %) и детрита либо водорослей (20 %). Суточный рацион сингиля и остроноса составлял 20-25, лобана - 25-30 % массы тела. Поедаемость зависела от вида корма, температуры и прозрачности воды. Мальки предпочитали живую артемию, гомогенизированный пастообразный корм и гранулированный корм Ст-4Аз. В температурном диапазоне 20-26 °С поедаемость корма обычно была полной, однако снижалась в пасмурные либо штормовые дни, когда подаваемая в бассейны вода была мутной. Наряду с задаваемым искусственным кормом молодь кефали охотно поедала планктонных ракообразных, попадавших в бассейн с водой, а также обрастания.
Высокая температура и обильное питание способствовали высокому темпу роста мальков (см. таблицу). Исключение составляла молодь лобана, заметно отстававшая в темпе роста от рыб из лагуны. Вероятно, это связано с неадекватностью применявшихся кормов. Такое предположение подтвердилось в ходе дальнейшего товарного выращивания, которое осуществлялось в садках, установленных в Хаджибейском и Шаболатском лиманах. В первом варианте садки подвешивали на штормоустойчивом носителе оригинальной конструкции, представлявшем собой гибкую плавающую раму, выполненную из каната "геркулес" с прикрепленными поплавками. Во втором применяли обычный гундерный носитель, т. е. укрепление с помощью шестов. Подросшую молодь кефали помещали в садки размером 2X2X2 м, выполненные из безузловой дели с ячеей 3,5 мм. По мере роста увеличивали размер садков (4Х10X2 м) с ячеей дели 6,5 мм. По мере обрастания садков через каждые 1,5- 2 мес рыб пересаживали в другие очищенные садки.
В 1986 г. в условиях Шаболатского лимана кефаль кормили пастообразным кормом на основе рыбного фарша. Суточный рацион составлял 5-15 % массы в зависимости от температуры и возраста рыб. Корм вносили 3-5 раз в день на специальные придонные кормушки, который съедался за 20-30 мин. В пасмурные и штормовые дни рационы и частота кормлений снижались. В условиях Хаджибейского лимана кефаль кормили один раз в трое суток молотым комбикормом марки К-111/3 с добавлением пшеничной муки до образования комка. Анализ питания рыб показал, что в этом случае они питались преимущественно естественным кормом - зоопланктоном, гаммарусами и обрастаниями. Доля используемых мягких фракций комбикорма не превышала 10-15 %. Грубые зерновые компоненты не поедались, оставаясь на кормушке.
При плотностях посадки в Шаболате 20 экз/м 3 и 30 экз/м 3 в Хаджибее рост двухлетков сингиля был выше в условиях Хаджибейского лимана, что объяснялось более высокой долей естественных живых кормов. Темп роста лобана, выращиваемого в садках в Шаболатском лимане, был чрезвычайно низок. Лишь около 10 % рыб к концу опыта имели массу, близкую к 100 г. В Хаджибейском же лимане несколько экземпляров лобана, выращиваемых совместно с сингилем, за тот же период достигли массы 250-335 г.
Средняя масса сингиля, выращенного в Шаболатском лимане в 1986 г., была равна 52, в Хаджибейском - 60 г. Очевидно, что рыба не использовала в полной мере потенции роста. Масса лобана из Шаболатского лимана на свободном нагуле в 1986 г. составила 250-360 г, а сингиля - 110-125 г.
В 1987 г. эксперимент в Шаболатской лагуне был повторен, наряду с пастообразным кормом применяли гранулированный для лососевых рыб, а также смесь комбикорма и гранулированного карпового корма. В этом случае средняя масса лобана к концу эксперимента превышала 100, а остроноса - 80 г. Выживаемость рыб в ходе садкового выращивания в 1986-1987 гг. составляла 96-94 %, кормовой коэффициент - 1,8-3,2.
Параллельно на базе ЭКЗ проводили эксперименты по товарному выращиванию кефали в прудах и отгороженных участках лимана. В прудах содержали двухлетков лобана и сингиля. Плотность посадки 25-30 экз/м 3 . Использовались экраны из полиэтилена, где появлялись обрастания, что увеличивало кормовую базу пруда. Кроме того, рыб кормили 3 раза в день пастообразным кормом. Рацион составлял 10-20 % массы рыб. Необходимо отметить, что в прудах встречались гаммариды, полихеты и другие беспозвоночные, но они плохо использовались кефалью, равно как и обрастания с экранов (до 10-15 % рациона). Очевидно, этим в значительной степени объясняется низкий темп роста рыб при высоком кормовом коэффициенте (3,5- 4,2). Выживаемость сингиля в прудах составила 90, лобана - 80 %.
