入侵生物水葫芦（凤眼莲）的危害与防治

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,入侵生物凤眼莲的危害与防治,李柯,凤眼莲,凤眼莲(,Eichhornia crassipes,Solms)为雨久花科凤眼莲属的漂浮水生植物，又名水葫芦，原产南美洲。,凤眼莲的蔓延,1823年首次有研究称，凤眼莲具有多种功能，可作欣赏植物，是优良的饲料，还可净化水质。人们在没认识到其危害之前，在世界各地广为引种加以利用。从而导致美国、加拿大、印度、南非、尼日利亚、马来群岛、德国、日本等几十个国家和地区均引种并造成了较大的危害。如今在世界北纬40和南纬45之间的所有热带、亚热带大局部地区均有分布。,凤眼莲在我国的蔓延,我国台湾于1901年作为欣赏植物从日本引入。,20世纪50-60年代内陆曾大力推广种植“三水饲料水葫芦、水浮莲、水花生；,80年代为净化水环境再次推广凤眼莲的种植。,导致如今现凤眼莲广泛分布于华北、华东、华中和华南的大局部地区，尤以长江以南分布面积较大。,凤眼莲蔓延的原因,凤眼莲蔓延的危害,凤眼莲的防治方法,一、凤眼莲蔓延的原因,1.1自身生物学因素,1.2环境因素,1.3人为因素,1.1,自身生物学因素,凤眼莲是一种可以自由漂浮的植物,凤眼莲具有广泛的适应性，适温25-30，只有茎叶全部收到霜害植株才会死亡；广泛的pH和养分耐受范围。,其既可以进行有性繁殖也可进行无性繁殖,凤眼莲在适宜的条件下生长繁殖速度非常快，每 5 d就可以长出 1个新枝，成几何级数增长，最大生长量时，生长密度可达 13万株/667m,2,以上，鲜重达 60 t/667m,2,以上。,1.2环境因素,工农业污水、垃圾的排放，水体污染加重，为凤眼莲提供了更多的养分，促进了凤眼莲的入侵、爆发。,1.3人为因素,凤眼莲在80年代作为动物饲料在中国南方广泛种植。,近年来，凤眼莲又被作为净化水质的植物而被广泛引种。,二、凤眼莲蔓延的危害,2.1对水体理化指标的影响,2.2侵占本地物种生态位，影响生态系统及其功能,2.3破坏景观的自然性和完整性，影响社会经济与人民生活,2.1对水体理化指标的影响,凤眼莲在净化水体污染物的同时也隐藏着危害,大量的凤眼莲植株死亡后泥沙混合沉积水底，抬高河床，使很多河道、池塘、湖泊逐渐出现了沼泽化，增加了水体负荷，对周围气候和自然景观产生不利影响，,2.1对水体理化指标的影响,凤眼莲植株大量吸附水体中的N、P、重金属等有害物质，其死亡腐解会产生“二次污染。,凤眼莲腐解产生“二次污染的研究,a、b为凤眼莲生长期，c、d、e为分解期，f为后续影响期图,凤眼莲生长、衰亡和分解过程可分为三个阶段,生长期 即从引种到绝大局部死亡8月底至12月底),分解期 即凤眼莲死亡至漂浮的凤眼莲残体完全消失(12月底至次年的4月中旬),后续影响期 即凤眼莲凋落物和残体从水面完全消失后(4月中旬以后),凤眼莲在生长期对水体TN、TP等均有较好去除效果，9月中旬最正确。在分解期，成为“二次污染源，各指标均出现升高现象，并于次年3月到达最大值。其后续影响一般持续到次年8月底、9月初；而此后对水体的影响已不明显。,3.2侵占本地物种生态位，影响生态系统及其功能,凤眼莲在水体迅速生长，形成单一、致密的浮生草垫优势群落，导致水中透射光明显减少，浮游植物、沉水植物和藻类的光合作用受抑制，水体中腐殖质增加，pH值下降，并消耗大量的O,2,，使CO,2,含量增加，水体颜色也会发生改变。另外，由于凤眼莲增加形成致密的草垫可使水流速度下降60%-80%，河底未降解的植物碎屑增加，加上死亡后凤眼莲植株的下沉，逐渐淤积于水底导致河床抬升，甚至沼泽化，水下植物以及的繁殖场所减少，导致水体动物多样性的下降。,昆明滇池就是一个很好的例子。60年代以前，滇池草海主要的水生高等植物有16种，水生动物68种，但到了80年代，随着凤眼莲的大肆“疯长大局部水生植物如海菜花等失去生存空间相继消亡，到90年代草海只剩下3种高等植物，鱼类也下降到30种。,滇池，凤眼莲泛滥,3.3破坏景观的自然性和完整性，影响社会经济与人民生活,凤眼莲大量发生导致的直接影响就是水面被覆盖，形成“水面或杂草飘零，或凤眼莲密布，“河不成河，湖不象湖的混乱景象，天然山水景观的自然性和完整性遭破坏。