Чужорідні загрози
Інвазійні (інвазивні) види — алохтонні види (що сформувалися в іншій місцевості і потрапили до екосистеми внаслідок інвазії або інтродукції) зі значною здатністю до експансії, які розповсюджуються природним шляхом, або за допомогою людини і становить значну загрозу для флори і фауни певних екосистем, конкуруючи з автохтонними видами за екологічні ніші, а також спричиняючи загибель місцевих видів. Процес розселення диких видів рослин і тварин на нові території визначається терміном біологічні інвазії.
Інвазійні види становлять одразу після знищення місць перебування найбільшу загрозу для світового біорізноманіття. Інвазійні види рослин є значною проблемою на територіях, що охороняються, витісняючи місцеві види рослин, для охорони яких, власне, і було створено території, котрі охороняють. За цих умов постає проблема запровадження заходів проти прибульців (переважно механічне знищення).
Біологічні інвазії — швидкоплинні явища, які відбуваються впродовж одного або кількох поколінь і призводять до формування нових частин ареалу. Цим вони вирізняються від експансій (поступових розширень ареалів), які можуть відбуватися поступово впродовж кількох популяційних циклів. Ці процеси нерідко вважають особливим типом біологічного забруднення.
Появу інвазійних видів розглядають як екосистемну мутацію, яка призводить до перебудови структури угруповань. Найвідоміші біологічні інвазії в Україні — розселення колорадського жука; поширення амброзії полинолистої; лаконосу американського, ваточника сирійського, борщівника Сосновського через необдуману інтродукцію та ін. За останні роки з особливою швидкістю розмножуються і поширюються слизні, які, якщо не контролювати їх чисельність, то почнуть з’їдати (пошкоджувати) врожай практично усіх культур на городах і у садах!
Очевидним стає, що проникла в екологічні ніші біологічна інвазія є прямою загрозою для агроценозів. Стимулом для розвитку біологічних інвазій є порушення природних бар’єрів для розселення видів, формування «екологічних коридорів» для розселення. Очікування і зволікання з конкретними заходами щодо їх обмеження тільки на їхню користь, а нам згодом доведеться за це дорого платити.
Інвазивні види, або види-інтродуценти є чужорідними переселенцями з інших країн і навіть континентів, які часто не мають природного контролю з боку хижаків або хвороботворних організмів у місцевій екосистемі. Тому може відбуватися масове зростання їх популяції і витіснення місцевих видів. І такі події відбуваються не тільки на суші, але й у воді.
Та впродовж 3-4 останніх років на водних теренах країни успішно «мігрує» ніби й не нова рослина, але вийшла з-під людського контролю — пістія. Екологи наводять дві версії, як вона потрапила до річки Сіверський Дінець на Харківщині. Це могло статися випадково: хтось вилив у водойму акваріумну воду, або, наприклад, зливою її вимило зі ставка. Інше припущення — конспірологічне, передбачає чийсь злий намір. Не варто виключати і такої можливості. Рослина-загарбник вкриває поверхню води щільним шаром, створюючи ефект зарослого травою лугу.
Біологічні особливості та
поширення пістії
Одна з найцікавіших плаваючих рослин. Вона утворює великі розетки бархатистих хвилястих листків блакитно-зеленого кольору. Великі екземпляри сягають висоти 15 см, діаметр розетки листя може досягати 25 см. Коренева система рослини добре розвинена і може опускатися на значну глибину. У сплетінні коренів знаходять для себе прихисток мальки багатьох риб. Пістія широко поширена у любителів акваріуму. У весняно-літній період рослина розвивається дещо швидше і досягає максимальних розмірів. Взимку пістія росте гірше.
Розетки її листків, плаваючи на поверхні води, дуже ніжні і привабливі. Рослина має низку синонімів: «водяна троянда», «оксамитова троянда», «водяна капуста», «водяна папороть», «водяний латук, або салат».
Пістія належить до родини ароїдних та широко поширена в прісних тропічних і субтропічних водоймах обох півкуль. Плаваюча на поверхні води рослина незвичайна і примхлива. Не виживає за умов прохолодного літа і швидко гине під час приморозків. Для повноцінного росту потребує багато тепла і поживних речовин.
Батьківщиною пістії вважають Африку, Австралію, тропіки Азії та Південної Америки.
Ця рослина вже давно мігрувала в Європі, зокрема, у Данії помітили її 1976 року. Пістію регулярно помічають у Росії, де олігархи теж оселяються на узбережжях річок із порушенням законів. Пістія — частий «гість» на Москві-ріці. На жаль, її спроби захопити Європу наразі марні: суворі зими на заваді.
