水葫蘆的防治與利用

水葫蘆的防治與利用摘要:近年來,水葫蘆在我國淡水河道密集地區(qū)不斷瘋長，已成為令人頭疼的河網(wǎng)“殺手”，并嚴(yán)重影響了河道的景觀。就水葫蘆的來源及危害、瘋長的原因、防治方法等進(jìn)行了論述。在適宜條件下，1hm2水葫蘆能將800人排放的氮、磷元素當(dāng)天吸收掉，因此水葫蘆也是凈化污水的生態(tài)功臣。關(guān)鍵詞:水葫蘆；防治；利用1水葫蘆生物入侵的現(xiàn)狀1.1生物入侵的概念生物入侵(biologicalinvasion)是指外來種在遷入地適宜條件下，得以迅速增殖，形成野化種群，其種群的進(jìn)一步擴(kuò)散已經(jīng)或即將造成明顯的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)后果，這一事件稱為生物入侵［1］。這些生物被叫做外來物種。外來種(exoticspecies)是相對于土著種而言，可以是動物、植物和微生物。一種生物以任何方式傳入其原產(chǎn)地以外的國家或地理區(qū)域，并在那里定殖，建立自然種群，這種生物即可稱為外來種［1］。外來入侵物種具有生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng)，繁殖能力強(qiáng)，傳播能力強(qiáng)等特點(diǎn)；被入侵生態(tài)系統(tǒng)具有足夠的可利用資源，缺乏自然控制機(jī)制，侵入的頻率高等特點(diǎn)。外來生物在其原產(chǎn)地有許多防止其種群惡性膨脹的限制因子，其中捕食和寄生性天敵的作用十分關(guān)鍵，它們能將其種群密度控制在一定數(shù)量之下。因此，那些外來種在其原產(chǎn)地通常并不造成較大的危害。但是一旦它們侵入新的地區(qū)，失去了原有天敵的控制，其種群密度則會迅速增長并蔓延成災(zāi)。而自然界里生態(tài)環(huán)境中存在著食物鏈，天敵之間相互制約，一但某種生物人為絕滅和人為引入，都會產(chǎn)生一系列難以想象的后果。水葫蘆就屬于外來種。1.2水葫蘆的生物學(xué)特征水葫蘆即鳳眼蓮，學(xué)名Eichharniacrassipes，屬雨久花科、鳳眼蓮屬。喜生于溫暖向陽的富含有機(jī)質(zhì)的靜水中，耐寒力較差，遇霜后葉片枯萎。水葫蘆懸浮于水中，多須根。葉為根出葉，叢生于短縮莖基部，每株有葉6一12片；葉片卵圓形或橢圓形［2］，葉面光滑，葉肉肥厚，葉長20～30cm。葉柄中下部膨大似葫蘆狀，內(nèi)為海綿組織，貯有很多空氣。具腋芽和匍枝，由此發(fā)育成新株?；樗霠罨ㄐ颍ò?枚，藍(lán)紫色。1.3水葫蘆的來源水葫蘆學(xué)名叫鳳眼蓮,1901年，鳳眼蓮被作為觀賞植物引入中國，20世紀(jì)50年代,我國從南美引進(jìn)水葫蘆作為豬飼料，廣泛放養(yǎng)于南方的鄉(xiāng)村河塘。據(jù)專家介紹，水葫蘆現(xiàn)在已被列為世界十大害草之一。2水葫蘆生物入侵的危害2.1水葫蘆對水體的危害它對水體危害很大：水葫蘆大量繁殖后會覆蓋水面,堵塞河道,影響航運(yùn)和防洪;它還會降低光線對水體的穿透能力，妨礙水底生物的生長；同時(shí)，水葫蘆會增加水中二氧化碳的濃度，降低水的pH值和溶解氧濃度,減少魚蝦等水產(chǎn)品的產(chǎn)量；水葫蘆如果不及時(shí)打撈會腐爛變臭，成為污染水體的污染源。作為引進(jìn)物種，水葫蘆還會侵占其他物種的生存空間,遏制當(dāng)?shù)厣锏亩鄻有浴?002年橫穿寧波市的姚江、奉化江和甬江水面,幾乎被水葫蘆封鎖。