水葫芦的爆发性增殖及其防控对策与措施
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【摘要】 本文系统阐述了水葫芦自然种群的生物学特性和爆发性增殖的危害，分析了其形成灾害的原因，提出了防控与整治的对策和措施以及综合开发利用的多种途径。
【关键词】 水葫芦 灾害 对策
水葫芦，原产于南美洲，1901年从日本引入我国台湾作花卉，20世纪50年代作为猪饲料推广，后因其营养价值不高(鲜重中95%是水)和配合饲料的普及而逸为野生，且脱离人们的控制任其疯长，在南方许多地方大量滋生蔓延，成为破坏生态环境的一大灾害，成为“绿色水妖”。它阻塞江河、影响航运、危及防洪、污染水体、增加淤积、破坏生物多样性，不仅造成了严重的生态破坏，也给人民群众的生产生活和社会经济发展造成极大危害。各地为此投入大量的人力、财力和物力进行整治而难寻根除之法。据统计，目前水葫芦在我国18个省（市、区）肆虐，每年造成直接经济损失近80-100亿元。我省各地河道河网、引水渠道、水库库面（包括发电水库和供水水源点）、水闸闸前等，均不同程度生长着水葫芦，约1.5万处、3万h。水葫芦已被列为世界10大害草之一，国家环保局已把它列为首批最危险的16种外来入侵物种之一。因此，了解水葫芦自然种群的生物学特性，分析水葫芦泛滥成灾的原因进而提出其防控与整治的对策与措施，对保护生态环境，促进经济和社会的健康发展有重要意义。
一 水葫芦的生物学特性
水葫芦，又名凤眼莲、假水仙、洋水仙等，学名 :[Eichhorniacrassipes (Mart.)Solms .]，英文俗名为Waterhyacinth 。属单子叶植物纲 (Monocotyledoneae) ,百合目 (Liliflorae) ,雨久花科 (Pontederiaceae) ，凤眼莲属Eichhornia。
水葫芦为多年生草本，根状茎粗短,密生多数细长须根；叶基生,莲座式排列,叶片卵形、倒卵形至肾圆形,大小不一,宽约4～12cm,光滑,叶柄基部带紫红色、膨大呈葫芦状的气囊;有着紫色亮丽的花朵,最上面的花瓣上有一块兰色的扇型斑块,中央点缀着一个桃形鲜艳黄斑；绿叶杯状,叶茎基部膨大,使植株能够漂浮在水面;花茎单生,中部有鞘状苞片,穗状花序有花6～12朵；花被6裂,紫蓝色,上部的裂片较大,在蓝色的中央有鲜黄色的斑点,外面的基部有腺毛；雄蕊3长3短,长的伸出花外,花丝不规则地结合于花被内子房长圆形；蒴果卵圆形[1]。
水葫芦原产巴西东北部，喜高温、多湿,现分布于全世界温暖地区。中国辽宁南部、华北、华东、华中和华南的19个省(市、区)均有分布,常生于水库、湖泊、池塘、沟渠、流速缓慢的河道、沼泽地和稻田中，兼有无性和有性繁殖功能,尤以无性繁殖为主,种群恢复和扩散能力极强。长江流域及其以南地区逸生为杂草，在适宜条件下易出现爆发性增殖而形成灾害[2]。
二 水葫芦泛滥成灾的原因
水葫芦是外来物种，在我国没有天敌制约，缺乏生态平衡机制的调节。此外，其本身生长习性及所处生境条件对其泛滥成灾起重要作用。
1、自身强大的繁殖能力。水葫芦在气温13℃开始繁殖,气温39℃时仍能繁殖,它兼有无性和有性繁殖功能,尤以无性繁殖为主,种群恢复和扩散能力极强。水葫芦喜生于温暖、向阳和富含有机质的静水中,在适宜的条件下每5d就能繁殖1棵新植株,每天能增加20%～30%的生物量,是世界上生长、繁殖最快的水生植物之一[2]。水葫芦进行有性繁殖时，每个花穗可结300－500粒种子，种子在水中休眠期可达15-20年，适宜条件下沿河岸水面波动线萌发生长。水葫芦速生快长，生物量大，通常情况每亩水面的水葫芦约有13万株，总重量可达18―30T[3]。
2、对环境有很强的适应能力。水葫芦的生态位较宽，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。水葫芦现遍布我国华北、华东、华中和华南大部分省市河流，湖泊和水塘，福建沿海和两广地区几乎可全年生长，长江流域可生长9个月左右[3]。
3、水域的富营养化。水域的富营养化是促进水葫芦扩散蔓延的重要原因，是水葫芦泛滥成灾的物质基础。人类活动，如过量施用化肥、生产和生活污水直接排放等，为水葫芦生长繁殖提供了充足的养分；一些地方畜禽养殖快速发展，而配套的污染治理设施建设滞后，导致有机物及氮磷等物质大量进入水体；有的地方盲目发展投饵网箱养殖，加上过度投饵，导致局部水体氮磷等物质含量过高。