На Слобожанщині уперше пістію на річці місцеві жителі помітили 2012 року в районі селища Есхар. І оскільки ця рослина зовні подібна до латаття, особливої уваги на неї тоді ніхто не звернув. Але влітку екзотичний бур’ян розрісся так, що подекуди плавав багатокілометровою зеленою ковдрою, крізь яку не могли пробитися сонячні промені.
Пістія — екзотичні африканські водорості — вже нахабно господарює на Сіверському Дінці на Слобожанщині. Причому розповсюдилася там за дивовижно короткий термін.
На думку екологів, тропічний гість міг перекочувати до Дінця на Харківщині із приватної запруди на початку травня 2012 року. Температура води у річці перевищила 25 градусів з плюсом. Тож рослина комфортно розмножується.
У 2013 і 2014 роках рослина, перезимувавши у теплій воді відстійників ТЕЦ-2 «Есхар», почала бурхливий ріст і просування по річці Сіверський Дінець вниз за течією на 100 км.
Pistia Stratiotes є злісним бур’яном. За короткий проміжок часу вона може повністю покрити поверхню невеликої водойми, прирікаючи її на зникнення. Це тропічна рослина, яка гине за температури нижче +15 градусів. Але справа в тому, що наші численні промислові підприємства, а також різні тепло- і електростанції використовують для роботи воду, яку потім скидають у водойми. Вода скидається гарячою, в результаті чого загальна температура води у водоймі виходить вищою норми.
Поширення пістії дуже небезпечне, адже, потрапляючи в водозабори, вона забиває їх, і, крім того, заважає судноплавству. Пістія є реальною загрозою для теплових електростанцій і в інших регіонах країни.
Ботанічна характеристика
Пістія (лат. Pistia) — монотипний рід родини ароїдні (Araceae), що включає єдиний вид багаторічних трав’янистих плаваючих рослин Пістія шарувата, або водяний латук (лат. Pistia stratiotes).
Початок активної вегетації пістії — на початку літа. Як і будь-який бур’ян, вона швидко проростає, з’являється велика кількість дрібних рослин, які зносить нижче за течією. Крім того, пістія розмножується вусиками: одна рослина дає до 25 вусиків, на кінці кожного виростає нова рослина. Таким чином, пістія дуже швидко займає площу, утворюючи великі затор із суцільного щільного «зеленого килиму».
Стебло укорочене. Коріння численні, перисті, плаваючі. Листки утворюють розетку, плаваючу на поверхні води, мають міжклітинні проміжки, заповнені повітрям, сіро-зелені, сидячі, тупі клиноподібні, з найбільшою шириною на кінці і дещо звужені біля основи, з заокругленим переднім краєм, 15-25 см завдовжки, 8-10 см шириною. Майже паралельні бічні жилки зверху стиснені, чому листки здаються гофрованими, але на нижній поверхні виступають у вигляді ребер, потужних біля основи листка і закінчуються біля його кінця. Будова листка надає рослині стійкості на воді. Губчасті, потовщені, клиноподібні, або яйцеподібні складчасті листки пістії зібрані у розетку і вкриті щільним білим опушенням, що захищають їх від намокання, виконуючи роль водовідштовхувальної тканини.
Суцвіття редуковане. Вкриття завдовжки до 2 см, зеленувате, волосисте, з маленьким стрижнем, трохи більше 1 см завдовжки. Зверху стрижня віночок з 2-8 чоловічих квіток зі зрослими в сінандрії тичинками, кожен з них з двома тичинками, нижче розташована єдина жіноча квітка з численними насінними зачатками. Рослина самозапильна, після розкриття пиляків пилок падає безпосередньо на приймочку. Не зважаючи на повну відсутність перехресного запилення, пістія рясно плодоносить, розвиває повноцінне насіння й успішно розмножується насінням. Значно швидше, ніж насінням, пістія розмножується столонами, що розвиваються у пазухах нижніх листків. На кінцях столонів виникають нові особини, у свою чергу, утворюють нові столони тощо. Ця невелика декоративна рослина в природних умовах веде себе вкрай агресивно і назва «злісний бур’ян» не повністю відображає ступінь шкоди, завданої природі й людині цією рослиною, що нестримно розмножується.
