如何降服“水上绿魔”?

作者:李湘涛来源:蝌蚪五线谱发布时间:2015-10-08

水葫芦为何在原产地不会泛滥,而在引入国却疯狂作孽呢?它有哪些过人之处,使它能够成为“水上绿魔”的?这等狂魔,我们又如何降服它为我所用呢?

  水葫芦的学名叫凤眼莲,当然,在“江湖”上,水葫芦和“水上绿魔”的名号更为响亮,谁让它是目前世界上危害最严重的水生漂浮植物,被列为世界十大害草之一了呢。

  水葫芦为何在原产地不会泛滥,而在引入国却疯狂作孽呢?它有哪些过人之处,使它能够成为“水上绿魔”的?这等狂魔,我们又如何降服它为我所用呢?

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恶魔的全球扩张之路

  凤眼莲是隶属于雨久花科的多年生宿根浮水草本植物,原产于南美洲的亚马逊河流域,常生于水库、湖泊、池塘、沟渠、流速缓慢的河道、沼泽地和稻田中。

  早在19世纪60年代,美国人首先从南美洲引进了凤眼莲,作为园林池塘中的观赏植物。1884年,美国新奥尔良市举行国际博览会,客商云集。人们见当地水域内漂浮着葫芦状的绿色植物,其上面绽开的一簇簇蓝花与热带兰极相似,美丽非凡,于是你一株我一株,似宝贝一样呵护着回国养殖。到了19世纪末,凤眼莲已经给美国很多河流带来了巨大的经济和生态灾难,并从此开始了它向全世界扩张的脚步,成为世界上危害最为严重的十大恶性杂草之一。

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  曾有人从印度尼西亚捞了几棵凤眼莲回泰国,放在池塘里繁殖喂猪。想不到后来,凤眼莲已在一些河道盘根错节,甚至扎根于河床,造成底层植物逐渐死亡,上层不断生长,层层相叠,铺叠成“岛”。湄南河每当发汛,一座座水浮莲“岛”漂游而下,堵塞桥洞,阻碍航行,使水流不能畅通,严重时还可能毁桥或涨水淹城。每次发汛,首都曼谷都要出动几十艘船舶捞“岛”排障,开辟航道。事实上,世界各地对凤眼莲的危害无不感到十分的恐怖,例如孟加拉国将引自德国的凤眼莲称为“德国恶草”,南非将引自美国佛罗里达州的凤眼莲称为“佛罗里达恶魔”,斯里兰卡、印度则将引自日本的凤眼莲分别称为“日本烦恼”、“紫色恶魔”。

  在20世纪50—60年代,我国由于当时粮食紧缺,而凤眼莲本身含有一定的植物蛋白,于是被用作家畜,尤其是猪的饲料使用,进行了大面积的推广。后来,人工饲料在养猪业的使用已经很普遍,而凤眼莲所含的植物蛋白太少,告别了粮食短缺的农民就不再费力去打捞凤眼莲喂猪了。

  这时,凤眼莲的另外一项功能却被人们所关注,这就是它能起到净化水体的作用,因此,凤眼莲又被作为美化环境、净化水质的植物而推广种植。由于凤眼莲不是我国的土著植物,没有经历当地生态系统长期物种进化的过程,几乎没有竞争对手和天敌,而且繁殖能力旺盛,在我国南方江河湖泊中发展迅速,终于在20世纪80年代以后,成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一。凤眼莲在华北、华东、华中、华南和西南等地迅速扩展蔓延,已大面积覆盖很多河道和湖泊水面,其中包括许多用于交通、商业、电力、灌溉和娱乐等方面的水体,带来严重的生态、经济和社会危害。目前,我国每年因凤眼莲造成的经济损失接近100亿元,其中光是打捞费用就达5亿—10亿元。

打捞水葫芦

打捞水葫芦

  凤眼莲在我国南方的肆虐,是人们“引狼入室”结出的恶果。工农业生产导致的江河湖泊水质恶化,以及生活排泄物造成的水质富营养化,更加速了凤眼莲的迅速蔓延,最终出现了今天几乎不可收拾的局面。凤眼莲的入侵不仅对各地的生态系统造成了严重的危害,同时也带来了经济、社会等诸多方面的问题。

