Но давление среды может и превысить устойчивость системы. Предположим, пруд впервые за 100 лет промерз до дна. Это уже катастрофа. Весной пруд, конечно, оживет, но это будет совсем другой комплекс организмов, чем в прошлом году. Незначительный спуск бытовых и промышленных отходов в воду не страшен — на них «набрасываются» растения, животные, микроорганизмы и вскоре восстанавливают свойства водоема. Но если такое воздействие станет постоянным или усилится, биогеоценоз потеряет устойчивость.

Таким образом, модель биогеоценоза нормально существует, пока может противостоять внешним воздействиям и сохранять свою устойчивость.

Аквариум как модель биогеоценоза существует благополучно энное количество времени, до тех пор, пока сохраняется его устойчивость, способность восстанавливать равновесное состояние системы.

Простой пример. Вы сливаете из аквариума в раковину с помощью шланга 1/5 часть воды, но по недосмотру выливается половина воды. Что делать? Доливать половину свежей? Или к холодной добавить горячей? Ни то, ни другое. Смена 1/5 объема воды — это удар по системе в аквариуме. Модель биогеоценоза выдержит такой удар — сначала вода помутнеет, растения изменят положение листьев, а назавтра все восстановится в лучшем виде.

А резкая смена половины воды уже превысит способность системы восстанавливаться. Сначала отреагируют рыбы, часть погибнет. На следующий день начнут погибать растения. Избежать этого можно, доливая новую воду в течение нескольких дней понемногу. В естественных водоемах тропиков смена воды тоже происходит, но не так резко, как в аквариуме, а постепенно — в течение не одних суток, к тому же вода рек и дождевая существенно отличаются от водопроводной. А свет? В аквариуме освещенность зависит от нас, а в природных водоемах — от солнца, которое светит так же, как миллионы лет назад. От нас зависят температура воды в аквариуме, подкормка растений, соотношение числа растений и животных, подбор животных, не вредных для растений, и многое другое.

Каковы же главные задачи человека, управляющего моделью биогеоценоза? Очевидно, прежде всего не следует нарушать ее устойчивость и во всех своих опытах с моделью помнить об этом ее свойстве. Все это относится и к бассейнам ботанических садов, главным образом закрытым, т. е. расположенным в оранжереях. Следует только учитывать, что в более емких бассейнах все процессы протекают значительно медленнее, чем в сравнительно небольших аквариумах.

Для комнатного подводного сада выбирают аквариум с прозрачными стенками из силикатного или органического стекла, каркасный или бескаркасный. Через стенки такого аквариума удобно наблюдать за ростом растений — получается как бы вертикальный разрез сада. Поэтому ширина аквариума должна быть не более 35 — 40 см — в широких водоемах теряется задний план. Надо учитывать, что наполненный водой аквариум вследствие преломления света в разных средах кажется шире, чем в действительности.

Длину аквариума выбирают в зависимости от того, где его предполагают разместить, и от мощности источников света. В аквариуме длиной более 1 м легче красиво разместить растения. Делать аквариумы длиннее 2 м технически сложно; чтобы создать большой подводный сад, лучше поставить два аквариума одинакового размера рядом.

Сложнее с высотой аквариума. Высота многих растений быстро достигает 0,5 м, апоногетон жестколистный и кринумы вырастают до 1,5 м, валлиснерия гигантская — до 2,2 м. В природе круные растения живут обычно в протоке, располагая листья в струе горизонтально. Но метровые эхинодорусы растут и в стоячей воде. Однако глубокие аквариумы делать нельзя, потому что усложняется их освещение: на каждый сантиметр глубины сверх 50 см нужно добавлять 10 Вт мощности источника света. Приходится мириться и с тем, что у крупных растений листья располагаются вблизи поверхности и затемняют нижние ярусы. При оптимальной глубине (50 — 60 см) аквариум выглядит красиво, удобен для крупных растений и не удорожает освещение.