Наиболее обнадеживающие результаты были получены в 1987 г. при товарном выращивании остроноса в изолированном участке Шаболата. Во второй половине июля залив лимана был отгорожен барьером из капроновой дели с ячеей 5 мм, укрепленным на 40 стойках и прижатым ко дну водоема по всей длине якорной цепью. Сюда было помещено 300 экз. остроноса средней массой 43 г. Рыб не подкармливали, однако обильная естественная кормовая база обеспечивала высокий темп роста. За 60 сут выращивания средняя масса рыб достигла 96 г, а у более 15 % особей - 110- 115г. Одновозрастная кефаль в лимане в этот период имела среднюю массу 98,7, а в море - 65 г. Гибель кефали в изолированном участке не наблюдалась, однако около 20 % рыб погибли при облове. Изоляция участка лиманов оказалась достаточно штормоустойчивой, обеспечивала хороший водообмен и полную сохранность нагуливающихся рыб.
Проведенные эксперименты показали перспективность товарного выращивания кефали в садках и изолированных участках. Применяемый способ является экономически целесообразным, так как позволяет повысить выживаемость рыбы по сравнению с пастбищным выращиванием в 2-3 раза.
Под термином "морская аквакультура" принято подразумевать разведение и выращивание растений, беспозвоночных животных и рыб в морских и солоноватых водах под контролем человека. Управляющее воздействие человека на биологические процессы может распространяться на целые моря либо лишь на отдельные их участки и небольшие солоноватоводные водоемы.
Для повышения продуктивности морских водоемов необходимо прежде всего обеспечить воспроизводство запасов промысловых гидробионтов. Эту проблему можно решить, внедряя широкий комплекс мероприятий, включающих: во-первых, обеспечение процесса размножения промысловых животных и растений путем улучшения естественных условий и при помощи искусственного разведения; во-вторых, улучшение видового состава промысловых организмов в соответствии с особенностями водоема; в-третьих, сохранение и улучшение режима рыбохозяйственных водоемов как среды обитания.
Рыбные запасы в морях могут быть увеличены в результате мер по предотвращению загрязнения морской среды и вод нерестовых рек, в которых размножаются проходные рыбы. На нерестовых реках плотины необходимо сооружать с рыбоходами, на турбинах должны устанавливаться специальные экраны, а мощные поливные насосы надо снабжать сетчатыми фильтрами. В мелководных зонах морей можно строить искусственные рифы, нерестилища и т. д.
Борьба с пищевыми конкурентами и врагами промысловых организмов может значительно повышать численность последних. Далеко не все кормовые ресурсы морей используются хозяйственно ценными гидробионтами. Иногда немаловажную роль играют так называемые "трофические тупики". Научиться перестраивать пищевые цепи в морях таким образом, чтобы все кормовые ресурсы в конечном итоге перерабатывались водными организмами в мясо промысловых объектов, - это важнейший путь повышения продуктивности Мирового океана.
Член-корреспондент АН СССР Г. В. Никольский подчеркивает: "Человек через управление пищевыми отношениями животных может в значительной степени управлять численностью и биомассой их популяций, ограничивая численность вредных и повышая продуктивность полезных видов * .
* (Теория динамики стада рыб. М., 1965, с. 31. )
В процессе эволюции многие виды промысловых рыб, ракообразных, моллюсков и других гидробионтов приобрели способность одновременно образовывать и выметывать огромное количество яиц. Теоретически каждое оплодотворенное яйцо может превратиться в процессе развития и роста в половозрелый организм. Но суровые условия борьбы за существование, сложные переплетения всевозможных природных процессов и явлений, отрицательное воздействие загрязняющих веществ позволяют выживать и достигать промысловых размеров и половозрелого возраста лишь отдельным особям. Выживаемость животных на начальных этапах развития нередко составляет менее 0,01% первоначального количества яиц. Научившись управлять численностью гидробионтов, обеспечивая высокую выживаемость личинок, люди могли бы значительно увеличить запасы промысловых организмов.
Культивируя массовые формы фитопланктона и зоопланктона, потребляемых личинками рыб, ракообразных и моллюсков, регулируя численность популяций полезных человеку водных животных, можно максимально использовать их способность потенциально неограниченно повышать свою численность.
