Формы и методы аквакультуры
Фермер может по-разному управлять жизненным циклом морских
организмов в условиях аквакультуры. Иногда он контролирует
их развитие на всех стадиях этого цикла, а иногда его вмешательство
носит эпизодический характер, как это происходит, например, в
случае трансплантации (переноса) и последующей акклиматизации
какого-либо перспективного промыслового объекта в новой среде
обитания. Подобную интродукцию можно условно считать начальной
формой аквакультуры, хотя в настоящее время такие формы
управления жизнедеятельностью организмов, согласно действующим
международным правилам, запрещены и представляют скорее
исторический интерес.
Отечественная рыбохозяйственная практика и мировая практика
культивирования насчитывают много подобных примеров. Достаточно
вспомнить хотя бы успешное вселение горбуши с Дальнего
Востока на Белое море или тихоокеанской устрицы с берегов Японии
на французское побережье в 1972 г. Государственной премией
Российской Федерации 1999 г. отмечены упоминавшиеся выше
многолетние усилия по внедрению камчатского краба в Баренцево
море. После десятилетнего периода наблюдений, в 1999 г., камчатский
краб официально объявлен промысловым видом в баренцево-
морском регионе.
Что касается собственно аквакультуры, то основные ее формы
существенно различаются применяемыми подходами и используемыми
технологиями. Рассмотрим их подробнее, объединив известные
классификации, используемые другими авторами [21. 28], и
дополнив их некоторыми собственными положениями.
1. Получение э/сизнестойкой молоди рыб в искусственных условиях
- в питомниках - для выпуска в естественную среду обитания.
Существует два варианта выпуска молоди рыб в естественные
биотопы: с целью пополнения природных популяций и в интересах
26
спортивного рыболовства. Примером первого варианта могут служить
заводы по разведению семги на Белом море, когда полученных
из икры мальков выпускают в северные реки. Данные заводы
были построены в качестве компенсационных мер для снижения
негативного воздействия гидротехнического строительства на природные
популяции семги. Известно, что после зарегулирования основных
семужьих рек Кольского п-ова (в частности, строительства
каскада гидроэлектростанций на реках Тулома, Нива и Кемь) лососевые
рыбы потеряли доступ к местам нереста. Несмотря на совершенные
во время строительства ошибки, лососевые заводы все же
способствовали некоторой стабилизации поголовья семги. В настоящее
время оборудование на большинстве из них устарело и нуждается
в срочной замене.
Второй вариант данного направления аквакультуры используется
для поддержания спортивного рыболовства. В странах Скандинавии,
Канаде, а главным образом - на Аляске (США) таким способом
осуществляется пополнение мальками форелевых речек.
Спортивное рыболовство такого рода направлено на получение
крупных хищных видов рыб (представляющих собой желанные
трофеи!), завершающих пищевые цепи из нескольких звеньев, и поэтому
является достаточно дорогостоящим видом вмешательства в
экосистему. Его распространение в основном в странах с развитой
экономикой не случайно.
2. Культивирование растительноядных, или детритдядных
видов рыб в пищевых целях. Такой тип культивирования базируется
на модели экосистемы, совершенно отличной от модели, используемой
в первом случае. В этом случае используется короткая пищевая
цепь, поддерживаемая путем ввода в небольшие продуктивные
пруды большого количества удобрений, корма, порой -
дополнительной энергии. Типичный пример - культивирование
карпа в прудах, иногда - с использованием отработанной нагретой
воды гидроэлектростанций. На Русском Севере данный вид культивирования
применялся некогда в рыбоводных прудах Соловецкого
монастыря.
3. Получение молоди от диких производителей и выращивание
ее до товарных размеров. Например, при разведении креветок в
Японии молодь, полученную от диких особей, выращивают в искусственных
условиях до товарных размеров. В США распространен
отлов ‘Молодых омаров с их последующим культивированием.
4. Культивирование рыб и беспозвоночных в специально огороженных
участках - рапчировапие (от североамериканского "ранчо”
- "ферма"). Примером этому могут послужить нагул рыб в отгороженных
участках фиордов (Норвегия) или выращивание мидий
"за забором" на грунте. Воздействие человека сводится в последнем
случае к эпизодическому устранению хищников (морских звезд)
механическим путем и сбору урожая на надлежащей стадии развития
мидиевого сообщества.
