Использование человеком природных экологических систем, в том числе и систем океана, можно осуществлять разными способами. Крупнейший эколог Ю. Одум пишет: "...стратегия "наибольшей защиты", т. е. стремление достигнуть максимальной поддержки сложной структуры биомассы, ...часто вступает в противоречие со стремлением получить наивысший возможный урожай" . Сейчас определились два основных направления: многоцелевое использование и стратегия "расчленения", при которой на одних участках искусственно поддерживается высокопродуктивный тип, а на других - охраняемый. При использовании экологических систем суши давно выявились преимущества тактики "расчленения", тогда как при использовании морских экосистем она только начинает развиваться в виде управляемых морских хозяйств и других форм марикультуры.
Под термином марикультура (морская аквакультура) подразумевается разведение и выращивание растений, беспозвоночных животных и рыб в морских и солоноватых водах под контролем человека. Сейчас наметились три главных направления марикультуры: товарное выращивание, получение в искусственных условиях и выпуск в водоемы молоди и мелиорация районов естественного воспроизводства промысловых и других ценных животных и растений. В направлении товарного выращивания можно выделить морские хозяйства пищевого, кормового, технического, фармакологического и других типов. В последние годы все отчетливее проявляется тенденция к организации хозяйств комплексного многоцелевого использования.
Марикультура может осуществляться экстенсивными и интенсивными методами (рис. 4.9). Экстенсивное культивирование, основанное на применении естественных водоемов и естественных пищевых организмов, характеризуется низким уровнем контроля, начальных затрат и технологии, а следовательно, и низкой эффективностью, обусловленной помимо указанных факторов зависимостью от местного климата и качества воды. Для интенсивного культивирования, использующего как естественные, так и искусственные системы, характерны высокий уровень контроля, начальных затрат, технологии . Наиболее распространенной формой марикультуры являются подводные хозяйства, которые можно подразделить на фермы для выращивания беспозвоночных и рыб и плантации для культивирования водорослей.
Выделим самые общие технологические операции, характерные для марикультуры.
Подбор и оценка участков. Участки для искусственного выращивания морских организмов должны отвечать ряду требований, зачастую противоречивых. Важнейшее из них - обеспечение оптимальных условий выращивания. Размеры акваторий, на которых возможно создание тех или иных плантаций, и площади дна с благоприятными условиями для расселения и последующего роста и развития молоди культивируемых объектов определяют потенциальную мощность морских хозяйств . Возможны два принципиально различных подхода к оценке участков. При одном стремятся подобрать среду обитания (биотоп) и донные сообщества, максимально приближающиеся к природным, в которых наиболее высока численность и биомасса интересующих человека видов. При втором подходе как бы абстрагируются от естественного окружения культивируемых организмов и заботятся преимущественно об удовлетворении их биологических потребностей и удобстве проведения технологических операций. Первый подход характерен для хозяйств экстенсивного типа, второй - интенсивного.
Для осуществления отдельных стадий технологического процесса выращивания требуются разные типы участков. Например, при культивировании гребешка необходимо иметь три типа участков: для сбора молоди с помощью искусственных субстратов (коллекторов), временного подращивания или выращивания молоди до товарного размера и товарного выращивания гребешка на дне. На первом участке должна быть обеспечена высокая численность спата (осевшей молоди гребешка) на коллекторах; на втором - соответствующие гидрологические условия в толще воды и на третьем - необходимые глубина, топография и характер грунта. Важное значение имеют и экономические критерии. Так, при выращивании ламинарии глубина в местах размещения установок в принципе не ограничивается, но для экономичного расходования материалов оптимальными следует считать глубины 15-25 м .
Предварительное инженерное обследование участков позволяет провести расчет общего количества выращиваемых организмов на основании учета ряда факторов, из которых важнейшими являются обеспечение животных кислородом и пищей. При этом для разных организмов лимитирующие факторы также различны. Например, для животных-фильтраторов (гребешок, мидии, устрицы) важно, чтобы в воде было достаточное количество взвешенных питательных веществ. В этом случае они могут располагаться почти вплотную друг к другу. При выращивании же дальневосточного трепанга необходима определенная минимальная площадь грунта, при недостатке которой трепанг не будет нормально питаться даже при больших запасах пищи.
В расчетах необходимо учитывать, что сами культивируемые организмы в значительной степени трансформируют среду своего обитания. Так, огромные массы фекалий на дне приводят к уменьшению содержания кислорода и выделению сероводорода, который, растворяясь в воде, повреждает раковины моллюсков.
Подготовка акватории. В зависимости от предполагаемого использования участков степень подготовки дна может варьироваться от весьма незначительной до сложной технической и биологической мелиорации. Наибольший объем мероприятий осуществляется на участках донного выращивания, где удаляются препятствия, мешающие обслуживанию установок и сбору "урожая", производится планирование дна с помощью землечерпательных снарядов и подводных бульдозеров. С этой же целью удаляются макрофиты. В некоторых случаях применяется вспашка дна для полного уничтожения врагов и конкурентов культивируемых организмов. При вспашке вредные организмы погибают под слоем песка и ила толщиной 6 см за 5-50 дней. В необходимых случаях возводятся искусственные сооружения, служащие для общего улучшения гидрологической обстановки - волноломы, плавающие гасители волн, сооружения, регулирующие приливные течения, насосы для откачки донных вод.