В развитии морской аквакультуры огромное значение имеет солоноватая прибрежная зона, окаймляющая морские берега континентов. Солоноватые воды некоторых морей, предустьевых пространств, эстуариев, лиманов, лагун, мангровых зарослей, содержащие от 3 до 30% солей, являются зоной, в которой в течение более или менее продолжительного периода обитают многие пресноводные, полупроходные и проходные, собственно солоноватоводные и морские рыбы.
Профессор Т. С. Расе подчеркивает: "Именно солоноватоводные и проходные рыбы были ближе и доступнее человеку, чем собственно морские рыбы. Вслед за ловом-охотой были предприняты попытки выращивать съедобные водоросли, устрицы, а затем и молодь рыб в отгораживаемых лагунах и в специально устраиваемых солоноватых прудах. Так в солоноватой зоне у морских берегов зародилось морское фермерство - морская аквакультура" * .
* (Солоноватоводные рыбы, их разведение и акклиматизация. - "Природа", 1975, № 12, с. 59. )
Развивая морскую аквакультуру, человечество делало первые шаги в приливно-отливной и прибрежной зоне, но современное развитие науки и техники позволяет осваивать и открытые воды морей и океанов. С ростом цивилизации и технических возможностей естественное воспроизводство биологических ресурсов Мирового океана все в большей степени дополняется, а в ряде случаев и полностью заменяется искусственным. Интенсивное разведение и выращивание морских гидробионтов становится все более и более доходной отраслью хозяйства.
В различные годы плодовитость гидробионтов испытывает заметные колебания, а искусственное разведение водных животных позволяет их сглаживать и поддерживать оптимальную численность полезных организмов.
Морская аквакультура позволяет восстанавливать подорванные промыслом запасы полезных гидробионтов путем трансплантации, акклиматизации и искусственного воспроизводства. Аквакультура снижает влияние промысла на водные животные и растения, давая дополнительно много пищевых продуктов. При этом удовлетворяется спрос на некоторые ценные виды рыб и беспозвоночных животных, которых невозможно промышлять в большом количестве в Мировом океане. Искусственное культивирование дает возможность поставлять продукцию на рынки в любое время года. Морские фермы и плантации могут быть размещены в территориальных водах.
Аквакультура базируется на достижениях многих научных и инженерных дисциплин. Выбор растений и животных требует изысканий селекционеров и генетиков. Ограничение, содержание, транспортировка, охрана животных требуют внимания инженеров различных специальностей, забота о личинках и молоди - внимания специалистов в области микробиологии и экологии. Вопросы питания решаются специалистами биохимиками и физиологами. Контроль за болезнями должны осуществлять патологи и эпидемиологи.
В настоящее время существуют четыре основных типа морской аквакультуры: во-первых, интенсивное выращивание личинок и молоди водных животных, выловленных в морях, в специальных водоемах; во-вторых, разведение и выращивание молоди гидробионтов для выпуска в моря в расчете на увеличение уловов; в-третьих, получение яиц от производителей, выловленных в естественных водоемах, инкубация яиц и выращивание подученной молоди до товарного размера; в-четвертых, содержание производителей, получение от них потомства и выращивание товарной продукции.
Уже существующие морские хозяйства обычно ориентируются на культивирование одного промыслового объекта или нескольких. Специализированные хозяйства организуются как фермы (устричные, мидиевые, креветочные, лососевые, кефалевые, камбаловые и т. д.) либо как плантации, выращивающие водоросли. Несомненно, в будущем появятся морские хозяйства, культивирующие одновременно и в большом масштабе разнообразных гидробионтов.
Перед морской аквакультурой стоял и стоит ряд важнейших задач. Это, во-первых, подбор наилучших из существующих и выведение новых объектов культивирования; во-вторых, разработка методов промышленного получения, высококачественных живых и искусственных кормов; в-третьих, разработка материалов, конструкций и технологий содержания выращиваемых объектов. Важным направлением в увеличении продукции морских ферм является рациональное использование подогретых вод тепловых и атомных электростанций.
Теоретически почти все виды морских растений и животных могут выращиваться в искусственных условиях. Опыт работы многих морских аквариумов и океанариумов подтверждает это. Но в морской аквакультуре главное требование к выбранному для культивирования объекту заключается в том, что его реализация должна быть выгодной. В основу аквакультуры положен отбор хозяйственно-ценных растений и животных, которые хорошо переносят условия ограничения, легко размножаются в искусственных условиях и дают достаточное количество потомства. Личинки и молодь их должны быть выносливыми, безболезненно переносить высокую Плотность посадки и питаться сравнительно дешевыми кормами. Такие организмы должны быстро расти и становиться половозрелыми.