2.2水葫蘆生物入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失據(jù)悉，多年來，外來入侵物種己經(jīng)造成我國當(dāng)?shù)匚锓N的減少甚至滅絕，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能的弱化甚至喪失，同時(shí)給農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。原產(chǎn)南美洲的鳳眼蓮(水葫蘆)，一旦入侵成功，防治是非常困難的，往往是治標(biāo)不治本，代價(jià)極其昂貴。以美國為例，1884年引進(jìn)該草，1899年政府就投資25000美元進(jìn)行防治，但效果欠佳且入侵的地區(qū)越來越多，面積也越來越大，到1965年，國家法律規(guī)定每年的防治費(fèi)用最高不能超過500萬美元，并要積極支持科研部門盡快找到防治該草最經(jīng)濟(jì)、最快速的方法，通過從管理者到政府部門多年的艱辛努力，采用了化學(xué)、機(jī)械、生物天敵等多種防治措施，現(xiàn)在才得以使該草維持在一個(gè)較低的水平。我國每年因打撈水葫蘆的費(fèi)用就多達(dá)5億元至10億元，由水葫蘆造成的直接經(jīng)濟(jì)損失也接近100億元，據(jù)悉，廣東、云南、江蘇、浙江、江西、福建、上海等省市每年都要人工打撈水葫蘆，僅浙江溫州市和福建莆田市每年用于人工打撈水葫蘆的費(fèi)用分別為1000萬元和500萬元［3］，全國總費(fèi)用有多少，目前沒有準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，但至少超過1億元。而且還必須年復(fù)一年，持之以恒。而水葫蘆造成的生態(tài)、農(nóng)業(yè)方面的損失則無從計(jì)算。2.3水葫蘆造成的生態(tài)破壞和生物多樣性的喪失鳳眼蓮(水葫蘆)一旦入侵成功，常形成漂浮植氈層，改變水生生境，對生物群落的物種組成產(chǎn)生明顯的影響，進(jìn)而影響到整個(gè)淡水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。沉水植物是水生生態(tài)系統(tǒng)的主要維持者，鳳眼蓮形成漂浮層后起到了蔭蔽作用并能攔截氧氣進(jìn)入水中，從而大大縮小其生存空間；鳳眼蓮強(qiáng)有力的競爭對浮葉根生植物和自由漂浮植物生長造成不利影響。在云南滇池，由于鳳眼蓮生物入侵和富營養(yǎng)化的雙重作用，原來生活在該湖泊中的很多水生生物幾乎處于滅絕的邊緣。鳳眼蓮大面積覆蓋水面常使魚類和底棲動物生境破壞，從而減少這類生物生存的概率，水產(chǎn)品的品質(zhì)和數(shù)量也受到明顯影響。Muli(1996)的研究表明維多利亞湖泊經(jīng)歷了一次巨大生物學(xué)變化，先是生活和工業(yè)污水大量排放導(dǎo)致了富營養(yǎng)化，隨后發(fā)生了鳳眼蓮大面積覆蓋水面，使得該湖的生物多樣性急劇下降，許多本地生物群已經(jīng)滅絕，生活在該湖的麗魚(具有較高的經(jīng)濟(jì)和研究價(jià)值)和底棲軟體動物，尤其是水生昆蟲，種類和數(shù)量均急劇下降。Kikuchi的研究表明由于鳳眼蓮對污水的凈化作用，清凈的水質(zhì)不利于瘧蚊幼蟲生存繁殖，其數(shù)量將明顯減少。此外，鳳眼蓮具有明顯的克藻效應(yīng)，并能通過營養(yǎng)和光照的競爭而控制浮游植物的豐度，同時(shí)，植物殘?bào)w腐爛時(shí)會減少水體的溶氧量，而且會因水體理化特征的改變而使綠藻急劇增多，完全將藍(lán)綠藻替代掉。當(dāng)覆蓋水面的鳳眼蓮清除后，生物多樣性會慢慢得到恢復(fù)，如在印度的一個(gè)池塘中，鳳眼蓮清除后，浮游植物數(shù)量從36個(gè)/L上升為680個(gè)/L，浮游動物數(shù)量從62/L上升為260個(gè)/L。