水葫芦的生态效应及利用

水葫芦的生态效应及利用

摘要：水葫芦作为一种外来物种进入我国，广泛放养于我国南方乡村河塘，其繁殖能力极强，造成生物入侵。它导致航道阻塞、水产品的产量和质量下降、水体生物多样性被破坏、水体污染等诸多负效应。本文就水葫芦的生物学特点、生态效应、防治措施及其利用进行综述，宜因地制宜，综合治理，利用其有利方面，使水葫芦化废为宝，从根本上解决水葫芦蔓延与危害的途径，找出经济合理的防治和利用措施，提高水葫芦资源化利用的可行性，以期达到较高的生态效益和经济效益。

关键词：水葫芦生物入侵生态效应资源化利用

水葫芦，又名凤眼莲、洋水仙、水生风信子等，属雨久花科凤眼莲属的多年生漂浮水生草本植物。水葫芦是目前世界上危害最严重的多年生杂草之一，原产南美的墨西哥。1901 年作为花卉引人我国，20世纪五六十年代的粮食极度短缺时期，水葫芦广泛放养于南方乡村河塘，作为猪饲料推广种植，也用于喂养家禽等，后逸为野生。目前,水葫芦已广泛分布于我国华北、华东、华中和华南的大部分省市, 其中尤以广东、云南、江苏、浙江、福建、四川、湖南、湖北和河南南部为重。近10年来，工业化使江河湖泊水质恶化，水体富营养化程度提高，水葫芦迅速蔓延，泛滥成灾。据统计, 每年水葫芦灾害使中国蒙受802100亿元的直接经济损失, 其中仅治理费用一项就高达5到10 亿元人民币。水葫芦有利有弊，因此我们有必要研究水葫芦的相关性质，为水葫芦的彻底有效资源化利用，实现变废为宝提供参考。

1 水葫芦的特点

1.1 水葫芦的发生特点

1.1.1 水葫芦的生物学特点

水葫芦繁殖能力极强,它既能进行有性繁殖，又能进行无性繁殖，其中以无性繁殖为主。水葫芦无性繁殖通过匍匐茎增殖, 在条件允许的情况下平均每5d 产生1棵新株, 按照这个速度计算, 1 株水葫芦1 年之内经过繁殖就可以达到104 亿株, 可以铺满140 hm2 的水面,鲜质量可达28000t。水葫芦也能开花结子进行有性繁殖，一支花序能结300 粒种子。种子的寿命为5～20 年，种子成熟后长成新植株，因此水葫芦的数量呈几何级数增长。

1.1.2 水葫芦的生态适应特点

水葫芦喜群生，往往形成单一的优势群落。其适应性强,喜高温湿润气候,

适宜在静水或缓慢流动的水面生长，耐荫蔽，在微弱的光照下就能生长；对水质肥瘦要求不严；水葫芦的生长对水中的养分和pH值的要求不高,但如水中盐分含量超过0.06%时即死亡。最适合的生长条件为pH值为7,磷含量20ppm ,并有足够的氮,最适宜温度为28℃～30℃。

1.2 水葫芦的生物入侵特点

1.2.1 强大的繁殖能力

强大的繁殖特性、生态适应性和竞争力水葫芦兼有有性和无性两种繁殖方式,水库、湖泊、池塘、沟渠、流速缓慢的河道等是其最为适宜的生态环境,也常在稻田繁殖而成为害草,南方交错纵横的水网也成为水葫芦传播的有利途径。水葫芦具有耐碱性、耐肥、抗污染力强、天敌少、抗病力强等生长特性,在较宽幅的生态环境中易成为优势种群,具有强大的入侵能力。