Как уже отмечалось выше, морские гидробионты, питающиеся растительными и животными кормами, располагаются на различных трофических уровнях. Организмы, питающиеся растениями, занимают вторую ступень, зоопланктофаги и мелкие зообентофаги - третью, мелкие хищники - четвертую, крупные хищники - пятую и т. д. Обычно при переходе к следующему трофическому уровню общая продуктивность каждого из них уменьшается приблизительно в 10 раз, т. е. теряется 9 / 10 массы живой материи. Выбирая объекты культивирования, приходится учитывать и это обстоятельство.
Применяя кормовые коэффициенты, можно определять расходы кормов на единицу прироста массы организмов. Выразив потребление корма гидробионтами в показателях первого звена пищевой цепи, нетрудно получить данные о сравнительных затратах кормов, необходимых для выращивания тех или иных товарных животных.
Для увеличения веса на 1 кг хищная рыба должна съесть 5-10 кг мирных рыб. Поэтому, если на морской ферме выращиваются хищные рыбы, полученная продукция окажется в 5-10 раз меньше, чем если бы культивировались рыбы-планктонофаги, т. е. при одинаковом расходе кормов, выраженных в показателях первого звена пищевой цепи, будет получено меньшее количество товарной продукции. Кормовые затраты оказываются наименьшими и биологически наиболее дешевыми в коротких пищевых цепях.
Важными критериями при выборе объектов разведения является время, затрачиваемое на прирост единицы массы каждой особи, и продолжительность их созревания.
Скорость оплаты корма, определяемая продолжительностью созревания организмов, составляющих последнее звено пищевой цепи, оказывается наибольшей в коротких пищевых цепях. В то же время морским хищникам требуется меньшее время для прироста единицы массы тела, чем мелким планктоноядным животным.
Известно, что в умеренных водах созревание и удвоение массы клеток фитопланктона происходит за сутки, планктонным рачкам копеподам требуется для этого 35-40 суток, планктоноядным рыбам - 365-730 суток, хищным рыбам - 1000-1500 суток.
В условиях морских культурных хозяйств увеличить продукцию, т. е. биомассу товарных организмов, можно, во-первых, за счет увеличения числа особей небольших размеров, что и достигается при культивировании короткоциклических планктоноядных гидробионтов, во-вторых, за счет интенсивного прироста массы отдельных особей при выращивании крупных хищников. Удлиняя пищевые цепи на морских фермах, часто удается получать хозяйственно-ценные объекты высокого качества.
На морских фермах объекты культивирования обеспечиваются должным количеством кормов, воздействие на них хищников и конкурентов ослабляется либо полностью исключается. Для ликвидации хищников и конкурентов применяются механические, химические, электрические методы, периодическое осушение водоемов и т. п.
Весь процесс искусственного культивирования гидробионтов в современных полносистемных морских хозяйствах распадается на отдельные этапы: 1) получение и сохранение зрелых производителей, 2) отбор половых продуктов и получение оплодотворенных яиц, 3) инкубация яиц, 4) получение и сохранение личинок гидробионтов, 5) выращивание жизнестойкой молоди, 6) получение товарной продукции либо путем выращивания в специальных водоемах и сетных садках, либо путем отлова после нагула в естественных водоемах выпущенной ранее молоди.
История развития морской аквакультуры в некоторых государствах насчитывает много столетий. Например, первые попытки создать устричные хозяйства предпринимались еще древними римлянами.
Наибольших успехов в строительстве морских ферм и в культивировании морских животных и растений достигли японские промышленники и специалисты. Япония занимает первое место как по количеству, так и по разнообразию объектов разведения и выращивания. В настоящее время аквакультура в прибрежных водах Японии дает около 10% по количеству и около 20% по стоимости всего ежегодного улова морепродуктов в стране.
Департаментом рыболовства Японии разработан перспективный план развития прибрежного рыболовства, рассчитанный на 13 лет (1971-1984 гг.). Первый аналогичный план охватывал период с 1961 по 1970 г. Во втором плане намечено развитие культивирования водорослей, беспозвоночных животных, рыб, создание рыбоводных станций, строительство хозяйств, специализирующихся на заготовке и разведении посадочного материала, строительство крупных искусственных рифов и т. д. Предполагается, что осуществление второго перспективного плана позволит довести объем культивируемых гидробионтов с 0,6 млн. т в 1971 г. до 1 млн. т в 1984 г.
