水污染治理中重要的资源型植物——荻

宫 伟，韩 辉，佟 斌，杨 帆，焉志远

(1.黑龙江省科学院自然与生态研究所，哈尔滨 150040； 2.湿地与生态保育国家地方联合工程实验室，哈尔滨 150040；3.黑龙江省特色动植物利用工程技术研究中心，哈尔滨 150040)



水污染治理中重要的资源型植物
——荻

宫 伟1,2,3，韩 辉1,2,3，佟 斌1,2,3，杨 帆1,2,3，焉志远1,2,3

(1.黑龙江省科学院自然与生态研究所，哈尔滨 150040； 2.湿地与生态保育国家地方联合工程实验室，哈尔滨 150040；3.黑龙江省特色动植物利用工程技术研究中心，哈尔滨 150040)

介绍了水体净化中的重要资源植物——荻，列举了其重要的生态价值和经济价值，分别从污染治理、水土保持、能源植物、饲料、医药、园林观赏等多个角度，对荻的利用价值进行了分析和探讨。

水污染；资源型植物；荻

1 概述

现阶段我国水污染情况非常严重，根据国家发布的《2015年中国环境状况公报》，在全国900多个地表水质控断面(点位)的水质监测，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面分别占64.5%、26.7%和8.8%[1]。在治理水体污染中，植物治理是一个重要措施。植物修复技术主要特点：利用植物的自然净化功能，无二次污染，能改善水体富营养化水平，提高水体的自净能力；对水体的各种主要污染物均有良好的处理效果。其中处理有机污染的最大优势是植物能同化大多数的化合物为二氧化碳或植物体自身的营养物质，即使一些环境污染物在植物内大量积累，也能通过收割植物处理而清除掉。局限性在于运行条件高、处理时间长、占地面积广、受气候影响严重。

植物修复被认为是极有发展潜力的环境修复技术之一，关键在于因地制宜地优选净化功能好的植物，形成一个良好的生态修复系统。其中荻作为我国大江南北广泛生长的植物，在治理水体面源污染方面有着重要的应用价值。它不但具有较好的生态学功能，还是一种重要的资源型植物，在生物能源、饲料、医药等方面都有重要的开发利用价值。

2 生物学特性简介

荻(学名：Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)：禾本科，荻属，多年生草本植物。匍匐根状茎，秆直立，高可达1.5 m，直径约5 mm，节生柔毛。叶鞘无毛，叶舌短，具纤毛；叶片扁平，宽线形，边缘锯齿状粗糙，基部常收缩成柄，粗壮。圆锥花序疏展成伞房状，主轴无毛，腋间生柔毛，小穗柄顶端稍膨大，小穗线状披针形，成熟后带褐色，基盘具长为小穗2倍的丝状柔毛；顶端膜质长渐尖，边缘和背部具长柔毛；颖果长圆形，8—10月开花结果。

荻广泛分布于温带地区，在我国东北、西北、华北及华东均有分布，资源十分丰富。荻是中生性的，生长在湖畔滩涂、海滨港湾及内陆的低洼地带；山坡、撂荒多年的农地、固定沙丘群以及荒芜的低山荒丘上，常常形成大面积的草甸，繁殖力强，耐瘠薄土壤。

3 应用价值

3.1 生态领域

植物地上部分对减少雨水对土壤的冲刷起缓冲作用，地下部分根系在降低对土壤的冲刷方面起决定性作用。直径小于1 mm的细根着生丰富的根毛，起到锚定盘绕、固结土壤颗粒、提高土壤饱和渗透系数的功能，增强土壤的抗冲刷能力。荻草根系系统的主要特点在于根茎及其不定根系固定土壤的体积大，根茎及一级不定根为次级细根缠绕，为固定土壤提供了巨大的横向支撑骨架。荻大多数根茎的平均长度约70 cm，根茎的扩展和庞大的不定根系增强了其固土的机械力[2]。因此，荻有较强的固土能力，可有效减少水土流失。

人工生物浮床具有净化水质、创造生物栖息地、改善景观作用，有一定的经济效益，在河流、湖泊或池塘等富营养化水域具有广泛的应用前景。荻由于生物量大、适应性强、易于成活、吸收氮磷和净化水体综合功能较强，是经常应用的浮床植物。

卢进登等[3]利用人工浮床在富营养化水体栽培了7种水生植物，成活率都在70%以上，2个月的生长期内植物的生长量都超过20 kg鲜重/m2。浮床栽培荻、芦苇等植物的净化效果较好，每m2的浮床可以使100 m3的水从Ⅴ类水质净化为Ⅲ类水质(以总磷计)。王丽霞[4]以荻、芦苇、美人蕉、牛筋草、香蒲、水稻等为供试植物，采用人工浮床栽培技术研究供试植物的生长状况及其对水体的影响。结果发现荻的成活率和生长量都较高，适宜作为人工浮床植物。

