凤眼莲与生物外来物种的入侵,本文主要内容关键词为:物种论文,生物论文,凤眼莲论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
提出问题
入秋以来,在京杭大运河、平湖塘、穆湖溪等江河湖荡的水面上,漂浮着一团团凤眼莲,水流较缓的河港尽头,凤眼莲你挤我挨地堆积在一起,再不见昔日小桥流水,荷塘月色的水乡风光。原为“泊来品”的凤眼莲肆无忌惮地侵占了清水粼粼的港湾。
研究方法和内容
1.生物学特征
凤眼莲(Eichhornia crassipes)又名“凤眼蓝”、“水葫芦”。雨久花科,多年生草本,营水生直立或漂浮生活。原产于南美洲委内瑞拉,20世纪60年代引入我国,广泛分布在长江以南的河湖、池塘或稻田中。
凤眼莲成体高70厘米以内,根须状,且数量极多。从根际生出匍匐枝,在茎节长有五六个芽,每个芽将发育为一个新植株。每个植株有5-7张叶,叶基生,莲座状;叶片宽卵形或近圆形,光滑,深绿色,平行脉,叶柄长或短,中部以下膨大如球,形似葫芦,基部有鞘状苞片。茎叶内部有发达的通气组织。花葶单生,穗状花序有花6-12朵,花被漏斗状,六裂,蓝紫色,上面一枚裂片较大,有黄色斑点,犹如凤眼。种子数量多,灰褐色,可借水和风力传播。
2.生活史
凤眼莲喜温好湿,水流缓慢、浑浊的水中生长良好。由于凤眼莲在自然状态下结实率仅为10.5%,故以无性生殖为主。每年4月,自然越冬的植株开始萌芽,若水中氮元素越多,繁殖越快。5-11月为快速繁殖期。嫩的植株比老的植株繁殖力强。每隔5-7天可繁殖一次,一个植株经90天后能繁殖为25万个植株。一亩水面有500千克凤眼莲,不出一个月可增至15000-20000千克,其繁殖速度是惊人的。12月至翌年3月为越冬期,待气温低于5℃时,水面上的叶腐烂枯萎,水下的茎和根即处于“休眠”状态,待第二年春天发芽。
3.生活环境
我们的研究性学习小组,在2001年10-12月专题研究了凤眼莲泛滥成因,并进行了一系列对照实验。在未长凤眼莲的南湖和长满凤眼莲的环城河分别取10个水样进行水质分析。
比较可知:环城河水体Cl[-]和-SO[2-,4]检出率高,而南湖水体的金属离子检出率高于环成河;环城河的pH值小于南湖,这与环城河Cl[-]和SO[2-,4]含量高有关。通过水质分析表明:凤眼莲适宜生活在酸性环境中。
我们从京杭大运河北丽桥下取回5株叶片20厘米的凤眼莲,并取回2000毫升水样,分别放入1-5号水槽中放养并观察(见表1)。
从表中可知:1、2号水槽的植株生长旺盛,3号次之,4、5号生长缓慢,第14天时4号和5号植株已枯萎,这说明凤眼莲在水质较肥(含氮元素较多)的环境中生长良好。实验结束后取2、3、4号水槽中的水样进行沉淀反应,发现锌、铅等金属离子比放养前明显减少,这说明凤眼莲具有吸收金属离子的功能,对净化水源有一定作用。
表1 不同水质中凤眼莲生长情况
水槽编号
内容物
第14天叶长(cm)
1
2000ml河水 55
2
2000ml自来水+60mg尿素+5mgZnCl[,2]+5mgPbSO[,4]
52
3
2000ml自来水+20mg尿素+5mgZnCl[,2]+5mgPbSO[,4]
34
4
2000ml自来水+5mgZnCl[,2]+5mgPbSO[,4]21
5
2000ml自来水22
4.凤眼莲泛滥的危害
(1)阻塞航道。每当凤眼莲繁殖高峰季节,凤眼莲挤满了嘉兴地区的河湖港汊。我们学校的研究性学习小组调查了市区河道和湖泊,发现除南湖外的其它河湖都长满了凤眼莲。据平湖市当湖镇农技站介绍。全镇水域面积5340亩,其中长满凤眼莲的有4031亩,占河湖面积的75.49%。在长有凤眼莲的水域,其盖度为100%,众多的凤眼莲阻塞了河面,船只通行不畅。市政府水利主管部门专门安排十几条船,定期打捞市区水面的凤眼莲,但打捞的速度跟不上繁殖的速度,效果不佳。
(2)降低物种丰度。生物多样性是生态系统稳定的重要条件,其重要指标是物种丰度。在水域生态系统中,由于凤眼莲成了优势种,占据绝大部分的生态位,抑制了其它物种的生存和发展,使生态系统遭受严重破坏,物种丰度几乎等于零。
(3)污染水源。虽然凤眼莲能吸收重金属离子,对净化水源有一定作用。但过多凤眼莲覆盖在水面,降低了光线对水体的穿透力,使水中溶解氧下降,影响了鱼类等水生动物生长。凤眼莲在冬季枯萎腐烂,使水中的容解氧进一步下降、氮、磷元素剧增,导致水体恶化。凤眼莲死亡后淤泥增多,河床抬升,降低了防洪能力。
5.凤眼莲泛滥的原因
导致凤眼莲泛滥的因素,归纳起来主要有以下几点:
(1)不合理引种。当初从南美引入凤眼莲,是作为青贮饲料,同时兼有观赏功能。现在,粮食多了,农民喂养禽、畜用的是复合饲料,不再费劲地去打捞凤眼莲。再加上凤眼莲繁殖速度快,又没有天敌,因而造成了凤眼莲的“疯长”。
(2)水体富营养化。由于大量排放工业污水和生活污水及生活垃圾、化肥,使水体氮磷元素过多,造成富营养化。凤眼莲在富营养化的水体中“如鱼得水”,疯狂生长。
对策
1.生物防治
目前对凤眼莲最常见的治理方法是打捞,但由于其生长过快,效果不显著。生物防治是一种较好的方法之一。在宁波市农科院已成功引种水葫芦象甲,通过对照实验表明:水葫芦象甲专吃凤眼莲叶片,而放在其它植物上即“宁死不吃”。在圭亚那找到了一种吃凤眼莲的海牛(每天能吃45千克),在印度也找到吃凤眼莲的昆虫。但是,在引种天敌前,应详细调查分析,权衡利弊,防止再次受到外来种入侵。
2.净化水源
水质恶化是引起凤眼莲泛滥的重要原因。要防止凤眼莲泛滥,必须净化水源。一方面要控制排放污染物。另一方面,要对污水净化处理,氧化塘和污水处理厂是处理污水的重要手段。同时,对河道、湖泊要“清淤”,既可防止水体富营养化,又可以改良土壤。
3.综合利用
凤眼莲柔软多汁,鲜嫩可口,营养丰富,干物质中主要是粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等,可作为鸡、鸭、鹅、鱼、猪的好饲料。可将其切碎、粉碎或打浆,拌入糠麸,制成混合饲料,也可制成青贮饲料,既能提高饲料利用率,还可杀灭寄生虫。凤眼莲叶片可食用,叶柄、茎还可作为造纸原料。