По расчетам японских ученых, при использовании шельфовой зоны моря глубиной до 20 м морские фермы и плантации могут быть созданы на площади более 28,5 тыс. км 2 . Их ежегодная продукция может достигать 8-9 млн. т.
Многие японские промышленные компании производят оборудование для центров аквакультуры, в том числе различные типы аэраторов, насосов, контейнеров, бассейнов и садков, сетных заграждений, а также различные искусственные корма.
В Японии культивируются рыбы - желтохвост, угорь, красный и черный тай, судзуки, фугу, морской окунь, терпуг, лосось и др.; моллюски - устрицы, морские гребешки, морское ушко, жемчужницы, осьминоги, каракатицы и кальмары и др.; ракообразные - креветки и лангусты, крабы; водоросли - порфира, ламинария, ундария и др.
Большое количество морских животных и растений культивируется в различных странах Юго-Восточной Азии.
В 1968 г. Конгрессом США был принят специальный закон о развитии морских ресурсов и техники их эксплуатации и учрежден на правах министерства Совет по морским ресурсам. В задачу Совета входит и развитие морской аквакультуры. По оценкам экспертов, в течение 25 лет все удобные прибрежные воды будут превращены в морские управляемые хозяйства. Для искусственного разведения и выращивания гидробионтов намечается использование 40 тыс. км 2 шельфа.
Американская промышленность поставляет морским фермам разнообразное современное оборудование и специализированные искусственные корма.
Уже на протяжении нескольких лет правительство США оказывает финансовую поддержку специальной программе исследовательских работ в области морской аквакультуры. В рамках этой программы совершенствуются методы разведения и товарного выращивания лососей и помпано, морских и солоноватоводных креветок, омаров, мидий, устриц, водорослей и др. Много внимания уделяется использованию сточных вод для культивирования гидробионтов.
Значительных успехов в разведении и выращивании лососей, сельдей, камбал, омаров и моллюсков достигли канадские ученые.
Во Франции учрежден Национальный центр по развитию аквакультуры, главной задачей которого является организация и осуществление исследований, связанных с культивированием моллюсков, ракообразных и рыб. Оснащенные самым современным оборудованием центры по аквакультуре построены в городах Бресте и Сете.
Французские исследователи совершенствуют старые и разрабатывают новые экономически выгодные технологии искусственного разведения и товарного выращивания мидий, устриц, морского гребешка, венуса, морского ушка, креветок, лангустов, омаров, кефалей, камбал, лососей, лаврака и др.
В Англии культивируются камбалы, креветки, моллюски и другие гидробионты.
Во многих государствах мира в морской воде в садках выращивают радужную и ручьевую форели. Хозяйства, специализирующиеся ни культивировании моллюсков и ракообразных, имеются на всех континентах, за исключением Антарктиды.
Исследования в области морской аквакультуры ведутся и в нашей стране. Объектами изучения стали устрицы, мидии, морской гребешок, трепанги, кефали, камбалы, лососи, некоторые виды водорослей.
Ежегодно во всех странах мира на морских фермах и плантациях выращивают более 1 млн. т моллюсков, около 0,5 млн. т рыбы и свыше 0,5 млн. т различных водорослей.
В последние годы в морской аквакультуре стали широко применяться достижения молекулярной биологии и молекулярной генетики.
Весьма важной задачей, стоящей перед рыбоводами при искусственном выращивании морских рыб и других животных, считается получение посадочного материала. В настоящее время для этих целей еще часто используются естественные запасы. Однако многие ученые отмечают, что зависимость получения посадочного материала от естественных источников является большим риском. Этот риск возрастает в связи с растущим загрязнением водоемов промышленными и бытовыми стоками, метеорологическими условиями, естественными колебаниями численности молоди и т. д. По этим причинам некоторые хозяйства не могут получить посадочный материал в требуемом количестве и в требуемые сроки. Считается, что наиболее надежной формой обеспечения морских ферм посадочным материалом должно стать создание специализированных хозяйств по его выращиванию. Такие питомники должны иметь значительное количество производителей, созревающих тогда, когда это необходимо.