3.2 经济领域

3.2.1 能源植物

根据黑龙江省统计局的数据，黑龙江省原油从2002年开始，产量以4%的速度递减，每年约减少180万～200万t，到2020年，石油产量将降至2002年产量的一半。煤炭已从20世纪90年代初的8 000万t维持至今。而能源的需求量却逐年攀升，能源消费总量年平均增长5.6%。

黑龙江省要发展生物质能源，就要利用各种非粮能源植物资源和农业生产加工中的废弃物，也要充分考虑利用我国大量的荒山荒坡、盐碱地、沙地等边际土地资源，要保障发展生物能源原料的可持续供应，特别是培育耐瘠薄、干旱、盐碱的能源植物。荻在我省野生资源非常丰富、抗旱抗涝、热量值较高、生长迅速，是具有一定发展潜力的草本能源植物。

荻是优质能源植物，它的光合效率高，生物质量大；是多年生植物，可多次重复收割；易于晾晒干燥；可以利用沟边河沿等废弃地资源种植；抗性强，易管理、生产过程可以不使用农药、化肥，减少种植管理费用，同时也减少了农药、化肥对环境造成的二次污染。

3.2.2 饲料

春季，荻草的嫩叶是牛、羊营养价值较高的青饲草，可供放牧利用。放牧后的残茬，夏秋之际可割下调制干草。抽穗之后，茎叶逐淅坚硬粗糙，适口性降低，盛夏，大家畜采食其地上部的1/2，秋季，采食地上部的1/3。

3.2.3 药用

荻的地下茎可以入药，能够促进妇女的生理机能恢复，达到改善肤质、延缓衰老、推迟更年期综合征的效果。

3.2.4 造纸

荻由于地上茎含有大量纤维，可以代替木材用于造纸和生产人造纤维板。生产实践表明，荻的纸浆具有良好的抗拉强度、破裂强度、撕裂强度及耐摺力，可作为优良书写或印刷纸的原料。

3.2.5 园林观赏

荻耐湿抗旱，是优良的两栖观赏植物，栽培在旱地，是优良的观赏草。荻和水体形成统一的整体，可以和芦苇、香蒲、慈菇、荇菜等水生植物一起搭配种植，构成园林艺术景观。

4 未来应用前景分析

荻是重要的资源植物，它在发展能源植物、饲料、药用方面具有极大潜力，在水体污染治理、水土保持等方面也具有广泛的生态价值。荻在我国广阔的边际土地——荒山、荒坡、沟塘、河渠等后备土地资源中有着极为广泛的利用前景，因此，在我省大力推广荻的栽培种植和深加工产业，将有助于促进我省广大农村的农副产业发展，对促进我省的经济发展有着积极意义。

[1] 中国环境保护部《2015年中国环境状况公报》网络版[EB/OL].(2016-06)[2016-12]http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201606/t20160602_353078.htm.

[2] 杨朝东，张霞，万勇，等.荻草根系统扩展能力和固土作用的研究[J].长江大学学报(自然科学版)，2009，6(03)：19-23.

[3] 卢进登，陈红兵，赵丽娅，等.人工浮床栽培7种植物在富营养化水体中的生长特性研究[J].环境污染治理技术与设备，2006，(07)：58-61.

[4] 王丽霞.人工浮床栽培植物的生长与功能研究[J].安徽农业科学，2008，36(16)： 6769-6770.

The important resource plant in water pollution control——Triarrhena sacchariflora

GONG Wei1,2,3, HAN Hui1,2,3, TONG Bin1,2,3, YANG Fan1,2,3, YAN Zhi-yuan1,2,3

(1.Institue of Natural Resource and Ecology, HAS., Harbin 150040, China; 2.National and Provincial Joint Engineering Laboratory of Wetlands and Ecological Conservation, Harbin 150040,China; 3.Characteristic Animal and Plant Utilization Engineering Technology Research Center of Heilongjiang Province,Harbin 150040,China)

This paper introduces the important resource of water purification—Triarrhena sacchariflora, listed its important ecological and economic value. It respectively analyzed and discussed its utilization value from pollution control, soil and water conservation, energy plants, feed, medicine, garden viewing and other angles point of view.

Water pollution; Resource type plant; Triarrhena sacchariflora

2017-01-29

国家水体污染控制与治理科技重大专项子课题“河岸缓冲带湿地修复与入河控制技术集成”资助(2014ZX07201-009-005)

宫伟(1977-)，男，副研究员，硕士。

焉志远(1976-)，男，副研究员，博士。

X52

A

1674-8646(2017)08-0021-02