鳳眼蓮入侵將遮住陽光使水中其他植物死亡，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)食物鏈，大大降低生物多樣性，群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，濕地的保護(hù)價(jià)值受到直接影響(HowardandHarley1999)［4］3水葫蘆瘋長的原因水葫蘆在我國部分地區(qū)泛濫成災(zāi)的原因是多方面的。從內(nèi)因上來說，水葫蘆的生長速度極快，在適宜條件下，每5d就能繁殖一棵新植株,而作為外來物種,水葫蘆在我國沒有天敵，這也使它能夠不受限制地瘋長。水葫蘆在過去為我國農(nóng)民度過飼料危機(jī)作出過一定的貢獻(xiàn)，但是近10年來，隨著飼料結(jié)構(gòu)和飼養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，農(nóng)民不再費(fèi)力地打撈含水量大、食用成分不高的水葫蘆，而是任由它瘋長。從外因上來說,隨著工業(yè)化而不斷惡化的水質(zhì)也給水葫蘆提供了成長的“沃土”。4水葫蘆的防冶據(jù)專家介紹，目前防治水葫蘆的方法主要有人工打撈、化學(xué)防治、生物防治和機(jī)械清除等幾種。(1)人工打撈法。人工打撈法見效快,但勞動強(qiáng)度大，治理成本高，并且難以清除水中的種子。寧波市在第一年主要以人工打撈為主，投入大量的人力物力，但成效并不明顯，這類方法往往治標(biāo)不治本，月耗資巨大。(2)化學(xué)防治法?；瘜W(xué)防治法效果迅速,但除草劑對許多草種都有殺傷力，對水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞性大，而且這種方法也不能清除水葫蘆種子，效果不能持久。從有關(guān)研究資料獲悉，在北京的室外小區(qū)試驗(yàn)表明：4種除草劑對水葫蘆的生長具有不同的抑制效果?？耸徾櫨哂兄⒎N群，對水葫蘆實(shí)施長期的控制。生物防治法成本低,效果持久，為國內(nèi)外所重視，但缺點(diǎn)是見效慢，從釋放天敵到獲得顯著的控制效果，一般需要3～5年甚至更長的時(shí)間。(3)人工及機(jī)械防治的方法通過人工及機(jī)械對水葫蘆進(jìn)行打撈處理，不污染環(huán)境,且見效快，但當(dāng)發(fā)生面積大時(shí)，勞動強(qiáng)度大。同化學(xué)防治一樣，人工及機(jī)械防治也難以清除水中的種子，防治效果不能持久。(4)水葫蘆也是凈化污水的生態(tài)功臣,在適宜條件下，1hm2水葫蘆能將800人排放的氮、磷元素當(dāng)天吸收掉。水葫蘆還能從污水中除去鎘、鉛、汞、鉈、銀、鈷、鍶等重金屬元素。中國年污水排放量高達(dá)415億t，47%的河道受污染。因此今后將推行利用合理規(guī)模的水葫蘆治理污水的模式，使污水和水葫蘆都成為有價(jià)值的資源。參考文獻(xiàn):[1]趙雨云，龍梅芳，生物入侵名詞匡正［J］．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，12(9):36。[2]鄒秀文，水生花卉［M］．北京:金盾出版社，1999．131－134。[3]江洪濤紅梅，國內(nèi)外水葫蘆防治研究綜述［J］．中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)2003，5(3):72－75．2011第4期史新泉，葉水英等:水葫蘆生物入侵的危害、防治及其開發(fā)利用·34·。[4]褚建君，水葫蘆[J].雜草科學(xué)，,2003,(2)：10。[5]陳志群，國外水葫蘆生