Известны два основных способа получения зрелых производителей в искусственных условиях: 1 - экологический, 2 - физиологический. В первом случае для животных создается обстановка и поддерживаются параметры внешней среды (температура, соленость, количество растворенного кислорода, скорость течения, освещенность, рН и т. д.), обеспечивающие созревание половых продуктов. Сущность физиологического метода заключается в воздействии на производителей при благоприятных экологических условиях различных химических соединений, стимулирующих образование зрелых яиц и спермы.
Для ускорения наступления половой зрелости объектов разведения, смещения сроков размножения, перестройки пола рыбоводы разных стран, если это необходимо, используют гонадотропные препараты, иммунологические, электрофоретические и другие методы. Значительным достижением в этой области стало получение очищенного гипофизарного гонадотропина рыб.
Советские и американские ученые практически доказали, что альфа - токоферол-ацетат можно применять для стимулирования обмена веществ и роста рыб и для Ускорения развития эмбрионов в икринках.
Внедрение принципов и методов молекулярной биологии и генетики может в ближайшем будущем позволить: 1) разработать методы управления процессами созревания, размножения и роста рыб, а также повышения продукционных показателей у рыб и других объектов выращивания; 2) создать физиологически и биохимически полноценные и экономически эффективные искусственные корма для рыб, диагностировать и предупреждать заболевания рыб; 3) выводить новые породы ценных рыб.
В нашей стране профессору Н. И. Николюкину удалось получить гибрид белуги со стерлядью, названный бестером. Природные гибриды осетровых известны давно, но советским ученым были разработаны методы их промышленного разведения.
Бестер отличается высокой плодовитостью. Молодь его выносит соленость в диапазоне от 0 до 10-12%. Гибрид растет так же быстро, как и белуга, ему свойственно раннее созревание стерляди. Уже в первый гол бестер достигает полукилограммового веса, а через два-три года вырастает до товарных размеров.
По предложению профессоров Н. И. Николюкина и А. Ф. Карпевич бестер был вселен в низовья Дона и в Таганрогский залив с целью создать в Азовском морс новое стадо осетровых.
Американские ученые вывели гибрид двух видов тиляпий - Tilapia nilotica и Tilapia mossambica. Более 70% гибридов первого поколения и 90% второго оказались самцами. Причем самцы растут в 2-2,5 раза быстрее самок.
В результате скрещивания южной и северной форм двустворчатого моллюска Mercenaria в США был получен продуктивный и быстрорастущий гибрид.
В Лоустофтской рыбоводной лаборатории английские исследователи разработали способ получения диплоидных мальков (все самки) камбал.
В целях получения нового объекта культивирования японские ученые вывели гибрид устриц Crassostrea gigas и Ostrea edulis. В Японии удалось получить гибрид морского ушка. У населения этой страны весьма ценится мясо морского ушка Haliotis discus. К сожалению, этот моллюск медленно растет. Другой вид морского ушка - Haliotis gigantea - растет быстро, но мясо его менее вкусно. В результате скрещивания моллюсков был выведен гибрид с быстрым темпом роста и вкусным мясом.
В КНР в результате селекции была получена новая форма морской капусты, дающая продукции на 20% больше, чем исходная форма.
Пока в области селекции и генетики морских животных и растений имеются лишь отдельные успехи, в будущем, несомненно, появятся новые породы, а может быть и виды полезных для человека беспозвоночных животных и рыб. Ученые считают, что будут получены гибриды морских растений, имеющие вкус привычных для людей фруктов и овощей.
Выведение новых пород гидробионтов будет способствовать увеличению продуктивности морей, но для того чтобы такие работы могли продолжаться, необходимо обеспечить максимально широкое сохранение генетического фонда Мирового океана.
Аквакультура – это разведение и выращивание водных организмов под контролем человека в пресной или морской воде. Морское направление называют морской аквакультурой или марикультурой , она объединяет разведение и выращивание рыб, моллюсков, ракообразных, водорослей и других гидробионтов в морях, лиманах и других водоемах с соленой водой.
Марикультура бывает экстенсивной и интенсивной.
Пример экстенсивной марикультуры – широко применяемые в России технологии выращивания мидии и морского гребешка, когда на специальные вывешенные коллекторы собирается оседающая из планктона молодь диких гидробионтов и доращивается до взрослых размеров без искусственных подкормок. Для этих же целей конструируют подводные ландшафты, например, искусственные рифы, в которых находят убежища подвижные животные, и специальные неровные поверхности для расселения животных- обрастателей. Также практикуется пересадка гидробионтов в места, более благоприятные для их питания и роста. Такое направление марикультуры имеет многовековую историю.