5. Культивирование беспозвоночных и рыб в измененных естественных
биотопах с использованием искусственных конструкций
~ гидробиотехнических сооружений (ГБТС): нерестилищ, рифов,
садков, плотов и т.д., применяемых на протяжении одной или нескольких
стадий жизненного цикла. Примером может служить использование
искусственных нерестилищ из капроновой сети в качестве
субстратов, на которые помещается выметанная икра беломорской
сельди (рис. 10). Их разработка и применение на одной лишь
стадии онтогенеза сельди оказались крайне полезными: данные искусственные
устройства заменили утраченные естественные нерестилища
- заросли морской травы зостеры, погибшей в Белом море в
начале 1960-х гг.
Подвесные конструкции для культивирования двустворчатых
моллюсков (устриц и мидий) являются сооружениями, обеспечивающими
протекание всего жизненного цикла этих организмов - от
оседающей личинки до взрослой товарной особи.
6. Полноцикличный тип хозяйства, где все стадии находятся под
контролем человека, обычно, в условиях завода, на котором осуществляются
и получение молоди, и ее выращивание до товарных размеров
(например, полный цикл выращивания семги в Норвегии).
Возможна классификация предприятий аквакультуры по степени
близости получаемой продукции к ее конечному виду: питомники
производят посадочный материал, товарные фермы его выращивают,
а в полноцикличных хозяйствах эти функции совмещаются.
В зависимости от степени управления процессом можно выделить
следующие типы культивирования: экстенсивный, интенсивный
и смешанный.
Технологию культивирования следует считать экстенсивной,
если в системе культивирования отсутствует какая-либо регуляция
потоков вещества и энергии. Например, по экстенсивной технологии
в естественных водоемах, без внесения каких-либо питательных
веществ, культивируются мидии, гребешки, устрицы... По экстенсивной
технологии обычно осуществляется ранчирование.
Технологию считают интенсивной, если потоки вещества и
энергии регулируются человеком. Например, интенсивные технологии
применяются при заводском полноцикличном выращивании
форели. Когда все стадии развития организма находятся под контролем,
аквакультура считается наиболее интенсивной. Примером
может служить разработанная в Японии технология культивирования
креветок, когда молодь получают в управляемых условиях и
выращивают далее в бассейнах или прудах. В Заполярье в настоящее
время максимально интенсифицируется садковое рыбоводство.
Процессы культивирования, сочетающие элементы интенсивной
и экстенсивной биотехнологий, относятся к смешанному типу.
Примеры смешанного культивирования весьма многочисленны.
Так, например, к "полуинтенсивному" смешанному типу относятся
процессы культивирования макроводорослей, в частности, ламинарии
в двухгодичном цикле: рассаду получают в заводских условиях,
регулируя минеральный состав, температуру и освещенность, затем
ее выращивают в экстенсивном режиме на плантации, где регуляция
ограничивается лишь перемещением объекта на оптимальный
горизонт и прореживанием.
В других случаях возможен экстенсивный способ получения
посадочного материала путем отлова в естественных условиях с его
дальнейшим выращиванием в интенсивном режиме. Такой тип
культивирования реализуется при выращивании омаров в США и
креветок в Японии. При этом молодь помещают в искусственные
водоемы с регулируемым водообменом, куда вносится корм. В Заполярье
в таких водоемах перспективно оказалось использовать нагретые
сбросовые воды электростанций.
Объектом аквакультуры является популяция, или группа особей
одного вида. С позиций аквакультуры можно разделить все популяции
на 3 типа: 1) естественные природные, 2) антропогенно поддерживаемые
природные и 3) искусственные индустриальные [28].
Естественные природные - это популяции, сформировавшиеся
без антропогенного влияния (например, мидиевые банки, заросли
ламинарии или красных водорослей). В аквакультуре они являются
источником посадочного материала, а при интенсивном культивировании
- и источником селекционного материала.
Антропогенно-поддерживаемые природные - населяют естественные
водоемы, размещаясь частично на естественных, а частично
- н а искусственных субстратах. Их создание на этапе получения и
выпуска молоди в естественные водоемы проходит под контролем
человека (например, полученная заводским способом популяции
лососевых рыб, или популяция двустворчатых моллюсков на отгороженном
участке дна водоема). Без антропогенной поддержки такая
популяция не может устойчиво существовать. Например, все
природные популяции осетровых рыб в Каспийском море (белуга,
осетр, стерлядь) воспроизводятся заводским способом, т.е. являются
антропогенно-поддерживаемыми.
Искусственные индустриальные популяции характерны для
интенсивного культивирования. В условиях интенсивной аквакультуры
популяция создается человеком, контролируется им на протяжении
всего периода культивирования и затем изымается в качестве
урожая. Такая популяция в течение всего периода своего существования
изолирована от контактов с природными популяциями. Примером
искусственных популяций могут быть рыбы, выращиваемые
в садковых устройствах.
