凤眼蓝

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凤眼蓝
凤眼蓝的花
凤眼蓝的花
科學分類
界: 植物界
門: 被子植物門
綱: 單子葉植物綱
目: 鸭蹠草目
科: 雨久花科
屬: 凤眼蓝屬
二名法
Eichhornia crassipes

凤眼蓝(學名:Eichhornia crassipes)是一种原产于南美洲亚马逊河流域属于雨久花科凤眼蓝屬的一种水生浮水植物。亦被称为凤眼莲浮水莲花水葫芦水浮莲布袋莲豬乸蓮。凤眼蓝曾一度被很多国家引进,广泛分布与世界各地,亦被认为是世界上危害最大的入侵物种之一,世界十大害草之一[1]

形态与生活习性[编辑]

Water hyacinth.jpg

凤眼蓝在水中漂浮,叶直立光滑,根在水中,呈须状,叶柄膨大如同葫芦,中空,因此可以漂浮水中,花蓝紫色。凤眼蓝繁殖迅速,在合适的条件下两个星期就可以繁殖一倍。


入侵与危害[编辑]

凤眼蓝于1884年被引进北美洲,以后又被引进亚洲非洲澳洲,由于在新地点没有天敌,它可以迅速繁殖造成灾难。

20世纪30年代凤眼蓝作为饲料观赏植物污水防治植物引进中国,其后在南方作为动物饲料被广泛种植。从80年代开始,随着中国内地工业的迅速发展,内河水体的营养化加剧,凤眼蓝借助其高效的无性繁殖与环境适应机制,开始在内河流域内广泛扩散。泛滥开来的凤眼蓝,堵塞河道,阻碍内水交通。比如浙江等省许多航道曾被迅速繁殖的凤眼蓝阻塞[2]。此外,大量浮游在水域中的凤眼蓝会阻挡阳光透射入水下,并且腐烂后会大量消耗水中的溶解氧,污染水质,从而造成其他水生动植物的大量死亡。水葫芦的爆发严重影响了当地生态系统的生物多样性, 并对社区居民的生产、生活、健康造成威胁。

危害生态环境[编辑]

凤眼蓝繁殖快速,易浮游扩散,能够迅速掩盖水体,导致水体透光性差;因此在自然水域中,凤眼蓝通过与其他水生(浮水与沉水)植物、藻类竞争矿物质营养、阳光等资源,从而抑制其它水生生物与藻类生物的生长。2011年,吴富勤等[3]云南滇池跟踪研究结果亦表明,凤眼蓝能够通过对水体环境质量来影响水体的浮游植物、沉水植物以及藻类生物的光合作用,抑制其生长。此外,凤眼蓝的爆发以及其腐烂阶段同时会大量地消耗水体中的溶解氧,水下动物比如类活动繁殖空间将会减少,甚至会鱼类大量死亡。相类似于改变了水体中原来固有得食物链,从而减少此水域中生态系统的稳定性。

影响人类生活[编辑]

凤眼蓝得大量爆發式生长,常常会覆盖所在水体,阻塞河道、航道,妨碍水上交通运输。据报道,武汉市境内汉江下游曾连续 20 天出现大面积凤眼蓝,对长江下游的船舶安全航行构 成了直接的威胁。在浙江宁波姚江奉化江甬江水面, 也因为凤眼蓝成灾,船只无法航行[4]。 其次凤眼蓝能够吸收大量得有害重金属等物质,死后将会腐烂沉入水底,对水体造成二次污染、破坏自然水质,严重时甚至可能影响居民饮用水质量。第三,由于凤眼蓝的致密生长, 给渔民捕鱼带来了巨大困难, 并常毁坏渔具, 致使捕鱼成本大大增加[5] 。凤眼蓝大量生长得水体表面,往往是虫、有害病原体的滋生场所,对当地居民的身体构成了潜在的威胁[6]

资源化与利用[编辑]

生产沼气[编辑]

凤眼蓝用作厌氧发酵原料产沼气最早可追溯到20世纪七十年代,Chanakya等研究 [7]发现, 凤眼蓝含有较高的可发酵物质, 具有较高的产气潜力。但另一方面,凤眼蓝比重轻, 含水量高, 在厌氧发酵反应器中易漂浮, 进出料困难且易堵塞, 将凤眼蓝切碎在传统的批次反应器中仍然存在困难。再加上,凤眼蓝含水量极高,大大增加了制气成本,限制了凤眼蓝在生物能源商业化道路[8]

治理水质[编辑]

凤眼蓝在生长过程中能吸收水体中大量的以及某些重金属元素等营养元素, 利用凤眼蓝治理污染水体在国内外都受到了相当大的重视。理论和实践证明,凤眼蓝对净化含有机物较多的工业废水或生活污水的水体效果更加理想。俄羅斯亦引入凤眼蓝作為處理生活污水和工业废水[9]。据文献报道, 在最适宜生长繁殖条件下, 一公顷凤眼蓝能吸收800人每天排出的氮、磷元素。在戴全德等利用水生经济植物对太湖入湖河道污染的控制进行生态工程模拟实验中,结果表明凤眼蓝净化水质效果最好,对氨氮、总氮和总磷的净化率分别达到99.0%、88.3%、94.2%[10]。在去除水中的重金属方面,还有研究者采用烘干后的凤眼蓝根吸收法[11],研究者还指出烘干后的凤眼蓝根去除重金属的优势在于不存在高浓度重金属的毒害作用 、 比活体根更易达到平衡 ,可通过多次吸附-解吸而反复利用。此外还可将凤眼蓝制成干粉固定制成离子吸附柱,用于去除水中的金属盐离子。

生产肥料[编辑]