Установка технологических сооружений. К технологическим установкам относятся устройства для осаждения личинок (коллекторы), выращивания и содержания взрослых организмов. Конкретные требования к таким устройствам определяются избранной технологией и условиями акватории, но все технологические сооружения должны отвечать таким требованиям, как удобство обслуживания, волно-, ветро- и льдоустойчивость, прочность, долговечность, ремонтоспособность и др. На выполнение этих требований большое влияние оказывают гидрологические условия в месте размещения установок. В связи с этим в несущих конструкциях устройств, предназначенных для культивирования разных организмов, но работающих в сходных гидрологических условиях, могут применяться сходные конструктивные решения .
В качестве примера можно привести установки для выращивания ламинарии и размещения коллекторов и садков для выращивания гребешка (рис. 4.10). Основная структурная единица этих установок - несущий канат с прикрепленной к нему серией поплавков (кухтылей). Концы канатов присоединяются к бетонным якорям или к периферийной раме. Канаты образуют гибкую систему, противостоящую волновому воздействию, поэтому такие установки можно размещать в открытых местах.
Детали конструкции рабочих частей технологических установок и материал, из которого они изготавливаются, в значительной степени определяют успех применения подобных установок.
Уход за установками и контроль процессов выращивания. Технологические операции, осуществляемые в процессе выращивания, чрезвычайно разнообразны и полностью определяются видом культивируемых объектов. При использовании личинок, развивающихся в море, определяющее значение имеют сроки выставления сооружений. При поздней установке коллекторов не произойдет полного оседания личинок, при слишком ранней - на коллекторы осядут личинки конкурирующих непромысловых видов.
Детальный обзор технологических операций культивирования выходит за пределы задач настоящей книги, поэтому здесь лишь отметим, что при эксплуатации технологических установок подводных хозяйств ярко проявляется общая тенденция производственной деятельности человека на малых глубинах - стремление максимально ограничить применение собственно подводной техники и проводить технологические операции с поверхности. Водолазный труд, как труд высококвалифицированный и дорогой, используется только в совершенно необходимых случаях. К таковым относятся осмотр и ремонт подводных установок, периодические наблюдения за развитием культивируемых организмов, операции по борьбе с хищниками и конкурентными организмами. Для борьбы с вредными организмами донные участки обрабатывают различными химическими веществами, для борьбы с морскими звездами используют сети, формалин, электрорешетки и воздушно-пузырьковые завесы. Недавно японские ученые предложили прокладывать по дну микроперфорированные, виниловые трубки, наполненные минерально-гелевой смесью, содержащей 40 % сульфата меди. Морские звезды, переползающие через эти трубки, погибают в течение нескольких суток.
Большой вред при искусственном выращивании водорослей наносят растительноядные организмы. Для предотвращения выедания предлагаются такие меры, как сбор или уничтожение хищников; внесение дополнительной пищи, отвлекающей хищников от культивируемых водорослей; защита искусственных субстратов сетчатыми оградами. В Японии разработана конструкция закрытого сетчатого садка для водорослей, в стенке которого имеется отверстие для водолазов, снабженное застежкой "молния".
Сбор. Сбор товарной продукции производится преимущественно с надводных плавсредств, эстакад и подобных сооружений.
Важнейшим вопросом марикультуры является регулирование поступления питательных веществ. Так, увеличение количества сточных вод вызывает "цветение" фитопланктона, снижает содержание растворенного кислорода и увеличивает концентрацию бактерий. Усиливается также обрастание технологических установок марикультуры. Обрастатели конкурируют за субстрат, корм и кислород с выращиваемыми организмами, понижают их кондицию, забивают сетки садков. С другой стороны, приходится бороться с недостатком питательных веществ. Известны опыты выращивания лангустов и камбалы в садках, вода в которые подавалась насосами с глубины 40 м. На глубине водозабора устанавливались сетчатые контейнеры с органическими остатками (отбросами), способствующими развитию фито- и зоопланктона. Но наибольший интерес представляет использование неисчерпаемых запасов биогенных элементов в глубинах океана. Уже сейчас имеются примеры создания искусственного апвеллинга * и доказывается принципиальная возможность его использования.
* (Апвеллинг - подъем глубинных вод, обогащенных биогенными элементами. )
При традиционных методах марикультуры садки для содержания организмов и другие технологические установки располагают в приповерхностном слое воды в прибрежной зоне. Наряду с достоинством такого размещения - удобством обслуживания - следует отметить и его недостатки: легкую повреждаемость штормами и льдами, забивание стенок садков водорослями и мусором, уязвимость к воздействию загрязнений. Сетки садков, сильно повреждаемые при соприкосновении с дном, приходится менять каждые шесть месяцев. И, тем не менее, в странах, где марикультура развивается особенно интенсивно (например, в Японии), большинство удобных участков мелководья уже заняты и остро встает вопрос о расширении районов культивирования.
Поэтому все активнее разрабатывается технология культивирования организмов на больших глубинах Мирового океана. Несмотря на техническую сложность и высокую стоимость таких устройств, их разработка и опытная эксплуатация уже началась. Установки представляют собой комплекс садков или открытых платформ, автоматических кормораздатчиков и устройств, обеспечивающих регулирование глубины постановки всей системы. Это могут быть либо емкости, продуваемые воздухом (заполняемые водой) по акустическому или радиосигналу, либо специальные лебедки, заглубляющие систему во время шторма и в других необходимых случаях.
Помимо марикультуры, которая, как правило, предполагает изъятие (прямое или косвенное) организмов, полученных в процессе культивирования, в настоящее время все более заметную роль начинает играть технология воспроизводства морских животных и растений, оказывающих полезное воздействие на окружающую среду самим процессом своей жизнедеятельности. Так очень велико значение многих организмов в гидродинамической защите береговой полосы и искусственных сооружений (каналов, морей, водохранилищ).