如云南昆明市，上世纪70-80年代建成了从市内的大观河的篆塘处-滇池-西山的理想的水上旅游线路。但自90年代初，大观河和滇池中的凤眼莲“疯长成灾，覆盖了整个大观河以及局部滇池水面，致使这条旅游线路被迫取消.,同时，凤眼莲大面积覆盖河道、湖泊、水库和池塘等水体，也影响了周围居民和牲畜生活用水；大量的凤眼莲给蚊、蝇、田螺、福寿螺等带菌动物提供了繁殖与生存场所，对人们的健康构成了威胁.,我国广东、云南、江苏、浙江、福建、上海等省市每年都要花费大量资金进行凤眼莲人工打捞，上海黄浦江和苏州河凤眼莲打捞量：,1975 0.5t/d,1995 50t/d,2001 250t/d,到2002年上海地区出动了8700多名保洁员，打捞量168万吨，凤眼莲打捞费用1990万元，总治理费用达8000万元上海市河道管理办公室，2002,此外，凤眼莲在河道、湖泊水面生长后占领大量水面，甚至完全密闭，造成河道、锲闸堵塞，航运、排灌和水产养殖等均无法进行。,2021年10月31日拍摄的绍兴古运河上布满的凤眼莲。浙江绍兴古运河东湖地段凤眼莲泛滥，导致江面难以通行。新华社/图,4.凤眼莲的控制,4.1生物控制,4.2化学控制,4.3人工和机械打捞,4.1生物控制,生物控制因其环保、平安、持效而受到国内外的普遍关注，特别是利用专食性天敌昆虫进行凤眼莲生物控制已成为近年来的凤眼莲控制技术研究热点之一。20世纪70年代末美国、澳大利亚先后在南美洲开展了凤眼莲原产地天敌种群调查，共发现了70多种取食凤眼莲的节肢动物和3种瞒类，此后又不断有凤眼莲盲蜷等新天敌在巴西等地被发现。20世纪70年后期，许多菌类学家开始试验以病菌作为凤眼莲生物控制新手段，他们从世界范围收集了60种具生物控制潜力的病原菌,表1.投放水葫芦象甲后水葫芦相关指标与未投放区的比较,调查指标,分支数,株高（cm）,干重（g）,根长（cm）,放虫区,3.8a,25.7a,6.6a,50.0a,对照区,5.6b,44.6b,14.8b,61.9b,放虫区凤眼莲的繁殖速率比对照不放虫区下降32%；单个凤眼莲植株重量比对照下降55%，而象甲虫生长发育良好,但是，从环境和生态平安考虑，任何一类生物控制技术的应用都需要经过寄主专一性评价、潜在控制能力与风险性测评以及天敌管理等的研究，特别是引进天敌时，在考虑天敌的平安性和它用于生物控制的潜力的同时，还应考虑引入地气候、水体富营养化程度、人为干扰、水质特性和管理机制等可能对天敌控制效果造成的制约影响。,4.2化学控制,许多除草剂对凤眼莲有一定的控制效果，如草甘麟、克芜踪、节哦磺隆、恶草灵、敌草快归和2、4-D等。,表2.几种化学除草剂对凤眼莲的去除效果,陈假设霞通过对几种常用除草剂的比照实验发现，水花生净1500倍液防除水葫芦效果好，药后40天株死亡率超过97%，下沉率超过77%，且可兼治水花生，大面积使用可大幅度减轻人工打捞的劳力与资金投入，并取得长期防除的效果。农达与草克星的药效虽略低于水花生净，但仍能有效防除水葫芦表2。特别是农达不但药后死亡率较高，腐烂下沉速度也较快，且对水环境平安性较好。,丁建清等研究发现，低剂量除草剂与天敌共同使用一方面可减少其用量，从而减轻对环境的影响，另一方面可提高凤眼莲生物防治的效果与速度。草甘麟对凤眼莲象甲的卵、幼虫、成虫及发育并没有直接的影响，在稀释倍数为300倍以上时，象甲可以维持一定的种群水平。农达与象甲配合使用时，只需使用正常用量的1/10剂量，就可获得十分显著的控制效果,尽管化学控制方法简便、效果明显、见效迅速，但考虑到使用后对水体生态系统和水环境的种种不良影响。加之，除草剂使用后死亡和腐烂较慢，枯黄后在水面漂浮时间长达1.5-2月，也会影响生态景观，腐烂后如不及时打捞更会增加水体污染和河床淤积抬升。因此，化学控制仍需要与打捞和河道清淤等措施配套才较理想。,4.3人工和机械打捞,于其它控制方法在可操作性、速效性、平安性、控制效果方面存在的问题，人工和机械打捞虽然本钱投入较高却仍是目前最直接和简单易行的控制技术,费用高，费时费力,