До сих пор мы говорили о монокультуре, т.е. о культивировании
одного биологического вида. В некоторых случаях культивирование
организмов осуществляется по принципу бы- и поликультуры - совме30
стного культивирования двух и более видов морских организмов. На
Белом море опытно-промышленное культивирование мидии и ламинарии
послужило удачным примером бикультуры [27]. При этом моллюски
в изобилии выделяют в воду растворенные органические вещества
(РОВ), что стимулирует развитие водорослей-макрофитов и фитопланктона.
Макрофиты, в свою очередь, выделяют в воду кислород
и другие РОВ, которые потребляются моллюсками. Превращению такой
бикультуры в поликультуру могло бы послужить прибавление к
ней морского ежа (Strongylocentrotus droebachiensis) и голотурии
(Cucumaria frondosa) [11]. Еж питается ламинарией и детритом, куку-
мария - фитопланктоном и взвешенной органикой. Таким образом,
дополнительные трофические ресурсы, создаваемые ламинарией и
мидией, могли бы при этом использоваться более полно.
Интересные эксперименты, направленные на развитие бикультуры,
проведены по совместному выращиванию мидии (на плотах в
подвесной культуре) и морских червей - нереисов (на отгороженных
участках дна под мидиевыми плотами). По аналогичному принципу
может быть организована бикультура гребешка и трепанга.
Рассмотрим размерные особенности экосистем аквакультуры.
Для интенсивного культивирования характерны микроэкосистемы;
количество трофических уровней и видов здесь невелико. Они просты
по своей структуре и лучше поддаются контролю человека, однако
весьма нестабильны. Основная задача в этом случае сводится к
поддержанию необходимой устойчивости такой экосистемы. Примером
микроэкосистем могут служить небольшие рыбоводные пруды.
Мезоэкосистемы свойственны экстенсивным формам аквакультуры.
Примеры мезоэкосистем мы находим на мидиевых и водорослевых
фермах. На начальном этапе своего развития они характеризуются
высоким показателем уровня видового разнообразия,
включая виды, принадлежащие к разным трофическим уровням.
Как правило, культивируемый объект на более позднем этапе
развития такого биоценоза приобретает доминирующее положение,
что сопровождается перераспределением потоков вещества и энергии.
В этом случае требуется поддерживать оптимальную скорость
протекания этих потоков через культивируемый объект (выбор места
с интенсивным водообменом и оптимальными гидрологическими
параметрами, механическое устранение хищников с плантаций).
Мы видим, что в мезоэкосистемах человек «помогает» культивируемому
объекту занять доминирующее положение.
Макросистемы морей и океанов лишь с большой долей условности
могут рассматриваться в качестве объекта управления в аквакультуре
ввиду того, что это требовало бы колоссальных затрат
энергии. Системы такого рода - морские заливы, эстуарии, лиманы
- не поддаются управлению в прямом смысле этого слова, осуществляемому
путем воздействия на экологические факторы среды.
Управление такими системами производится путем возможно более
полного учета факторов среды, например, обеспечения персонала
садковых хозяйств гидрометеорологической информацией.
Завершая раздел, в котором предпринята попытка кратко систематизировать
основные формы и типы аквакультуры, следует еще
раз отметить, что речь идет не только об отрасли хозяйственной
деятельности человека, но и о целой области знаний. Аквакультура,
как многодисциплинарная наука, содержит: 1) биологическую,
2) инженерно-техническую, 3) технологическую, 4) средовую и
5) социально-экономическую составляющие.
1. Биологическая составляющая ~ реализация биологического
потенциала культивируемых объектов, создание более продуктивных
и жизнестойких рас и пород.
2. Инженерно-техническая- составляющая - проектирование и
строительство гидробиотехнических сооружений (ГБТС) для выращивания
объектов в водоемах, а также заводских систем культивирования.
3. Технологическая составляющая - отработка операций по
обеспечению жизненных процессов культивируемых организмов в
условиях аквакультуры на основе интеграции биологических знаний
и технических разработок.
4. Средовая составляющая - учет, прогнозирование и (по возможности)
контроль факторов водной среды.
5. Социально-экономическая составляющая - изучение людских
ресурсов, транспортной инфраструктуры, рынков реализации продукции,
исторически сложившихся пищевых традиций, опыта культивирования,
соответствующего уровня культуры производства и так далее.
В зависимости от систематической принадлежности объекта и типа
получаемой продукции, в современной аквакультуре выделяются:
- альгокультура - выращивание водорослей;
- культивирование водных беспозвоночных;
- рыбоводство - получение продукции рыб.
