鳳眼藍

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鳳眼藍
鳳眼藍的花
鳳眼藍的花
科學分類
界: 植物界 Plantae
(未分級) 被子植物 Angiosperms
(未分級) 單子葉植物 Monocots
(未分級) 鴨跖草類植物 Commelinids
目: 鴨跖草目 Commelinales
科: 雨久花科 Pontederiaceae
屬: 鳳眼藍屬 Eichhornia
種: 鳳眼藍 E. crassipes
二名法
Eichhornia crassipes
(Mart.) Solms

鳳眼藍(學名:Eichhornia crassipes)是一種原產於南美洲亞馬遜河流域屬於雨久花科鳳眼藍屬的一種水生浮水植物。亦被稱為鳳眼蓮浮水蓮花水葫蘆水浮蓮布袋蓮豬乸蓮。鳳眼藍曾一度被很多國家引進,廣泛分布與世界各地,亦被列入世界百大外來入侵種之一。[1]

形態與生活習性[編輯]

Water hyacinth.jpg

鳳眼藍在水中漂浮,葉直立光滑,根在水中,呈須狀,葉柄膨大如同葫蘆,中空,因此可以漂浮水中,花藍紫色。鳳眼藍繁殖迅速,在合適的條件下兩個星期就可以繁殖一倍。


入侵與危害[編輯]

鳳眼藍於1884年被引進北美洲,以後又被引進亞洲非洲澳洲,由於在新地點沒有天敵,它可以迅速繁殖造成災難。

20世紀30年代鳳眼藍作為飼料觀賞植物污水防治植物引進中國,其後在南方作為動物飼料被廣泛種植。從80年代開始,隨著中國內地工業的迅速發展,內河水體的營養化加劇,鳳眼藍藉助其高效的無性繁殖與環境適應機制,開始在內河流域內廣泛擴散。泛濫開來的鳳眼藍,堵塞河道,阻礙內水交通。比如浙江等省許多航道曾被迅速繁殖的鳳眼藍阻塞[2]。此外,大量浮游在水域中的鳳眼藍會阻擋陽光透射入水下,並且腐爛後會大量消耗水中的溶解氧,污染水質,從而造成其他水生動植物的大量死亡。水葫蘆的爆發嚴重影響了當地生態系統的生物多樣性, 並對社區居民的生產、生活、健康造成威脅。

危害生態環境[編輯]

鳳眼藍繁殖快速,易浮游擴散,能夠迅速掩蓋水體,導致水體透光性差;因此在自然水域中,鳳眼藍通過與其他水生(浮水與沉水)植物、藻類競爭礦物質營養、陽光等資源,從而抑制其它水生生物與藻類生物的生長。2011年,吳富勤等[3]雲南滇池跟蹤研究結果亦表明,鳳眼藍能夠通過對水體環境質量來影響水體的浮游植物、沉水植物以及藻類生物的光合作用,抑制其生長。此外,鳳眼藍的爆發以及其腐爛階段同時會大量地消耗水體中的溶解氧,水下動物比如類活動繁殖空間將會減少,甚至會魚類大量死亡。相類似於改變了水體中原來固有得食物鏈,從而減少此水域中生態系統的穩定性。

影響人類生活[編輯]

鳳眼藍得大量爆發式生長,常常會覆蓋所在水體,阻塞河道、航道,妨礙水上交通運輸。據報導,武漢市境內漢江下游曾連續 20 天出現大面積鳳眼藍,對長江下游的船舶安全航行構 成了直接的威脅。在浙江寧波姚江奉化江甬江水面, 也因為鳳眼藍成災,船隻無法航行[4]。 其次鳳眼藍能夠吸收大量得有害重金屬等物質,死後將會腐爛沉入水底,對水體造成二次污染、破壞自然水質,嚴重時甚至可能影響居民飲用水質量。第三,由於鳳眼藍的緻密生長, 給漁民捕魚帶來了巨大困難, 並常毀壞漁具, 致使捕魚成本大大增加[5] 。鳳眼藍大量生長得水體表面,往往是蟲、有害病原體的滋生場所,對當地居民的身體構成了潛在的威脅[6]

資源化與利用[編輯]

生產沼氣[編輯]