Сейчас, при катастрофическом росте загрязнения и эвтрофикации водоемов, самое серьезное внимание уделяется изучению деятельности прибрежных организмов-фильтраторов. Во многих районах из-за недостаточного биологического самоочищения складывается напряженная санитарно-гидробиологическая обстановка, заставляющая проводить гидробиологическую мелиорацию. И здесь помимо подводных сооружений целесообразно создавать специальные поверхности на гидротехнических сооружениях (бунах, траверсах, волноломах), способствующие усилению пояса биофильтраторов.
Из способов мелиорации подводных участков с целью воспроизводства морских организмов наиболее широкое распространение получило сооружение искусственных рифов. В странах, имеющих развитое рыболовство, строительство рифов приобретает огромные масштабы. В Японии они протянулись уже на тысячи километров, и это позволило японцам существенно стабилизировать уловы ряда рыб и беспозвоночных животных. Человек уже давно заметил, что затопленные конструкции привлекают к себе рыб и других животных. Существует мнение, что искусственные рифы не увеличивают общую численность рыб в районе их установки, а лишь перераспределяют, концентрируют их. По-видимому, это справедливо только для небольшого отрезка времени после установки рифа: через некоторое время численность рыб, нашедших на рифах надежное убежище, возрастает как из-за увеличения срока жизни взрослых особей, так и благодаря лучшему выживанию молоди.
Конструкции искусственных рифов чрезвычайно разнообразны. Широко распространены рифы из изношенных автомобильных покрышек. Последние либо просто стягивают тросами в группы, либо соединяют шпильками в длинные цилиндры, разрезают пополам и заливают в бетонные плиты, монтируя в сложные пространственные фигуры. Достоинство рифов из покрышек - удобство монтажа и дешевизна. Однако только рифы, сооруженные из специально сконструированных элементов, позволяют удовлетворить сложные и часто противоречивые требования, предъявляемые к таким сооружениям. Основное из них - эффективность привлечения рыб. Подводные наблюдения на искусственных рифах, проведенные японскими учеными, показали, что рыбы разных видов ведут себя здесь неодинаково, одни проникают внутрь рифа, другие скапливаются непосредственно возле него, третьи - над рифом. Такие различия можно объяснить условиями добывания корма и формой рифа, в частности влиянием тени от него. Поэтому форма и конструкция рифов должны быть строго продуманы. За рубежом уже разработаны рифы, конфигурацию которых можно менять применительно к виду рыб и характеру течений. Они сооружаются из панелей в виде равносторонних треугольников семи различных типов со стороной от 2,5 до 10 м, позволяющих создавать объемы до 210 м 3 .
Очень важно, чтобы рифы не мешали другим видам деятельности человека в море, в частности рыболовству. В этом смысле удобна конструкция, выполненная в виде сферы (или полусферы) с проемами. Такое устройство, разработанное японскими специалистами, устойчиво к волнению, не засоряется и не рвет тралы.
Создание искусственных рифов - относительно недорогое и в то же время действенное мероприятие, и масштаб этих работ непрерывно расширяется. Однако магистральный путь освоения морских биологических ресурсов как естественных, так и воспроизведенных при участии человека - это комплексный подход к их использованию. Любой вид биологических ресурсов многосторонен, и, включая его лишь в одноцелевые технологические цепи, общество несет огромные материальные потери.
Комплексное использование биологических ресурсов - технически чрезвычайно сложная задача, здесь пока нет технологических традиций и устоявшихся приемов. Пионерами на этом пути станут, несомненно, хозяйства марикультуры. Именно в таких хозяйствах, где все основные технологические операции контролируются человеком, комплексная технология использования сырья наиболее эффективна .
Последовательное применение принципа комплексности подводной технологии позволит направленно изменять потоки вещества и энергии в отдельных блоках экосистемы Мирового океана для обеспечения максимально полного использования ресурсов биосферы.
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
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 .
- 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?
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. км 3 , 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!
Изобретение относится к рыбной промышленности. Способ включает ежегодное оспоривание поводцов зооспорами ламинарии и размещение их на горизонтальных канатах подвесных морских плантаций, культивирование ламинарии, которая служит коллектором для оседания личинок морского ежа с последующим их оседанием на дно под плантацию и при достижении большей частью поселения морского ежа размера диаметра панциря 40-45 мм, кормление ежа путем двукратного заглубления поводцов с культивируемой ламинарией в зону обитания морского ежа с интервалом 30-50 дней и в количестве не менее 9 кг на 5 м 2 в первое кормление и не менее 18 кг на 5 м 2 во второе кормление с последующим сбором урожая товарной ламинарии и товарного морского ежа. Изобретение помогает увеличить численность морского ежа и улучшить его товарные качества. 5 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к совместному промышленному культивированию морских ежей и ламинарии.
Известен способ разведения морских ежей с использованием искусственных укрытий (патент Японии № 2981219, МПК 6 А 01 К 61/00), когда ежей выращивают в искусственном укрытии, которое содержит полый блок, расположенный в центральной части, и наружную стенку, расположенную через определенный промежуток вокруг блока и оказывающую сопротивление подводному течению. Блок выполнен в виде купола и имеет отверстие в верхней части для сбора морских ежей и несколько отверстий для входа и выхода в нижней части блока. Стенка также имеет несколько проходных отверстий.