  凤眼莲对生态环境所造成的危害是巨大的,从水体到水表,从夺氧到夺光,再通过竞争、抑制以及毒杀等多方面、多层次地表现出来。泛滥成灾的凤眼莲,首先形成局部单一、致密的种群类型,对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略,像一个大厚毯子一样,挡住阳光,使得水体中腐殖质增加,pH下降,水体颜色也会发生改变。致密的草垫使得水流速度下降,河底没有降解的植物碎屑增加,逐渐在水体中淤积,导致河床抬升。水体物理因子的改变,特别是水下植物因得不到足够的光照而死亡,又破坏了水下动物的食物链,导致水体动物多样性的下降,最后造成生态失衡。

  凤眼莲对水产养殖也造成了很大危害。它改变了水域本身的水氧环境,使水体富营养化,水中的溶氧量减少,导致鱼、虾等水产品窒息而死亡。

  大量爆发的凤眼莲堵塞河道,影响航运和水上交通。聚集在岸边的凤眼莲很容易把趸船的锚链缠住,也很容易被绞到行驶船只的螺旋桨内,还会缠住和遮挡航标,给停泊的趸船和水面上的行船带来不安全因素。

  如果不及时打捞上岸,凤眼莲的根叶会迅速腐烂,容易造成水质恶化。它能够吸附重金属等有毒物质,死亡后沉入水底,构成了对水质的二次污染,使水资源的使用价值大大降低。凤眼莲还危及到自来水厂的安全生产,水泵吸入凤眼莲将造成滤池堵塞,导致水厂停产,对城乡饮用水的正常供应造成威胁。

水葫芦的根,因吸附了大量的污染物,已经发黑

水葫芦的根,因吸附了大量的污染物,已经发黑

  凤眼莲的泛滥也为血吸虫和脑炎、流感等病菌提供了滋生地,并滋生蚊蝇。在它的根部曾发现有大量霍乱菌存在,这些病菌可以通过饮用水或食物链危害人体的健康。

  此外,凤眼莲还能造成下水道淤塞,阻碍排灌,影响水库和水力发电设施的安全等,对工农业生产以及旅游业等都会造成重大的经济损失。

“水上绿魔”的狂魔神功

  凤眼莲作为一种外来种,为何在短短一百多年的时间里,遍布世界五大洲,并且给大多数国家和地区造成了严重的危害呢?这首先要“归功”于其自身所具有的、也是外来入侵物种所必须具备的生物学特性。

  凤眼莲是一种水生的草本植物,叶柄的中部膨大如葫芦状,这也是它“水葫芦”名字的由来。“葫芦”里面主要为海绵组织,贮有很多空气,所以才能使整个植株漂浮在水面上。通常可自由漂流,能随水流漂到很远的地方。

水葫芦剖面

“葫芦”里的海绵组织

  凤眼莲的第一个入侵性特质,就是它有很强的“见风使舵”的本领,即表型可塑性。在不同的环境或者水体中,它的叶片、叶柄、植株乃至整个群体的形态和结构都可以随着环境的变化作适当调节。例如,它的侧根在磷浓度较低的条件下,其长度会明显增加,根部生物量也明显增加,而大量侧根的生长可以很好地满足植株生长对磷的需求。

  凤眼莲还具有很强的环境胁迫耐受性,无论在光照、温度、无机碳、盐分、季节性洪水、水文、营养、沉积缺氧等方面,对恶劣的环境条件均具有广泛的耐受范围。而且,它能够吸收水体中重金属离子,却不受其毒害。

  繁殖力强是凤眼莲的第二个入侵性特质。它通常以无性繁殖为主,以匍匐茎进行增殖,繁殖的速度极快。它的有性繁殖能力也很强。平均每朵花可产生300粒种子,种子较小,可以随水漂流到很远的地方,并沉入淤泥。种子具有极强的生命力,即便是河水干涸,仍可存活15年。

如何练就降魔功?