Интенсивная марикультура – активное искусственное воздействие на один, несколько или на все этапы жизненного цикла объекта разведения. Жизнестойкая молодь воспроизводится при таком способе искусственно и затем подращивается до нужных размеров на специальных заводах или участках акватории. На морские плантации вносятся дополнительные корма и удобрения, выполняется селекционная работа для выведения гидробионтов с заданными качествами.
На практике чаще встречается смешанный тип ведения морского хозяйства.
От древности к современности
Разведение водных обитателей, прежде всего рыб, началось очень давно, не менее 4 тысяч лет тому назад, в Китае. Это были пруды для разведения пресноводной рыбы. 500 лет назад в Поднебесной выращивали не только рыбу, но и устриц, и других моллюсков.
Жители средиземноморских побережий Римской империи разводили кефаль в лагунах.
В XV веке на Гавайских островах существовали бассейны для выращивания морских рыб, которые отгораживались от моря длинными валами и плотинами. К началу прошлого века еще сохранилось более 150 таких древних сооружений.
В Японии уже в XVII веке начали успешно разводить устриц и получать с подводных плантаций по нескольку десятков тысяч тонн водорослей и двустворчатых моллюсков (устриц, гребешков и др.)
В России карповые хозяйства появились в XII–XIII вв., сначала при монастырях, а позже и в помещичьих хозяйствах, и на государственных землях.
В настоящее время ведущие рыболовные страны мира активно развивают отрасль аквакультуры. В чем причина такого внимания к отрасли?
- После установления исключительных двухсотмильных экономических зон большинство ведущих рыболовных держав ощутили ограничение возможностей для развития промышленного рыболовства. Промысловая нагрузка на традиционные объекты лова стала слишком велика, что привело к снижению естественных запасов водных биоресурсов.
- Были разработаны экономически выгодные промышленные технологии культивирования ценных объектов лова. Себестоимость искусственного производства одной тонны рыбной продукции в пересчете на единицу белка меньше себестоимости мяса крупного рогатого скота и свиней примерно в 2,5 раза, птицы – в 1,5 раза. Продуктивность аквакультурных хозяйств, как правило, значительно выше, чем у «сухопутных» сельскохозяйственных земель.
- Население Земли продолжает расти быстрыми темпами, это обостряет проблему обеспечения продовольствием.
- Аквакультурные хозяйства дают много дополнительных рабочих мест, что особенно важно для стран с высокой плотностью и низкой занятостью населения – Китая, Индии, Индонезии, Вьетнама, Японии, Бангладеш, Таиланда, именно они сегодня в группе мировых лидеров развития аквакультуры. В этих азиатских странах используется преимущественно ручной труд.
В рыбных хозяйствах развитых европейских стран – Норвегии, Великобритании, Дании, Нидерландов, Финляндии, все производственные процессы автоматизированы.
В настоящее время непосредственно на производстве рыбной продукции занято около 10 млн. человек, больше 90% из них – в странах Азии. По статистике, одно рабочее место в секторе аквакультуры обеспечивает в среднем по четыре рабочих места в смежных производствах (переработка, перевозки, производство кормов, оборудования и комплектующих материалов, маркетинговые услуги и т.д.). В итоге, число созданных благодаря аквакультуре рабочих мест приближается к 200 миллионам.
Самый высокопродуктивный вид растений, искусственно разводимых на Земле – морская капуста . Ее урожай достигает 200-300 тонн сырой массы с гектара, что соответствует 50-65 тоннам сухой массы. По данным Всемирной пищевой организации ежегодный урожай промышленно культивируемой ламинарии в мире свыше 4,5 миллиона тонн в год.
Марикультура в России
У нашей страны самая протяженная линия морского побережья – около 60 тыс. км, общая площадь мелководий прилегающих морей, пригодная для использования в целях марикультуры, составляет 0,38 млн. км 2 . Все это дает громадные возможности для развития отрасли. Однако, несмотря на имеющиеся потенциальные возможности, аквакультура в России пока развита слабо.
Только потенциал юга Дальнего Востока по выращиванию гидробионтов и моллюсков в морской воде составляет более 3,5 млн тонн. Продуктивность акватории у побережья для развития марикультуры составляет более 1,9 млн тонн, Приморского края – свыше 600 тыс. тонн, Хабаровского края – 700 тыс. тонн.