Известен способ культивирования ежа (Kavamura К. (ed.), 1993. Sea urchin. Breeding, processing and sale. Sapporo. Hokkai suisan shimbunsha. 254 p. (in Japanese), при котором на участках прибрежья, где плохая кормовая база, но имеется достаточно личинок ежа, заносимых сюда течением, выставляются коллектора для сбора личинок ежа за 1 месяц до сбора с целью обрастания коллекторов микроводорослями и детритом. Осевшие личинки подращиваются на коллекторах до весны следующего года (обычно до мая), после чего они пересаживаются в корзины, где их кормят ламинарией и гречихой (Polygonum reynoutrea). Корзины устанавливаются в море на специальных сооружениях, и личинки в них подращиваются до размеров в 10 или 15 мм. Затем подращенная до таких размеров молодь из корзин, а также рекруты из районов с бедной кормовой базой пересаживаются на прибрежные участки с достаточной кормовой базой. Участок для выпуска должен быть неглубокий, доступный для промысла и богатый кормом. Перед выпуском участок освобождается от крабов и звезд. При выпуске молоди с размерами 15 мм важно, чтобы на участке были валуны и расщелины, поросшие ламинарией и ундарией. С учетом роста молоди важным является наличие укрытий от врагов в виде крупных валунов и камней, поэтому выбор участка проводят и с учетом этих показателей. При выпуске молоди с размерами 10 мм важно, чтобы на участке было много диатомовых микроводорослей, детрита и мелких водорослей типа ульвы. Участок для пересадки молоди с размерами 10 мм должен быть в виде тихой заводи, но с учетом дальнейшего роста молоди и перехода ее на ламинариевый тип питания, должен иметь в непосредственной близости поля этой водоросли и камни для укрытия молоди от хищников. Участки с намывом песка и с продолжительной высокой температурой воды не подходят. После питания молоди на полях ламинарии в течение некоторого времени (обычно до приобретения молодью размеров 50 мм и выше) проводят ее сбор для товарных целей.
Известен способ ингибирования роста икры морских ежей в природных условиях обитания (патент США № 4226868, МПК 3 А 01 N 43/42), в соответствии с которым для приостановки роста оплодотворенной икры ежей ее обрабатывают метиновыми (метилединовыми) красителями в концентрации 10 -8 -10 -4 молей, сокращая популяцию морских ежей в районах, где они мешают разведению водорослей, применяемых в пищу.
Известен способ культивирования ламинарии японской в двухгодичном цикле в условиях Дальнего Востока (авторское свидетельство СССР 1353362, МПК 4 А 01 G 33/02), предусматривающий сбор зооспор на искусственные субстраты-поводцы и выращивание рассады на подвесных плантациях в толще воды до товарных размеров путем регулирования глубины расположения поводцов с ламинарией с целью получения товара с повышенным содержанием сухих веществ и высокомолекулярной альгиновой кислоты. Целью этого способа является получение только собственно сырья самой водоросли.
Известны способ разведения моллюсков и устройство - лист с морскими растениями, используемый при разведении моллюсков (патент Японии N 2798392, МПК 6 А 01 К 61/00). На водонепроницаемом листе выращивают морские растения или проращивают их семена и споры. Лист размещают изнутри или снаружи от подвешенного в море садка для разведения моллюсков, например гребешков, которые не кормятся данными морскими растениями. При использовании такого листа предотвращают массовые болезни разводимых моллюсков.
Известен способ разведения водных промысловых животных, таких как моллюски и морские ежи, когда в качестве корма используют морскую траву (патент Японии № 6077492, МПК 5 А 01 К 61/00). Разведение проводят в клетке, которая разделена горизонтальной перегородкой со сквозными отверстиями, в одной из которых выращивают промысловых животных, а в другой - морскую траву, служащую кормом для морских ежей и моллюсков. Этот способ не рассчитан на получение товарной продукции ламинарии и не предусматривает увеличение площади обитания ежа в природных условиях.
Известен способ культивирования ежа, описанный в статье "Влияние рыбной пищи на качество гонад в процессе воспроизводства черного морского ежа", авторов Hiroshi Hoshikawa et all, опубликованный в Sci.Rep. Hokkaido Fish. Exp. Stn., 52, 17-24 (1998). Установлено, что при кормлении ежей рыбой-песчанкой в течение 46 дней происходит количественное увеличение гонад до значений гонадно-соматического индекса в 20 %, но при этом икра имеет нетоварные качества, выражающиеся в горьком вкусе и коричневом цвете. При последующем кормлении ламинарией в течение 52 дней вес гонад остается прежним, но они приобретают товарный цвет (ярко-желтый) и вкус (сладкий) в связи с увеличением гликогена, глютаминовой кислоты, глицина и аланина, ответственных за основной вкус и сладость. Кормление рыбой и ламинарией проводят за три месяца перед сбором ежа и получением из него икры.
Известен способ выращивания гидробионтов в поликультуре (патент РФ N 2149541, МПК 7 А 01 К 61/00), предусматривающий размещение собранной из природных поселений молоди моллюсков в садки, закрепление их на канате и помещение в море. В садки помещают молодь моллюсков возрастом на менее трех месяцев. Садки помещают в море на открытой акватории на глубине ниже границы летнего термоклина, обычно на глубине 27-29 м, для сбора и подращивания личинок ракообразных. Дополнительно на канате закрепляют поводцы с водорослями. Выращивание гидробионтов ведут до достижения моллюсками товарного размера. Затем осуществляют выпуск ракообразных в естественную среду обитания и сбор моллюсков. Изобретение позволяет одновременно выращивать моллюсков и подращивать молодь ракообразных. Проводимые мероприятия предусматривают выращивание гидробионтов в садках на плантациях марикультуры с использованием водорослей в качестве поставщика кислорода для улучшения условий существования культивируемых гидробионтов. Недостатком данного способа является невозможность получения хорошего урожая ламинарии при выращивании на глубине более чем 20 м, поскольку ламинариевые водоросли являются фотосинтезирующими организмами и плохо растут при недостатке света на глубине 27-29 м. Кроме того, в районе залива Петра Великого у о. Рейнеке невозможно вырастить рассаду ламинарии из оспоренных зооспор на глубине 27-29 м а) из-за недостатка света, б) из-за заиления, которое не дает развиваться гаметофитам - микроскопическим стадиям развития водоросли. Также предложенный способ не предусматривает выращивание серого морского ежа.