  目前,对凤眼莲的防治主要是采用人工及机械打捞、化学防治、生物防治和综合治理等方法。

  面对来势汹汹的凤眼莲,我国南方各地纷纷开展打捞大会战,主要包括人工或机械打捞,以及在河流内设置栅栏防止凤眼莲漂移等方法。虽然凤眼莲含水量大,人工打捞十分困难,但在一些小池塘或小河流中,人工打捞仍然不失为一种有效的控制方法。不过,在凤眼莲爆发严重的大型河流或湖泊内,就可以请“机器人”来帮忙了。

  在与凤眼莲长期作战的过程中,我国各地也总结出了一些事半功倍的方法,如采用“河道分类管理”、“春夏两次分步打捞”、“U字形浮式拦草坝”、“塑料浮筒拦草网”等技术设施,可使打捞效率提高10至20倍;根据凤眼莲“冬枯夏盛”的特点,在每年3至4月凤眼莲的繁殖初期及时清理,也可以大量减少其母株的数量。

  生物防治中应用得最多的昆虫是凤眼莲象甲。它对凤眼莲有较强的专食性,幼虫和成虫的取食、寄生范围仅限于凤眼莲植株,也只能在凤眼莲上完成其生长发育过程,而对我国的各种主要农作物如:水稻、麦子、豆类、蔬菜以及其他土著水生植物等均不取食、不寄生、不产卵,因此它是一种对不同农作物均有较高安全性的、可用于凤眼莲生物防治的天敌昆虫。它自70年代起已先后在美国、澳大利亚、泰国和我国南方的一些地方释放,并很快定殖,发挥了控制作用。

凤眼莲象甲

凤眼莲象甲

  对于凤眼莲进行转化利用,不失为一个经济实用的手段,这也是人们目前努力的主要目标,例如将其制成草席、家具、食品、纸张以及胶黏剂等产品,还有人已经成功研制出利用凤眼莲生产基料栽培平菇,让我们看到了研制者“变废为宝”的科学头脑以及创新精神和市场眼光。

  不过,凤眼莲最有益的功能,还是在净化水质方面所发挥的积极作用。湖泊水体富营养化是一个世界性难题,用物理的化学的生化的办法治理,效果都不理想。相比较而言,采用生物富集的办法效果最好,而在所有生物中,凤眼莲吸收氮、磷、钾的能力最强,在适宜的温度下,种养一平方米凤眼莲在2—3天内便可将1立方米的五类水改善为四类水以下,对水体悬浮物的去除率可达70%以上。

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水葫芦的葫芦

  收获的凤眼莲经过破碎发酵,沼液可以用来发电.沼渣还可以制成优良的有机肥,有望成为未来化肥的有效代替品,解决了凤眼莲资源化利用问题,增强治污的可持续性。

  当然,这些凤眼莲可不能放养在外,它们必须全都种在“呼啦圈”里,以防逃逸后再次泛滥成灾。

  目前,曾经饱受凤眼莲肆虐之苦的滇池,正在甘冒巨大风险,重新大规模引进凤眼莲这种“最危险的外来入侵物种”,试图以这剂“猛药”来迅速改变滇池水体污染的现状。

2011年,村民在滇池畔打捞水葫芦

2011年,村民在滇池畔打捞水葫芦

  在昆明人的记忆中,凤眼莲是污染滇池的“恶魔”,必欲除之而后快。上个世纪末,政府投入了巨大的人力、物力、财力,好不容易才将凤眼莲从滇池草海,以及所有入湖河道口和内河、池塘等处打捞清除干净。然而,凤眼莲的臭味似乎尚未散尽,滇池又以治理污染之名,开始大面积种养凤眼莲了。

  这一技术的关键环节有三个:控制性种养、机械化采收和资源化利用。虽然通过试验研究,上述三大技术难题都已圆满解决。

  只是,实验结果很理想,但是前景却仍然不明朗,要想真正付诸大规模实施,还需要人们继续不懈的努力才可能实现。

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