围剿“水上绿魔”
2016-04-15李湘涛
李湘涛
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其相似,美丽非凡,于是你一株我一株,似宝贝一样呵护着回国养殖。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”。 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。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,它从此开始了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。
在20世纪50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。
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。
凤眼莲在我国南方的肆虐,是人们“引狼入室”的恶果。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。
不疯狂 不成魔
凤眼莲作为一种外来物种,为何在短短100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。
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。
降服“绿魔” 为我所用
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。
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20世纪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,并很快繁殖,发挥了控制作用。
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,用各种办法治理,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立方米的五类水质改善为四类水质以下,对水体悬浮物的去除率可达70%以上。
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,用以解决凤眼莲的资源化利用问题,增强治污的可持续性。