Известен способ разведения водорослей и моллюсков (авторское свидетельство СССР № 1352678, МПК 4 А 01 К 61/00), когда совместно выращивают водоросли и гидробионтов - моллюсков, в частности мидии. Сущность способа заключается в следующем: разведение водорослей и мидий проводят одновременно на плантациях подвесного типа в толще воды. Предварительно производят подращивание водорослей, для чего осенью при температуре воды 12-15°С устанавливают горизонтальные канаты на плавучей морской установке. К канатам через 1 м подвешивают поводцы с фрагментами нитей, на которых прикреплены ризоиды ламинарии размерами 1-5 мм. Горизонтальные канаты устанавливают на глубине 0-8 м. Сбор личинок моллюсков осуществляют весной при достижении температуры воды на поверхности 12-20°С, для этого горизонтальные канаты с водорослями перемещают на глубину 9-20 м и начинают совместное выращивание водорослей и моллюсков. Канаты с моллюсками и водорослями выдерживают на указанной глубине до осени, после чего проводят сбор слоевищ водорослей и моллюсков со слоевищ. После съема горизонтальные канаты с ризоидами и прикрепившимися к ним моллюсками возвращают на глубину 0-9 м, собранных моллюсков помещают в садки и подвешивают к упомянутым канатам и на этих же канатах проводят предварительное подращивание водорослей из ризоидов. Кроме того, весной перед заглублением горизонтальных канатов при температуре воды у дна 5-10°С производителей моллюсков концентрируют на глубине 5-10 м с плотностью 5-20 экз/м 2 , а на канаты подвешивают коллекторы для личинок моллюсков. Культивирование водорослей на разных глубинах зависит от температуры среды. Для роста ламинарии японской наиболее оптимальной температурой является 8-12°С, поэтому для выращивания водорослей подбирают участки моря, где наиболее длителен этот диапазон температур. Для предотвращения разрушения талломов водоросли опускают на глубину 9-20 м, где температура не превышает 12°С. При этом водоросли продолжают расти и набирать массу, а личинки моллюсков оседают на водоросли и достигают жизнестойких размеров. На указанной глубине водорослям продлевают время интенсивного роста, и к осени они имеют более 17% сухих веществ, в то время как ламинария, собранная летом, имеет 8-10% сухих веществ. Все эти мероприятия позволяют увеличить выход товарной продукции мидии и повысить качество культивируемой ламинарии, однако не преследует цель выращивания морского ежа.
Наиболее близким способом по объектам марикультуры является способ совместного разведения морского ежа и ламинарии, описанный в Информационном листке Отдела промышленного рыболовства "ДВрыбинформ", № 5, 2000 г., с.37, который разработан в рыбопромышленном кооперативе г. Уракава на юге тихоокеанского побережья Хоккайдо, суть которого заключается в том, что одновременно и обоюдовыгодно проводят культивирование двух объектов на одной и той же площади морского дна, по очереди выращивая морскую капусту и морского ежа. Молодь ежа выпускают на тех участках прибрежной зоны, где ламинарии мало или нет вовсе. Через год ежа пересаживают на другой такой же участок. За год еж, поедая всевозможные водоросли, успевает очистить этот участок и подготовить его к высадке морской капусты. Цикл ротации составляет 4 года. При такой технологии еж развивается быстрей, чем обычно, и товарные качества его гонад значительно улучшаются.
Недостатком данной биотехнологии являются значительные затраты на пересадку ежа.
Задача, решаемая изобретением, - разработка способа одновременного промышленного культивирования морского ежа и ламинарии на морских плантациях подвесного типа, увеличение запасов морского ежа за счет расширения зон его обитания и улучшение его товарных качеств за счет кормления культивируемой ламинарией.
Сущность способа заключается в следующем: проводят постановку плантаций подвесного типа на песчаном дне и культивируют на ней ламинарию в двухгодичном цикле для получения товарной продукции ламинарии и сбора молоди ежа на дне под плантацией.
В качестве культивируемых видов ламинарии используют Laminaria japonica, Laminaria gurjanova, Laminaria inclinatorhiza, Laminaria appressirhiza, Laminaria cichorioides, L. sacharina.
Во время культивирования ламинарии на слоевища и ризоиды, расположенные в толще воды, ежегодно оседают личинки морского ежа. После этого они, превращаясь в молодь, открепляются и падают на дно под плантацию. Дно под плантацией песчаное и не имеет водорослевого покрытия. В природных условиях молодь не поселяется на песчаном дне из-за отсутствия там водорослей - основной пищи ежа. Молодь ежа начинает питаться бурыми водорослями, начиная с 4-го года жизни.
В качестве культивируемых видов морского ежа используют Strongylocentrotus intermedius, S. nudus, S. droebachiensis, S. polyacanthus, S. franciscanus, S. purpuratus.
Весной, в апреле месяце, 4-го года с начала постановки плантации, в период повышения пищевой активности морских ежей, проводят заглубление поводцов с двухлетней культивируемой ламинарией на дно в зону обитания ежа для кормления первой партии взрослого ежа, который приобрел к этому времени размеры диаметра панциря 40-45 мм и стал промысловым. Заглубление проводится так, чтобы на дне в зоне обитания ежей находилось не менее 9 кг ламинарии на пять квадратных метров морского дна.