凤眼蓝具备了高产与强大的矿物质富集作用与等特点,可制成有机肥料。周泽江等在研究凤眼蓝对常见矿物质干重富集能力的数据指出,相对应的富集倍数为: K 4044~7909, PO43- 1041~1316, Cl 796~1062, Na 915~2013, Ca 1815, Fe 625~6666, Zn 36~47[12]。其中K的富集能力最强,因此相信是K肥的有机补充。凤眼蓝的肥分主要分两种形式: 1是通过将凤眼蓝杆与根等部位堆积起来发酵成的堆肥; 2是直接将其焚烧后获得的灰分肥。凤眼蓝的制肥工艺多种多样,传统中常采取与河底污泥或动物粪便堆积发酵制成堆肥,而灰分肥则是通过直接焚烧凤眼蓝的方法制得。2010年,董志德等人采用微生物菌制剂堆制发酵技术生产出的凤眼蓝有机肥料,其各组分肥力都到达有机肥的标准并且大田试验的效果极好[13]。据周文兵等[14]人在其总结中提到的蠕虫转化凤眼蓝的成肥工艺,与传统堆肥方法相比,发酵更加持久均匀并且将PH环境维持在比较平稳的低水平,能够大大保留氨素肥力与有机肥中的水分。

动物饲料[编辑]

凤眼蓝虽然可以作为动物饲料,但由于所含的纤维素比重较大,因此单一的凤眼蓝饲料的嗜口性较差。此外,凤眼蓝肢体中富含有大量的重金属亦是限制凤眼蓝饲料广泛使用的另一因素。在利用凤眼蓝生产动物饲料方面 , 主要是研究凤眼莲与其它饲料的配比以提高动物的适口性[14]。凤眼蓝经粉碎后直接单独青贮较难; 通过阴干去水后, 通过补充稻草醋糟麦麸等添加物达到较好青贮效果,复合配比的凤眼蓝饲料饲养效果表现出明显的优势[15]

水产养殖[编辑]

利用凤眼蓝养鱼主要是利用凤眼蓝能够吸收消除水体中的有害物质,防治水体营养过肥而滋生有害病菌以及其亦可为某些鱼类提供栖身之地等特性。在实际养殖中,养殖水体中鱼类暴发出血性败血病的发生率有随水中亚硝酸氮氨氮浓度变大而升高的趋势[16]。因此在养殖过程中,在水体中放养一定量的凤眼蓝一直是某些养殖渔业中控制水质的一种新式做法。利用凤眼蓝控制水质,可以大量避免池塘换水对鱼类产生应激反应的影响。陆建忠等的研究指出,在乌鲤鱼编鱼的混养模式中,放殖20%池塘面积的凤眼蓝,养殖期间不用换水,两种鱼的产量明显增加。当然,利用凤眼蓝养鱼在生产过程中应注意凤眼蓝的放养量与繁殖量,适时将适量的凤眼蓝移出防止凤眼蓝对水体产生二次污染等。

造纸纤维[编辑]

Goswami[17]在其文章中指出,凤眼蓝具备造坚韧强度纸张的潜能,他发现在制备抗油脂纸的竹浆原料中掺入凤眼蓝浆,可增加纸张的物理强度

防治[编辑]

传统的治理方法主要通过人工或者机械打捞。有报道称[18]中国内地引入以凤眼蓝为食物的天敌昆虫,但效果并不是很理想。

圖片[编辑]

參考[编辑]

  1. ^ 汪凤娣. 外来入侵物种凤眼蓝的危害及防治对策. 黑龙江环境通报. 2003, 27 (3): 21–23. 
  2. ^ 数万平方米水葫芦“入侵”杭州 新华网
  3. ^ 吴富勤, 刘天猛, 王祖涛, 王跃华, 和树庄. 滇池凤眼莲生长对水生植物的影响. 安徽农业科学. 2011, 39 (15): 9167–9168. 
  4. ^ 夏敏. 南方乡镇河道凤眼蓝灾害防治对策研究. 中国水运. 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. ^ 张吉鹍. 凤眼莲的生物学特性及其对鄱阳湖湿地生态环境的潜在危害. 中国奶牛. 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. ^ 俄引种凤眼蓝净化污水 成都教育
  10. ^ 齐玉梅,高伟生. 凤眼莲净化水质及其后处理工艺探讨..环境科学进展. 1999, 7 (2): 136–139. 
  11. ^ El-Gendy, Ahmed. Leachate treatment using natural systems. Canada: General - Engineering & Technology. 2003. ISBN 0612804941. 
  12. ^ 周泽江,杨景辉. 水葫芦在污水生态处理系统中的作用及其利用途径 I水葫芦的生物学特征及环境因子对其生长的影响. 
  13. ^ 董志德,石亮成,周玲,谢桃结,石刚. 凤眼莲有机肥料堆制技术研究及肥料应用. 广西农业科学: 1205–1207. 
  14. ^ 14.0 14.1 周文兵,谭良峰,刘大会,阎华,赵敏,朱端卫. 凤眼莲及其资源化利用研究进展. 华中农业大学学报. 2005, 24 (4): 423–428. 
  15. ^ 白云峰,周卫星,严少华,刘建,张浩,蒋磊. 水葫芦青贮条件及水葫芦复合青贮对山羊生产性能的影响. 动物营养学报. 2011, 23 (2): 330–335. 
  16. ^ 徐在宽,陆建中,陈晓良,刘浩春. 水产养殖中凤眼窿的应用. 科学养鱼. 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. ^ 浙江引进“秘密武器”阻击水葫芦 杭州网都市快报

外部連結[编辑]

  • (繁体中文)(英文)鳳眼蓮 Fengyanlian 藥用植物圖像數據庫 (香港浸會大學中醫藥學院)
  • 布袋莲 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.