鳳眼藍用作厭氧發酵原料產沼氣最早可追溯到20世紀七十年代,Chanakya等研究 [7]發現, 鳳眼藍含有較高的可發酵物質, 具有較高的產氣潛力。但另一方面,鳳眼藍比重輕, 含水量高, 在厭氧發酵反應器中易漂浮, 進出料困難且易堵塞, 將鳳眼藍切碎在傳統的批次反應器中仍然存在困難。再加上,鳳眼藍含水量極高,大大增加了制氣成本,限制了鳳眼藍在生物能源商業化道路[8]

治理水質[編輯]

鳳眼藍在生長過程中能吸收水體中大量的以及某些重金屬元素等營養元素, 利用鳳眼藍治理污染水體在國內外都受到了相當大的重視。理論和實踐證明,鳳眼藍對淨化含有機物較多的工業廢水或生活污水的水體效果更加理想。俄羅斯亦引入鳳眼藍作為處理生活污水和工業廢水[9]。據文獻報導, 在最適宜生長繁殖條件下, 一公頃鳳眼藍能吸收800人每天排出的氮、磷元素。在戴全德等利用水生經濟植物對太湖入湖河道污染的控制進行生態工程模擬實驗中,結果表明鳳眼藍淨化水質效果最好,對氨氮、總氮和總磷的淨化率分別達到99.0%、88.3%、94.2%[10]。在去除水中的重金屬方面,還有研究者採用烘乾後的鳳眼藍根吸收法[11],研究者還指出烘乾後的鳳眼藍根去除重金屬的優勢在於不存在高濃度重金屬的毒害作用 、 比活體根更易達到平衡 ,可通過多次吸附-解吸而反覆利用。此外還可將鳳眼藍製成乾粉固定制成離子吸附柱,用於去除水中的金屬鹽離子。

生產肥料[編輯]

鳳眼藍具備了高產與強大的礦物質富集作用與等特點,可製成有機肥料。周澤江等在研究鳳眼藍對常見礦物質乾重富集能力的數據指出,相對應的富集倍數為: K 4044~7909, PO43- 1041~1316, Cl 796~1062, Na 915~2013, Ca 1815, Fe 625~6666, Zn 36~47[12]。其中K的富集能力最強,因此相信是K肥的有機補充。鳳眼藍的肥分主要分兩種形式: 1是通過將鳳眼藍桿與根等部位堆積起來發酵成的堆肥; 2是直接將其焚燒後獲得的灰分肥。鳳眼藍的制肥工藝多種多樣,傳統中常採取與河底污泥或動物糞便堆積發酵製成堆肥,而灰分肥則是通過直接焚燒鳳眼藍的方法製得。2010年,董志德等人採用微生物菌製劑堆制發酵技術生產出的鳳眼藍有機肥料,其各組分肥力都到達有機肥的標準並且大田試驗的效果極好[13]。據周文兵等[14]人在其總結中提到的蠕蟲轉化鳳眼藍的成肥工藝,與傳統堆肥方法相比,發酵更加持久均勻並且將PH環境維持在比較平穩的低水平,能夠大大保留氨素肥力與有機肥中的水分。

動物飼料[編輯]

鳳眼藍雖然可以作為動物飼料,但由於所含的纖維素比重較大,因此單一的鳳眼藍飼料的嗜口性較差。此外,鳳眼藍肢體中富含有大量的重金屬亦是限制鳳眼藍飼料廣泛使用的另一因素。在利用鳳眼藍生產動物飼料方面 , 主要是研究鳳眼蓮與其它飼料的配比以提高動物的適口性[14]。鳳眼藍經粉碎後直接單獨青貯較難; 通過陰乾去水後, 通過補充稻草醋糟麥麩等添加物達到較好青貯效果,複合配比的鳳眼藍飼料飼養效果表現出明顯的優勢[15]

水產養殖[編輯]

利用鳳眼藍養魚主要是利用鳳眼藍能夠吸收消除水體中的有害物質,防治水體營養過肥而滋生有害病菌以及其亦可為某些魚類提供棲身之地等特性。在實際養殖中,養殖水體中魚類暴發出血性敗血病的發生率有隨水中亞硝酸氮氨氮濃度變大而升高的趨勢[16]。因此在養殖過程中,在水體中放養一定量的鳳眼藍一直是某些養殖漁業中控制水質的一種新式做法。利用鳳眼藍控制水質,可以大量避免池塘換水對魚類產生應激反應的影響。陸建忠等的研究指出,在烏鯉魚編魚的混養模式中,放殖20%池塘面積的鳳眼藍,養殖期間不用換水,兩種魚的產量明顯增加。當然,利用鳳眼藍養魚在生產過程中應注意鳳眼藍的放養量與繁殖量,適時將適量的鳳眼藍移出防止鳳眼藍對水體產生二次污染等。