Такое количество ламинарии достаточно для обеспечения питания не менее 50 взрослых ежей и 150 "рекрутов", обитающих по среднемноголетним показателям в таком количестве на данной площади под плантацией ламинарии и имеющих в апреле пищевую активность в 3% от массы тела.
В мае месяце проводят повторное заглубление ранее заглубленных поводцов путем довязывания к верхней части поводца отрезка веревки длиной, достаточной для того, чтобы вторая половина поводца со слоевищами водоросли опустилась на дно. Повторное заглубление поводцов осуществляется таким образом, чтобы на каждые пять квадратных метров дна приходилось уже не менее 18 кг ламинарии, так как к маю месяцу пищевая активность ежа возрастает и составляет 6 % от массы тела.
К июню месяцу, когда производят сбор морского ежа, его товарные качества, выражающиеся в показателях гонадно-соматического индекса (ГСИ) и цветности (чем желтее икра, тем выше ее товарная цена), при этом возрастают до 15-20 %, а цвет меняется от коричневого до ярко-желтого. В контрольных пробах, у ежей, обитающих на естественных биотопах и питающихся корковыми водорослями, боссиеллой и детритом, к июню значение ГСИ увеличивается всего лишь до 8-10 %, а цвет икры меняется от коричневого до бледно-желтого, что говорит о недостатке качественного питания морских ежей.
Культивируемый еж с хорошими товарными качествами добывают в течение июня-июля и отправляют на реализацию.
В июле месяце проводят сбор товарной ламинарии, товарные качества которой повысились из-за улучшения условий произрастания, выражающихся в увеличении освещенности и усилении водообмена и притоке биогенов к пластинам водоросли, возникших в результате уменьшения плотности растений у поверхности воды. Товарные качества культивированной ламинарии характеризуются следующими параметрами: длиной около 2 м, массой около 800 г, содержанием сухих веществ около 12%, содержанием альгиновой кислоты 28-30% и маннита 6-8% против длины около 2,5 м, массы около 500 г, содержания сухих веществ около 10%, содержания альгиновой кислоты 25-27% и содержания маннита 3-4% у ламинарии из обычных посадок. При этом урожай ламинарии, выращенной совместно с морским ежом, составляет около 60 т с 1 га морских плантаций, что сопоставимо с урожаем ламинарии, выращенной при обычных посадках.
Осенью на 4-ом году с момента постановки плантации при температуре воды 12-15°С к горизонтальным канатам, расположенным на поверхности воды подвесной плантации, подвязывают поводцы с прикрепленными зооспорами ламинарии, которые превращаются к весне 5-го года в первогодние растения.
Весной следующего, 5-го года проводят заглубление поводцов с первогодней ламинарией на дно в зону обитания ежа для кормления ежа. В апреле заглубление проводится так, чтобы на дне в зоне обитания ежей находилось не менее 9 кг ламинарии на пять квадратных метров, в мае - не менее 18 кг, и цикл совместного культивирования морских ежей и ламинарии повторяется.
Дальнейшее совместное культивирование морского ежа и ламинарии повторяет ежегодные операции по осеннему оспориванию новых поводцов зооспорами ламинарии и размещении их на место тех, которые использовали для кормления ежа и для изъятия в качестве урожая самой водоросли. При этом урожай ламинарии ежегодно составляет около 60-70 т с 1 га морских плантаций. Ежегодное пополнение площади дна под плантацией новыми порциями молоди ежа, которые оседают со слоевищ ламинарии и подрастают на дне до товарных размеров, позволяет ежегодно добывать не менее 20-25 т взрослого ежа с диаметром панциря 45-80 мм с площади, расположенной под подвесной плантацией по выращиванию ламинарии в 1 га.
Для совместного культивирования морских ежей и ламинарии использовали подвесную плантацию (проект ПЭБ № 366), установленную в 1994 г. на песчаном дне на расстоянии одной мили к северу от м. Рассыпного (прибрежье северо-западной части Японского моря). Подвесная плантация по выращиванию ламинарии представляет систему горизонтальных канатов, длиной 100 м, закрепленных оттяжками на донных якорях массой около 2 т, и поддерживаемая на плаву в толще воды буями. Расстояние между горизонтальными канатами 8 м, всего на одном гектаре находится 25 горизонтальных канатов. Глубина установки сооружений плантации находится от 10 до 20 м в зависимости от уклона дна. Подвесная плантация установлена на песчаном дне для замывания якорей и увеличения их держащей силы. Поселения морского ежа под подвесной плантацией не имелось из-за отсутствия корма для их питания, поскольку на песчаном дне водоросли не растут.
В 1997 г. под плантацией была обнаружена молодь ежа размерами от 2 до 35 мм, которая образовалась из личинок ежа, осевших на ризоиды и пластины водорослей, культивируемых на плантации. К 1998 г. часть молоди превратилась во взрослого ежа, с диаметром панциря 45-50 мм. Из-за отсутствия водорослей на песчаном дне еж голодал и не имел товарных качеств: его гонады выглядели в виде пленки, пищеварительные тракты были пустыми.
Весной, в апреле месяце 1998 г., 4-го по счету года с начала постановки плантации, в период повышения пищевой активности морских ежей, провели заглубление поводцов с двухлетней культивируемой ламинарией на дно в зону обитания ежа для кормления первой партии взрослого ежа. Заглубление поводцов проводили "через один" - один поводец заглубляли для кормления ежа, второй поводец оставляли на поверхности воды для дальнейшего роста водоросли и сбора ее товарной продукции в июле.