Все морские акватории российского побережья и юга находятся в благоприятных климатических условиях для культивирования и воспроизводства самых дорогостоящих промысловых гидробионтов. Наиболее перспективными видами для культивирования в Приморье являются , морской гребешок, серый морской еж, тихоокеанские мидии и устрицы, ламинария.
Дальний Восток России считается «Родиной» современной отечественной марикультуры. В Хасанском районе Приморского края в 1972 году было создано первое хозяйство по выращиванию моллюсков, перед которым ставилась задача разработки биотехнологий культивирования приморского гребешка, мидии, тихоокеанской устрицы и ламинарии с учетом опыта Японии и Кореи. Были разработаны и успешно внедрены в производство технологии выращивания этих гидробионтов. Однако в то время не удалось добиться рентабельной работы созданных марикультурных хозяйств. Сейчас эта отрасль постепенно возрождается. К сожалению, пока суммарная продукция всех хозяйств Приморья всего 1000 тонн в год.
Может быть, имеет смысл постепенно сокращать объемы рыболовства и переходить на искусственное разведение рыбы и других гидробионтов? Можно, не рискуя жизнью рыбаков, не отправляя суда на многие месяцы в море, получать ту же самую продукцию. Проблема в том, что дикая и выращенная человеком рыба и моллюски пока совсем не равны по качеству. Почему, расскажем в .
ДАЮ 40 БАЛЛОВ, РЕШИТЕ ВСЕ
1 вариант В чем заключается различие понятий «природные ресурсы» и «экономические
ресурсы»?
а) Природные ресурсы меньше по запасам, чем экономические.
б) Экономические ресурсы дороже и ценнее, чем природные.
в) Экономические ресурсы - это совокупность различных элементов производства,
которые могут быть использованы в процессе создания материальных и духовных благ и
услуг.
г) Природные ресурсы распространены повсеместно, а экономические – нет.
2.Выберите верные ответы.
1.Минеральные ресурсы относятся к категории исчерпаемых, но возобновимых.
2.Практически всеми видами природных ресурсов обеспечены данные три страны –
Китай, Россия, США.
3.Самыми большими запасами нефти и газа в мире обладает США.
4.Опустывание характерно для засушливых регионов мира, особенно Северной Африки и
Юго-Западной Азии.
5.Около половины всех обрабатываемых земель мира приходятся на страны: Россия,
США, Индия, Китай, Канада, Бразилия.
6.Доля пресной воды в мировых водных ресурсах составляет менее 3%.
7.К странам северного хвойного лесного пояса относятся Мексика, Китай и Индия.
8.Аквакультурой называется добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов.
9.Геотермальная энергетика уже развивается в Исландии, Италии и Новой Зеландии.
10.Ресурсообеспеченность – это соотношение между величиной природных ресурсов и
размерами их использования.
3.Подберите пару: страна – характерное для нее сочетание природных ресурсов.
1.Алмазы и золото а) ЮАР
2.Бокситы и железная руда б) Камерун
3.Железная руда и каменный уголь в) Перу
4.Золото и полиметаллические руды г) Кувейт
5.Калийные соли и железная руда д)Канада
6.Каменный уголь и нефть е) Германия
7.Медные и железные руды ж) Китай
8.Нефть и природный газ з) Венесуэла
9.Нефть и медные руды и) Замбия
10.Фосфаты, медные руды к) Заир
4. В структуре мирового земельного фонда наиболее важны для человечества:
А) пашни Б) пастбища и луга В) леса
5. Основную часть гидросфферы составляют воды:
А) рек б) подземные воды в) Мировой океан
6. Наиболее обеспечены лесными ресурсами страны:
А) США, Египет Б) Россия, Бразилия В) Канада, Финляндия
7.Наиболее обеспечены ресурсами пресной воды:
А) Канада, Бразилия Б) Индия, Австралия В) ФРГ, ЮАР
8. Страны с наиболее высоким гидроэнергетическим потенциалом:
А) Китай, Россия, США Б) Конго, Египет, Мали В) ФРГ, Бразилия, ЮАР
9. Главный путь решения проблемы чистой воды:
А) транспортировка айсбергов б) переброска рек в) оборотное водоснабжение.
10. Примерно половина всей заготавливаемой древесины используется:
А) в химической промышленности б) в строительстве в) в целлюлозно-бумажной пром-
ти г) сжигается в виде топлива.
11. Искусственное разведение и выращивание на морских плантациях морских
организмов-это