1.2.2 较宽的生态位

水葫芦的广布性和适应性都是比较强的。水面和泥地均可生长,对气候条件要求也不严格,它的生长最低气温13℃,最适气温20-35℃,只要气温不低于5℃,

水面不结冰就可安全越冬,如遇连续数日寒霜天气,茎叶虽然受冻枯萎,但水中的潜伏芽仍然活着。福建沿海和两广地区几乎可全年生长，长江流域也可生长9个月左右。

2 水葫芦的生态效应

2.1 正面生态效应

2.1.1 植株营养丰富

水葫芦植株营养丰富, 是良好的动物饲料。水葫芦营养很丰富,含有十分丰富的蛋白质、氨基酸、胡萝卜素和微量元素。水葫芦干中含糖44.8% ，粗蛋白质18.8%，灰分16%。其常、微量元素含量如表1所示。

2.1.2 净化污水

水葫芦是水质净化的能手。在适宜条件下，水葫芦能从污水中除去镉、铅、汞、银、钴、锶等重金属元素。此外它还能吸收硝基苯、萘、多环芳烃、三肼等多种有毒物质，对石油废水中的有机污染物清除率可达95 %以上,而且还会而且

还会向周围环境分泌杀菌因子，令腐生菌、大肠杆菌的数量大大降低。利用水葫芦净化污水是一种低成本、节约能源、效益较高的简易方法。

2.2 负面生态效应

2.2.1 阻塞河道, 影响航运

漂浮的水葫芦随水流一起运动,本身具有液固两相流的特性。水葫芦的存在

大大增加了水流的阻力,一方面消耗水流的部分能量,另一方面增加了湿周长度,

增大了阻力,从而降低了河道的行洪能力。水葫芦大面积覆盖着河道和湖泊水面,大量植株在水面漂浮堆积在一起,严重堵塞航道,对航运造成不良影响。航道长满水葫芦,过往船只只得缓慢前行;被水葫芦包围的杂物极有可能将船只的螺旋桨

缠住,对航运安全构成严重威胁。另外，水葫芦大面积覆盖很多河道和湖泊水面, 影响水渠排灌。

2.2.2 影响水产品的产量和质量

水葫芦大量繁殖时可以掩盖整个水面,一方面影响大气与水中气体的交换、

降低光线对水体的穿透力, 影响水底生物增长。另一方面还使得水中pH 值和溶

解氧浓度降低,CO2浓度增加, 破坏了水下生物的食物链, 降低水产品的品质和

产量。

2.2.3 减少水体生物多样性

由于水葫芦覆盖水面, 形成优势物种, 压制了浮游生物的生长, 剥夺了其

它水生物种的生存权。水葫芦的快速生长需要消耗大量水分和水中氧气，使得水中pH值和溶解氧浓度降低，水中CO2浓度增高，使水体变黑变臭，水生动植物大量死亡，水质加速恶化；在水葫芦入侵并泛滥成灾的淡水域,形成优势物种时，

会降低光线对水体的穿透能力，影响水底生物生长，生物多样性遭到严重的破坏, 一些本地水生物种几乎濒临灭绝。水葫芦大量繁殖,形成单一群落后,破坏了水体的生物多样性,造成生态平衡失调,以致酿成灾害。

2.2.4 污染饮水资源

水葫芦大量覆盖水面，降低了水体的含氧量和pH值，对水质产生不良影响，为蚊类等害虫提供适宜的滋生场所，加剧了生物污染和病菌传播，污染供水水源及水环境，破坏水生生态系统,甚至威胁周围居民和牲畜生活用水。

2.2.5 影响人体健康

水葫芦富集重金属之后,污染物质经过食物链各级生物的放大作用不断积累, 其结果不仅危害鱼类、水禽和牲畜,而且最终还会危及于人。对收集后的水葫芦, 目前最常用的方法是将其收集后作为垃圾填埋, 这样会产生大量的垃圾渗滤液

造成危害，垃圾渗滤液在渗滤途径中会溶解其他更具危害性的污染物而污染地下水等。另外，生长水葫芦的水源周围农民取水灌溉蔬菜，蔬菜的质量也受到影响，