造紙纖維[編輯]

Goswami[17]在其文章中指出,鳳眼藍具備造堅韌強度紙張的潛能,他發現在製備抗油脂紙的竹漿原料中摻入鳳眼藍漿,可增加紙張的物理強度

防治[編輯]

傳統的治理方法主要通過人工或者機械打撈。有報導稱[18]中國內地引入以鳳眼藍為食物的天敵昆蟲,但效果並不是很理想。

圖片[編輯]

參考[編輯]

  1. ^ 汪鳳娣. 外來入侵物種鳳眼藍的危害及防治對策. 黑龍江環境通報. 2003, 27 (3): 21–23. 
  2. ^ 數萬平方米水葫蘆「入侵」杭州 新華網
  3. ^ 吳富勤, 劉天猛, 王祖濤, 王躍華, 和樹庄. 滇池鳳眼蓮生長對水生植物的影響. 安徽農業科學. 2011, 39 (15): 9167–9168. 
  4. ^ 夏敏. 南方鄉鎮河道鳳眼藍災害防治對策研究. 中國水運. 2007, 5 (5): 20–21. 
  5. ^ Twongo, T. Implications of the water hyacinth infestation in Uganda for fisheries, with particular reference to Lake Kyoga. The Water Hyacinth in Uganda. 1991.10: 19–23. 
  6. ^ 張吉鵾. 鳳眼蓮的生物學特性及其對鄱陽湖濕地生態環境的潛在危害. 中國奶牛. 2011.10: 60–64. 
  7. ^ H.N. Chanakya, Sushama Borgaonkar, G. Meena, K.S. Jagadish. Solid-phase biogas production with garbage or water hyacinth. Bioresource Technology. 1993, 46 (3): 227–231. 
  8. ^ Energy from vascular plant wastewater treatment systems - Eichhornia crassipes, Spirodela lemna, Hydrocotyle ranunculoides, Pueraria lobata, biomass harvested for fuel production. By B.C. Wolverton and R.C. McDonald. 1981. Econ. Bot. 35(2):224-232. Cited in Handbook of Energy Crops
  9. ^ 俄引種鳳眼藍淨化污水 成都教育
  10. ^ 齊玉梅,高偉生. 鳳眼蓮淨化水質及其後處理工藝探討..環境科學進展. 1999, 7 (2): 136–139. 
  11. ^ El-Gendy, Ahmed. Leachate treatment using natural systems. Canada: General - Engineering & Technology. 2003. ISBN 0612804941. 
  12. ^ 周澤江,楊景輝. 水葫蘆在污水生態處理系統中的作用及其利用途徑 I水葫蘆的生物學特徵及環境因子對其生長的影響. 
  13. ^ 董志德,石亮成,周玲,謝桃結,石剛. 鳳眼蓮有機肥料堆制技術研究及肥料應用. 廣西農業科學: 1205–1207. 
  14. ^ 14.0 14.1 周文兵,譚良峰,劉大會,閻華,趙敏,朱端衛. 鳳眼蓮及其資源化利用研究進展. 華中農業大學學報. 2005, 24 (4): 423–428. 
  15. ^ 白雲峰,周衛星,嚴少華,劉建,張浩,蔣磊. 水葫蘆青貯條件及水葫蘆複合青貯對山羊生產性能的影響. 動物營養學報. 2011, 23 (2): 330–335. 
  16. ^ 徐在寬,陸建中,陳曉良,劉浩春. 水產養殖中鳳眼窿的應用. 科學養魚. 2003, (8): 50. 
  17. ^ Goswami T, Saikia CN. Water hyacintha potential source of raw material for greasep roof paper. Bioresour Technol. 1994, 50 (3): 235–238. 
  18. ^ 浙江引進「秘密武器」阻擊水葫蘆 杭州網都市快報

外部連結[編輯]

  • (繁體中文)(英文)鳳眼蓮 Fengyanlian 藥用植物圖像資料庫 (香港浸會大學中醫藥學院)
  • 布袋蓮 Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, 1883. 臺灣物種名錄. 台灣中央研究院生物多樣性研究中心. [2013-1-24].