Заглубление проводили так, чтобы на дне в зоне обитания ежей находилось не менее 9 кг ламинарии на пять квадратных метров. Такое количество ламинарии достаточно для обеспечения питания не менее 50 взрослых ежей и 150 "рекрутов", обитающих на площади в пять квадратных метров под плантацией ламинарии и имеющих в апреле пищевую активность в 3% от массы тела.
В мае месяце проводят повторное заглубление ранее заглубленных поводцов путем довязывания к верхней части поводца отрезка веревки длиной, достаточной для того, чтобы вторая половина поводца со слоевищами водоросли опустилась на дно. Повторное заглубление поводцов проводят таким образом, чтобы на каждые пять квадратных метров дна приходилось уже не менее 18 кг ламинарии, так как к маю месяцу пищевая активность ежа возрастает и составляет 6 % от массы тела.
К июню месяцу, когда производят сбор морского ежа, его товарные качества, выражающиеся в показателях гонадно-соматического индекса (ГСИ) и цветности, при этом увеличились до 15-20 %, а цвет изменился от коричневого до ярко-желтого.
Культивируемый еж с хорошими товарными качествами был добыт в течение июня-июля и отправлен на реализацию.
В июле месяце собрали урожай ламинарии, с высокими товарными качествами из-за улучшения условий произрастания, выразившихся в увеличении освещенности и усилении водообмена и притоке биогенов к пластинам водоросли, возникших в результате уменьшения плотности растений у поверхности воды. Товарные качества собранной культивированной ламинарии характеризовались следующими параметрами: длиной около 2 м, массой около 800 г, содержанием сухих веществ около 14%, содержанием альгиновой кислоты 28-30% и маннита 6-8% против длины около 2,5 м, массы около 500 г, содержания сухих веществ около 10%, содержания альгиновой кислоты 25-27% и содержания маннита 3-4% у ламинарии из обычных посадок. Урожай ламинарии, культивированной совместно с морскими ежами, составил около 60 т с 1 га и был сопоставим с урожаем ламинарии, выращенным в обычных посадках, но имел более высокие товарные качества.
Осенью 1998 г., на 4-ом году с момента постановки плантации при температуре воды 12-15°С к горизонтальным канатам, расположенным на поверхности воды подвесной плантации на место изъятых поводцов, которые использовались для кормления ежа, и поводцов, с которых собирался урожай ламинарии, подвязывали поводцы с прикрепленными зооспорами ламинарии, которые к весне 1999 г. превратились в первогодние растения водоросли.
В апреле 1999 г. было произведено заглубление поводцов с первогодней ламинарией на дно в зону обитания ежа для его кормления. Заглубление проводилось через два поводца: два поводца заглублялись, а два следующие оставались на поверхности воды для товарного роста самой ламинарии, два следующих заглублялись для питания ежа и два следующих оставались у поверхности воды для товарного роста ламинарии и т.д.
Заглубление поводцов проводилось путем довязывания к верхней части поводца отрезка веревки длиной, достаточной для того, чтобы половина поводца со слоевищами была на дне. Заглубление проводили так, чтобы на дне в зоне обитания ежей находилось не менее 9 кг ламинарии на пять квадратных метров.
Такое количество ламинарии достаточно для обеспечения питания не менее 50 взрослых ежей и 150 "рекрутов", обитающих на площади в пять квадратных метров под плантацией ламинарии и имеющих в апреле пищевую активность в 3% от массы тела.
В мае месяце провели повторное заглубление ранее заглубленных поводцов путем довязывания к верхней части поводца отрезка веревки длиной, достаточной для того, чтобы вторая половина поводца со слоевищами водоросли опустилась на дно.
Повторное заглубление поводцов провели таким образом, чтобы на каждые пять квадратных метров дна приходилось уже не менее 18 кг ламинарии, так как к маю месяцу пищевая активность ежа возрастает и составляет 6 % от массы тела.
Товарные качества ежа при этом возрастали от 1,5% в марте до 15-20 % к началу июня, а цвет менялся от коричневого до ярко-желтого.
Полученный еж был добыт в течение июня-июля и отправлен на реализацию.
Осенью 1999 г. на место поводцов, которые использовались для кормления ежа, выставлялись оспоренные новыми зооспорами поводцы, и вся плантация была представлена чередующимися поводцами с зооспорами и поводцами с первогодней ламинарией.
К апрелю 2000 г. на оспоренных поводцах выросла первогодняя ламинария, а прошлогодняя первогодняя ламинария превратилась во второгоднюю. В связи с этим кормление ежей проводили в апреле 2000 г. следующим образом: один из двух поводцов с первогодней ламинарией заглублялся на дно, второй поводец с первогодней ламинарией оставался на поверхности воды для дальнейшего культивирования в целях получения товарной ламинарии, один из двух поводцов с второгодней ламинарией заглублялся на дно для питания ежа, а второй поводец с второгодней ламинарией оставался у поверхности воды и культивировался там до июля этого же года - периода сбора урожая и т.д.
Заглубление проводили так, чтобы на дне в зоне обитания ежей находилось не менее 9 кг ламинарии на пять квадратных метров.
В мае проводили повторное заглубление ранее заглубленных поводцов с учетом его повышенной пищевой активности - чтобы на каждые пять квадратных метров дна приходилось уже не менее 18 кг ламинарии.
Полученный еж с хорошими товарными качествами (значение ГСИ 15-20%, цвет - ярко-желтый) был добыт в течение июня-июля и отправлен на реализацию.