На її нижній частині знаходяться розгалужені плаваючі в товщі води корені довжиною до 25-30 см, що є прекрасним природним фільтром. Як тільки діаметр розетки перевищить 10 см, рослина зацвітає. Квітки пістії дуже дрібні, білі і запашні, зібрані в суцвіття-початок, що знаходиться у центрі зеленого пухнастого покривала. Тонке гіллясте коріння є добрим нерестилищем для риб; дрібні зеленуваті квітки не представляють декоративної цінності.
За сприятливих умов у серпні-вересні пістія дає дрібні, але дуже красиві квіти, зовні схожі на мініатюрну калу. Розмноження переважно вегетативним шляхом, однак і насіннєвим — у результаті запилення з’являються ягідки, а потім і насіння, які при попаданні в грунт тижнів через два дають сходи. Листя пістії не намокають.
Через колір та великі розміри листків тропічну рослину місцеві жителі Харківщини охрестили капустою.
Біологічні особливості пістії
- розмножується дуже швидко вегетативним способом (безперервно вусами з дочірніми розетками) і насінням;
- молоді розетки можна відокремлювати впродовж усього літа за появи 2-3 листочків;
- тропічна рослина потребує температури не нижче +15°С, а за температури нижче +10 °С — гине;
- за місяць «капустяна ковдра» розросталася на 40 км;
- не любить надлишку розчиненого у воді заліза, що призводить до пригнічення рослин;
- кущ здатний утримуватися на течії, стоячи практично на місці, виставивши коріння проти течії;
- густе сплетіння коренів свідчить про нестачу поживних речовин;
- рослина прекрасно перезимовує, особливо у водоймах промислових підприємств, а також тепло- та електростанцій, які скидають до водозабору гарячу воду;
- тропічний бур’ян, який повністю вкриває поверхню водного дзеркала, і під ним більше нічого живого не росте;
- знищена морозами багатотонна рослинна маса опускається на дно водойми і гниє. Ця органічна маса може порушити водну мікрофлору;
- із-за густого покриву екзотичною рослинністю води в річці практично не видно;
- рослина має слабку бактерицидну і фунгіцидну дії. Її використовують у традиційній медицині народів Африки;
- за даними фахівців, насіння зберігає життєздатність за температури +4 °С і витримує короткочасне охолодження до -5 °С;
- на вигляд ці водорості схожі на великі зелені квіти, тому й місцеві жителі спочатку побоювались, що ця рослина може бути отруйною;
- фахівці стверджують, що рослина не отруйна і безпечна для людини, але дуже живуча, приживається навіть у теплих каналізаційних стоках;
- в умовах зоопарку у водоймі пістія не дає розмножуватися водоростям і забирає з води зайвий азот. Ці сполуки азоту, які є у воді, небезпечні для людини і тварин. Пістія переробляє їх на корисні білки, які можна використовувати;
- спекотна погода — сприятливі умови для росту бур’яну;
- рослини змінюють газообмін у водоймі і сприяють його швидкому заболочуванню.
Способи поширення пістії
- в Африці, Індії та Південній Америці вона успішно переноситься течією річок, пересуваючись на велику відстань (вегетативні частини пістії) разом зі скупченнями інших рослинних решток;
- недавно ця тропічна рослина почала освоювати водойми Данії, швидко розвиваючись у них незвично спекотного 1976 року літа;
- інтенсивно поширюється на велику відстань завдяки перенесенню птахами не тільки насіння, але й вегетативних органів частини рослини;
- нещодавно голландські вчені встановили, що насіння проростає після невеликого періоду спокою (кілька тижнів), але за температури не нижче +20°С. За умов достатнього освітлення насіння може проростати й у воді;
- сприяє поширенню і людина — її розводили як лікарську рослину і в народній медицині використовували для лікування багатьох хвороб;
- сильно засмічує посіви рису. Вона створює відповідні умови для життя москітів (дрібні комахи, які смокчуть кров, переносять малярію) і сприяє їх розмноженню;
- розводять як акваріумну декоративну рослину;
- придатна для використання у малих і міні-водоймах, у тому числі й зовсім дрібних;
- у деяких штатах США, якщо акваріуміст утримує в акваріумі пістію, повинен заплатити штраф 100 у.о.
Переваги і практичне застосування
Рослину запроваджено у культуру китайцями-свинарями. Культивується в рибних ставках як корм для свиней.