Но многим криптокоринам — высота их не превышает 15 см, — стелющимся по дну крохотному эхинодорусу тенеллусу (до 10 см), марсилее кренате (до 7 см), гидрокотиле обыкновенной (до 12 см), а также черенкам и сеянцам глубина не нужна. Есть два пути для содержания и мелких и крупных растений в аквариуме. Первый — сделать несколько аквариумов разной высоты. Получится уже не сад, а гидроботаническая лаборатория. В жилой комнате это не очень-то красиво. Можно пойти по второму пути. Так, в бассейнах ботанического сада разные по высоте растения располагают в горшках на подставках разной высоты или на перевернутых крупных горшках. Для комнатного сада это тоже не подходит, но полочка на глубине 15 — 25 см у задней и боковых стенок аквариума подойдет. Полочку из полоски толстого стекла можно подвесить на проволоке в изоляции. В водоемах из органического стекла заранее вклеивают упоры и на них кладут полочку шириной не более 10 см, во всю длину аквариума. Мелкие растения размещают в горшках или пластиковых плошках. Эти не эстетичные предметы и саму полочку закрывают листья крупных растений, поднимающихся со дна аквариума.

Вариант посадки растений на разном уровне.

Следует иметь в виду, что чем крупнее водоем (но не более 200 — 300 л), тем легче управлять моделью биогеоценоза. В маленьких аквариумах устойчивость системы весьма невелика, в крупных же устойчивость высока, а динамика замедляется. А главное, раз налаженный крупный аквариум требует значительно меньше времени на уход за ним, чем мелкий.

Вода. Идеалом была бы вода из природных водоемов. Но обычно в аквариумах используют водопроводную воду.

Любая вода содержит определенное количество солей кальция и магния, от них зависит ее жесткость. Жесткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах или в немецких градусах* (1 мг-экв равен 2,8°). Жесткость подразделяют на постоянную и временную, или карбонатную. Соотношение между ними таково: общая жесткость воды в реке Москве равна 4,2 (карбонатная 4,1; постоянная 0,1), в Неве соответственно 0,5 (0,5 — 0); в Волге 5,9 (3,5 — 2,4); в Днепре 3,7 (3,2 — 0,5)**. Общая жесткость снижается, как видно из приведенных соотношений, при снижении карбонатной, или временной, жесткости. Можно уменьшать ее кипячением части подменяемой воды. Как мы помним, ряд растений в процессе фотосинтетической деятельности вызывают колебания жесткости воды.

* См. Строганов Н. С., Бузинова Н. С. Гидрохимия. — М, 1969, с, 76; подробнее см.: Ильин М. Н. Аквариумное рыбоводство.— М., 1971.

** Бирк М., Гольдштейн Н. Жизнь в аквариуме. — Рига 1979, с. 22.

На родине большинства растений нашего подводного сада жесткость колеблется от 0,45 до 6°. Оптимальной для большинства аквариумных растений следует признать жесткость, равную 5 — 6°. Малое содержание солей кальция в невской воде не только заставляет растения голодать, но и способствует резким скачкам показателя рН. В более жесткой воде, например в Москве и Киеве (но по ГОСТу СССР она относится все еще к мягкой, ее жесткость 4 — 11°), соли кальция, играя роль буфера, не дают показателю рН резко колебаться в течение суток.

Узнав исходную жесткость водопроводной воды (это можно выяснить в организациях водопроводной и санитарной служб города), следует решить, нужно ли умягчать воду (существует несколько приемов умягчения воды). Надо учесть, что многие растения адаптируются к условиям аквариума и успешно растут при жесткости 6 — 15°.

Вода в аквариуме должна двигаться — застой вреден растениям. Лучшим является продольный проток: вливают воду у поверхности одного торца и забирают у дна другого. Чтобы придать воде такое движение, применяют специальные инжекторные устройства (отечественные — «Нептун», зарубежные — «Эхейм», «Турбелле» и др.). Можно соединить два (и более) аквариума трубками, тогда одного инжектора достаточно, чтобы по принципу сообщающихся сосудов обеспечить проток во всей цепи водоемов (в московском клубе аквариумистов «Нептун» такую систему назвали «Речка»).