10.4. Эволюция природы прудов

Вследствие формирования гидрологического режима водоёмов замедленного водообмена, различной роли стока в развитии их природы сроки устойчивости их гидроэкосистем и существования в геологическом разрезе времени различны. Наиболее жизнеспособны озёра, находящиеся в естественном развитии длительный геологический период (10 – 12 тыс. лет). Процесс развития природы был растянут во времени вплоть до 20 века нашего времени, когда научно-технический прогресс вызвал усиление антропогенного воздействия на них. Малые водохранилища имеют непродолжительную историю. Они наиболее тесно связаны с речным стоком и представляют собой искусственные аккумуляторы твердого и химического речного стока. Преобладающим процессом в них является процесс аккумуляции вещества и энергии, который в круговороте веществ и энергии наиболее отчетливо выражается в интенсивном заилении и зарастании ложа.

Как показывает практика, еще меньше длится жизнь прудов, старичных озёр, копаней, озёр-вертебов. Динамические лимнические системы развиваются разнонаправленно и с разной скоростью, однако конечным этапом их эволюции является формирование болотного массива.

Для однонаправленного развития озёр характерен естественный процесс эвтрофирования. Конечным результатом естественной смены уровня трофии является дистрофирование водоемов. Вследствие гидроморфологических их различий все водоемы проходят стадии своего развития за различные сроки.

Водохранилища, пруды, старицы, карьерные водоёмы значительно быстрее проходят уровни трофии чем озера, в связи с особенностями их природы и разной степенью роли стока. Их объединяет сходство структурных изменений, которые отражаются в сходстве поэтапного развития их природы. Выраженность отдельных стадий, их продолжительность во времени различна и определяется гидроморфологическими особенностями их котловин, и гидрологическим режимом водоёмов.

Основными структурными компонентами малых лимносистем с весьма замедленным водообменом являются горные породы, вода, воздух, формы органической жизни и энергия солнца, воздух потоков. Взаимопроникновение и взаимодействие компонентов природы обуславливают круговорот веществ и энергии в конкретных гидроморфологических гидродинамических условиях. В результате в водоемах формируются специфические природные комплексы (грунтовые, растительные, биотопы и др.). По мере эволюции происходит поэтапная структурная их перестройка.

Общий ход проявления внутриводоёмных процессов аналогичен. Для него характерно поэтапное развитие всех видов процессов (гидрологических седиментаций, зарастания, биологических и др.). Развитие их природы является интегральным показателем формирования отдельных внутриводоемных процессов на фоне поэтапного изменения и становления их гидрологического режима.

В отличие от озёр, водохранилищ, имеющих пространственное различие в гидродинамической активности в прудах, карьерных водоемах, старицах, снижается гидродинамическая активность их водных масс. Отдельные карьерные водоемы, старичные озёра, копани представляют собой динамически пассивные акватории в целом, в большей степени развивающегося автономно.

Малые водоемы, сложные динамические лимносистемы имеют различный уровень организации природных связей. От озёр к водохранилищам, к карьерным водоёмам и копаням наблюдается упрощение их структуры и снижение устойчивости внутриводоемных процессов, ослабление природных связей. Они ускоренно развиваются и быстро достигают высокого уровня трофности и последующего за ним уровня дистрофии. По сравнению с естественными водными объектами упрощается общий фон накопления осадков и зарастания. От нескольких поэтапно сменяющихся типов осадконакопления, характерных для озёр, в малых лимносистемах наблюдается тенденция перехода от органического типа накопления вещества к силикатному.

Как показали исследования антропогенных ландшафтов, эволюционное развитие природы прудов происходит значительно быстрее (В. М. Широков, И. И. Кирвель, 1987; И. И. Кирвель и др., 1989). В различных природных условиях срок службы прудов различен. Так, согласно исследованиям А. И. Молдованова установлено, срок эксплуатации прудов не превышает 10 лет. По мнению С. Кремера, обычный срок службы пруда около 50 лет. В условиях Беларуси наиболее эффективным сроком эксплуатации прудов является период до 50 лет.

Опыт эксплуатации прудов различного типа в различном состоянии свидетельствует о более быстром переходе прудов от первоначальной стадии ко второй озеровидной. При этом принципиальных различий в развитии природы между прудами разного типа (речного, овражно-балочного, поливного) не отмечается.

На первой стадии, сочетающей элементы становления и стабилизации, происходят разновременные процессы, направленные на переформирование берегов и ложа, проявляется зона подтопления. Устанавливается гидравлическая связь между уровнями пруда и грунтовыми водами.

В отличие от водохранилищ за счет резкого снижения скорости водного потока интенсивность заиления достигает 4 – 8 % от полного объема. Основные площади заиления и зарастания приурочены к прибрежным и застойным зонам. Первоначально видовой состав растительности прудов разнообразен. Однако, через 5 – 7 лет происходит стабилизация видового состава растительности. Уже в первые годы эксплуатации наблюдается массовое развитие сине-зеленых водорослей, или «цветение» воды, характерное для водохранилищ, находящихся на более поздних стадиях. Стабилизацию прудов подтверждает слабое локальное переформирование берегов и последующее его затухание. Первая стадия (стадия формирования водоёма) минуя стадию стабилизации, переходит во вторую — озеровидную, которая наступает в водохранилищах только на 25 – 40 году их эксплуатации.

Озеровидная (вторая стадия развития прудов) отличается замедлением процессов формирования ложа и берегов, равновесным состоянием экосистемы. На этой стадии пруды подобны небольшим озёрам. Интенсивность заиления составляет 1 – 2 % в год от полного объема и отличается устойчивостью. В то же время площадь, занятая растительностью, возрастает и к концу стадии на фоне полного зарастания акватории прослеживается русловая ложбина, по которой идет транзитом сток.

На третьей стадии при полном зарастании ложа водная растительность постепенно заменяется водно-болотной. Процесс перерождения водоема идет аналогично водохранилищам. Однако зарастание ложа идет одновременно с заилением, выполаживанием и обмелением пруда. Мелководность сопровождается формированием нового русла реки в водохранилищах этот процесс идет от берегов вглубь, к центру и плотине. Эквифинальность в эволюции природы этих водоёмов различается в сроках наступления финала.

Омоложение прудов, или возвращение на ранние стадии своего развития, возможно при очистке ложа или его промывке, реконструкции регулирующих сооружений. Опыт такого омоложения наблюдается на примере очистки пруда в г. Несвиже.