Одна з найкрасивіших плаваючих рослин. Нею краще оформляти невеликі водойми, де водяна троянда буде красиво відтіняти плаваючі на воді листки і квітки латаття та зростаючі на мілководді витончені мітелки декоративних злаків, осок і ситників. Особливо доречною вона є на ставках, витриманих в екзотичному стилі, поруч із потужними екземплярами зантедескії (калл), канн, або витонченими пагонами циперусу (родина осокових).
Екзотичну «капусту» вважають добрим добривом і цілком прийнятною для годівлі свиней. Правда, в Україні свині її поїдають не охоче. Вівці й корови їсти водяний салат відмовились, а свині поїдають.
Досліджуючи рослину 1982 року, індійські вчені розглядали можливість згодовувати її різним видам домашніх тварин. Велика рогата худоба поїдала корм з пістії, якщо її там було не більше 5%. Причому якщо була можливість, пістію корови відокремлювали від решти корму і відкидали. Навіть щурі намагалися відкидати листочки пістії зі змішаного корму. Поїдали пістію тільки свині, при цьому вони були здоровими впродовж декількох тижнів.
Є пропозиції вчених, зокрема, щодо збирання та утилізації цієї рослини для отримання біогазу.
Варену пістію їдять. Молоді листочки вживають у їжу в Китаї. В Індії рослину споживали під час голоду 1877-1878 рр.
Пістія може ефективно очищувати воду від різних забруднень. Дослідження 2004 року (Л. Л. Смирнова і Н. В. Миронова — Інститут біології південних морів НАН України, м. Севастополь) показали, що рослина добре очищує воду від іонів цинку і свинцю.
Має здатність акумулювати у своїх тканинах солі важких металів, запобігаючи їх надмірній концентрації у воді (не випадково пістію використовують у водоочисних спорудах південних широт).
У зоопарку, щоб пістія не окупувала ставки повністю, її збирають на добрива і корм. Водяний салат смакує рибам, птахам, диким кабанам і свиням.
Досить добре поїдають її деякі риби, які здатні жити в основному за рахунок рослинної їжі: білий амур, деякі види товстолобика. Не відмовляються від цієї рослини і птахи, але вони її поїдають у менших обсягах, ніж ряску або лілії.
У її листках є природні антибіотики. В Індії рослину застосовують проти дизентерії. У малайській медицині застосовується від гонореї, у Китаї нею лікують шкірні захворювання.
Харківські садівники і фермери можуть очистити Сіверський Дінець, зібравши водяний бур’ян на перегній.
Її можна використовувати на корм і для виробництва добрив, однак поки що не розроблена технологія, що забезпечує економічну вигоду цього виробництва.
Коріння пістії є природним фільтром, який очищує воду від помутніння і є пристановищем для дрібних поселенців у водоймі.
Нижня частина листків і густе коріння рослини є прекрасним субстратом для риб, що відкладають ікру у верхніх шарах води. У гущавині коренів знаходять притулок і корм мальки багатьох риб, у тому числі живонароджених.
М’якоть коренів із задоволенням поїдають рибки тетрагоноптерус (тетра-плотвичка) і деякі інші «вегетаріанці».
Загрози від агресії пістії
Появу на Сіверському Дінці тропічного бур’яну біологи прирівнюють до екологічної катастрофи.
Рослина є злісним бур’яном. За короткий проміжок часу вона може повністю вкрити невелику водойму, унаслідок чого у ній може загинути все живе, адже рослинний «килим» перешкоджає нормальному надходженню сонця і обмінові повітря.
Через брак сонячного освітлення і відчутної нестачі кисню у річці швидко розмножуються різноманітні шкідливі мікроорганізми.
Експериментально встановлено, що внаслідок заростання водойми пістією випаровування зменшується приблизно на 20% порівняно з відкритою поверхнею водойми.
Рослина-диверсант може вплинути на традиційну для водойми флору і фауну.
Для дикої природи вони небажані, бо можуть призвести до загибелі багатьох водних тварин і рослин. Частина водних поселенців, звичайно, пристосовується до нових умов, але видовий склад місцевої флори і фауни загалом дуже збіднюється.
Процеси гниття великої кількості біомаси цієї рослини дуже небезпечні, особливо в ізольованих водоймах.
Влітку, коли суцільний килим пістії накриває поверхню води, велика небезпека удушення риби через нестачу кисню, особливо це небезпечно в закритих водоймах.
З кожним роком кількість «рослин-окупантів» збільшується. Провиною у цьому є глобальне потепління, безконтрольні перевезення вантажів і свідоме поселення нових видів.