Ламинария, которая выращивалась у поверхности воды как сырье самой водоросли в результате улучшения условий обитания за счет увеличения доступа биогенов, которые обеспечились вследствие уменьшения плотности растений, достигла более высоких товарных качеств и имела около 2,5 м длины, около 1200 г массы, содержала до 20% сухих веществ, 33% альгиновой кислоты и 12% маннита против 200 см, 650 г, 9% сухих веществ, 27% альгиновой кислоты и 3% маннита у слоевищ, выращиваемых в более густых посадках. В количественном отношении урожай ламинарии составлял около 70 т с 1 га и был соизмерим с урожаем ламинарии, выращенной в более густых посадках, но имел более высокие товарные качества. Товарная ламинария также была собрана в июле-августе.
Осенью 2000 г. на место поводцов, которые были изъяты вместе с товарной ламинарией, и поводцов, которые были заглублены для питания ежа, выставляли новые оспоренные поводцы, и плантация выглядела следующим образом: оспоренный поводец, поводец с первогодней ламинарией, три оспоренных поводца, поводец с первогодней ламинарией, два поводца с зооспорами и т.д.
К апрелю 2001 г. на плантации вследствие роста зооспор и первогодней ламинарии соотношение поводцов с разными генерациями ламинарии выглядело следующим образом: поводец с первогодней ламинарией, поводец с второгодней ламинарией, три поводца с первогодней ламинарией, два поводца с первогодней ламинарией.
В апреле 2001 г. было проведено заглубление поводцов для подкормки ежа следующим образом: поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежей, поводец с двухгодичной ламинарией оставался у поверхности воды до июля этого года с последующим снятием как товара водоросли, следующий поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежей, поводец с первогодней ламинарией оставался у поверхности воды для роста водоросли, следующий поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежа, поводец с второгодней ламинарией оставался у поверхности воды, поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления, поводец с первогодней ламинарией оставался у поверхности воды и т.д.
В мае было проведено повторное заглубление ранее заглубленных поводцов. Заглубление проводилось с учетом увеличения пищевой активности ежей от марта к маю, как в предыдущие годы. В июле был собран товарный еж и товарная ламинария. Товарные качества их соответствовали характеристикам урожая 1998-2000 г.
Осенью 2001 г. на место поводцов с собранной товарной ламинарией и поводцов с первогодней ламинарией, используемой для подкормки ежа, помещали заново оспоренные поводцы, и плантация выглядела следующим образом: три поводца с зооспорами, поводец с первогодней ламинарией, три оспоренных поводца, поводец с первогодней ламинарией и т.д.
К апрелю 2002 г. на плантации вследствие развития зооспор и роста спорофитов имелось следующее распределение генераций ламинарии: три поводца с первогодней ламинарией, поводец с второгодней ламинарией, три поводца с первогодней ламинарией, поводец с второгодней ламинарией и т.д. В апреле было проведено заглубление следующим образом: поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежа, поводец с первогодней ламинарией оставался у поверхности воды для дальнейшего роста ламинарии, поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежа, поводец с второгодней ламинарией оставался у поверхности воды до июля - периода сбора урожая, поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежа, поводец с первогодней ламинарией оставался у поверхности воды для дальнейшего роста, поводец с первогодней ламинарией заглублялся для кормления ежа, поводец с второгодней ламинарией оставался у поверхности воды для сбора товарной ламинарии в июле и т.д. В мае было проведено повторное заглубление ранее заглубленных поводцов. Заглубление проводилось с учетом пищевой активности ежа. К июню 2002 г. был получен урожай товарного ежа, и в июле - товарной ламинарии высокого качества, которые были собраны и реализованы.
Технология совместного культивирования морского ежа и ламинарии детально разработана и может быть применена в промышленности. Разработана инструкция.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ совместного промышленного культивирования морского ежа и ламинарии, отличающийся тем, что ежегодно проводят оспоривание поводцов зооспорами ламинарии, размещают их на горизонтальных канатах подвесных морских плантаций, культивируют ламинарию, которая служит коллектором для оседания личинок морского ежа с последующим их оседанием на дно под плантацию и при достижении большей частью поселения морского ежа размера диаметра панциря 40-45 мм проводят кормление ежа путем двухкратного заглубления поводцов с культивируемой ламинарией в зону обитания морского ежа с интервалом 30-50 дней и в количестве не менее 9 кг на 5 м 2 в первое кормление и не менее 18 кг на 5 м 2 во второе кормление с последующим сбором урожая товарной ламинарии и товарного морского ежа.
2. Способ совместного промышленного культивирования морского ежа и ламинарии по п.1, отличающийся тем, что в качестве культивируемой ламинарии могут быть следующие виды ламинарии: Laminaria japonica, Laminaria gurjanova, Laminaria inclinatorhiza, Laminaria appressirhiza, Laminaria cichorioides, L. sacharina.
3. Способ совместного промышленного культивирования морского ежа и ламинарии по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве культивируемых видов морских ежей могут быть использованы Strongylocentrotus intermedius, S. nudus, S. droebachiensis, S. polyacanthus, S. franciscanus, S. purpuratus.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что кормление ежей проводят в следующие сроки: первое кормление - в апреле, второе кормление - в мае.
5. Способ совместного промышленного культивирования морского ежа и ламинарии по п.1, отличающийся тем, что первое и второе кормления морских ежей проводят, заглубляя один и тот же поводец с ламинарией, при этом повторное заглубление проводят путем довязывания к верхней части поводца отрезка длиной, достаточной для того, чтобы вторая половина поводца со слоевищами опустилась в зону обитания морских ежей.
6. Способ совместного промышленного культивирования морского ежа и ламинарии по п.1, отличающийся тем, что оспоренные поводцы на горизонтальных канатах размещают с интервалом в 1 м.