Потрапляючи до водозаборів, вона забиває їх, і, крім того, ускладнює судноплавство. Адже вода у водозаборі завдяки роботі електростанції тепла навіть узимку. За цих умов пістія може забезпечити дуже велику врожайність, що призведе до відмирання місцевих водних рослин (через затінення), удушення риби внаслідок відмирання рослин і навіть проблем у роботі електростанції. Адже у такій кількості пістія може стати серйозною біоперешкодою на водозаборах станції.
Спроба витягувати пістію з річки і складувати на березі унаслідок її розкладання дає неприємний запах. Тому це можна робити тільки у місцях, віддалених від населених пунктів.
Рекреаційна функція водойм порушена.
Екологічні застереження
Основна небезпека — пістія з кожним роком руйнує екосистему, яка втрачає свою стійкість. А вона налагоджувалась сторіччями і забезпечувала чисте повітря, чисту воду, родючість грунтів, біоресурси. При вселенні нових видів все це можна втратити.
Пістія є злісним бур’яном. За короткий проміжок часу вона може повністю вкрити поверхню невеликої водойми, провіщуючи його на зникнення.
Вона розселяється, переносячись течією води річок на велику відстань разом з іншими рослинними рештками.
Рослина появилась у Сіверському Дінці, активно його освоює, і є реальна загроза проникнення в інші водні артерії.
Запускання далекосхідного товстолобика у водойми є один і той же процес — інтродукція чужорідного виду до місцевої екосистеми.
Вона має двох природних ворогів: південноамериканський жук-довгоносик, який її залюбки поїдає, і у Таїланді є міль, личинки якої їдять листки пістії. Але «запровадження» цих методів — небезпечно для екосистеми. Чим вони будуть харчуватися після знищення пістії?
Вважають, що ефективним є повільний і виснажливий, але надійний засіб: видаляти масово цю біомасу механічно сітками.
Розвʼязання цієї проблеми вимагає докорінного перегляду пріоритетів — екологічна безпека повинна бути над економічною доцільністю.
Методи знищення і контролювання
чисельності пістії
На батьківщині тропічного бур’яну з ним борються природним шляхом, запускаючи у річкові зарості спеціальних жуків-довгоносиків, що регулюють чисельність популяції цієї рослини.
У США пістія швидко поширюється у ряді штатів і вже потрапила до спису «заборонених» у штатах Південна Кароліна і Техас, де за її поширення накладають штраф. У штаті Коннектикут 2005 року було запроваджено штраф навіть за зберігання пістії (100 доларів за одну рослину).
Для боротьби з нею можливе застосування хімічних методів (американці знищують її гербіцидами), але вони не бажані, тому що шкідливі речовини можуть нагромаджуватися в організмах усіх поселенців водойм.
Найбільш перспективні біологічні методи боротьби з пістією, але вони розроблені для країн тропічного поясу, а для наших умов необхідно винаходити свої.
У Харківській області хімічний метод знищення цієї рослини не можливий, тому що річка — джерело водопостачання.
Щоб пістія не пливла за течією, фахівці пропонують встановити технічні огорожі. Така практика вже є в районі ТЕЦ-2, яка знаходиться в Есхарі.
Екофахівці пропонують пістію відловлювати, або ж чекати холодів. Деякі екземпляри можуть перезимувати.
Пістію досить добре поїдають деякі риби, які здатні жити в основному за рахунок рослинної їжі: білий амур, деякі види товстолобика; не відмовляються від цієї рослини і птахи, але вони його поїдають в менших обсягах, ніж, припустимо, ряску або лілію.
Фахівці санепідемслужби України працюють над розробленням програми зі знищення бур’яну і винесення цієї проблеми як міжрегіональну.
Звичайно, уникнути цілковитого попадання до наших водойм інвазивних видів за умов глобалізації навряд чи вдасться. Однак припинення навмисного і масового проникнення таких видів є необхідністю і реальністю. Оскільки пістія швидко адаптується до європейських кліматичних умов (навіть у водосховищі ТЕС з теплою водою успішно перезимовує), то виникає реальна небезпека її масового поширення у водному басейні і в інших регіонах України. І тут дуже важливо розробити багаторівневу систему, комплексну цільову програму, яка повинна включати, зокрема, і просвітницьку роботу у навчальних закладах освіти різних рівнів та серед фахівців промислового і аграрного виробництва.
Рослина з вмістом до 13,9% білка повинна стати об’єктом наукового дослідження як кормова культура для тваринницької галузі.