三 水葫芦泛滥成灾的危害
1、危及公共安全。水葫芦的滋生蔓延，不仅给生态环境带来严重危害，而且大量淤塞河道，阻塞过水建筑物，严重影响排洪、排涝和航道畅通。近几年我省沿海各市纷纷反映，每遇台风暴雨、洪水下泄时，因水葫芦的影响，造成排洪通道堵塞，涵洞、桥梁被毁的事件时有发生，给人民群众的生命财产造成很大损失。
2、危及生态环境。水葫芦的过量繁殖，给生态环境带来了严重的影响：一是造成水质恶化，使水体变黑变臭；二是生长区内形成优势物种，降低光线对水体的穿透能力，影响水底生物的生长，导致其它水生植物减少甚至灭绝；三是为有害病菌和蚊蝇等生物提供滋生的条件，危及人们的身体健康，破坏良好的水生态环境。
3、危及生产生活。根据调查分析，水葫芦主要分布在河道中下游地区、人为活动密集的村落水库、水闸闸前、池塘。水葫芦的大量繁殖，使水体流速下降，水的PH值和溶解氧浓度降低，水中二氧化碳的浓度增高，使水体变黑变臭，水生动植物大量死亡，水质加速恶化，形成恶性循环。在农村，许多地方水葫芦盖满池塘、铺满内河水面，淡水养殖、船只航行、农田灌溉都日益困难。大量的水葫芦严重污染供水水源、主要流域水环境，而且涉及近海海域，影响饮用水安全和正常的生产生活和水资源的持续利用。
水葫芦灾害的防控与整治是目前国内外共同面临的一个新课题，是一项长期而艰巨的任务。当前和今后一段时期，要针对其灾害成因，按照立足于防、标本兼治、重在治本的要求，建立清除整治的长效机制，进行综合治理。
（一）防止水体富营养化，抑制水葫芦爆发性增殖的物质基础
1、加强对化肥生产、使用的监管。新上建设项目、技改项目必须符合环保要求，促进企业从源头上减少污染。农业部门要指导农民群众合理施用化肥，积极推广使用有机肥，防止不合理施用化肥造成大量氮、磷等营养物质汇入水体。
2、加快城镇生活污染治理。进一步加快城镇污水处理设施建设，加大城镇污水处理产业化力度。污水处理厂要采用先进技术、完善工艺，提高技术和管理水平，采取除磷、脱氮措施，做到达标排放。
3、防止畜禽养殖业污染。制定完善养殖发展规划，对养殖业发展规模、养殖业布局、污染治理要求等作出明确规定，对禁建区内的养殖场限期进行治理，促其尽快达标。要结合无公害农产品、绿色食品和有机食品基地建设，推广畜（禽）―沼―果等生态模式，提高畜禽粪便综合利用率。
4、开展科学养鱼。开展水体承载力研究，合理确定养殖布局和规模；调整养殖品种结构，加大滤食性鱼类的放养比例；改革养殖方式，积极推广不投饵网箱养殖技术；投饵网箱养殖要做到合理投饵，防止投饵过量造成水体富营养化。
（二）科学规划，加强管理，以免为水葫芦泛滥成灾提供有利条件
河道淤积设障，水流速度减缓，是水葫芦繁殖生长的一个重要原因。因此，开发利用水资源，一定要坚持全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理的原则，既重视水资源的开发与利用，又重视水资源的治理和保护。特别是开发梯级水库电站，要严格执行《环境影响评价法》，对水利梯级开发规划进行环境影响评价，避免河流因过度开发影响水力特性，导致水流减缓和水体的自净能力降低，给水葫芦生长创造有利条件。同时，要强化河道统一管理，积极实施河道疏浚整治工作，彻底清除河障，清除水葫芦等有害水生植物，恢复水流形态，加快水流速度，确保河畅水清。
（三）加强水质监测和科技攻关，提高防控与整治工作的科技水平
要将水葫芦的防治纳入公共服务体系，做好水功能区的划分工作，建立全省水资源水质监测统一站网，开发研制和引进推广先进适用的监测设施，加强对主要江河和重点城市的水质监测；要组织有关科研单位进行攻关，对输入水库的氮、磷等营养物质，特别是畜禽养殖业、化肥、网箱养殖业等农业面源污染的总量进行测算，深入分析水葫芦过量繁殖的原因，确定并控制水域的纳污总量，制定水域公害预警方案。
（四）治理水葫芦灾害的具体措施
1、物理方法。通过人工或机械对水葫芦进行打捞处理,可以快速、有效地遏止水葫芦泛滥的局面。但当发生面积大时,劳动强度大、打捞和运输成本高。人工及机械防治也难以清除水中的种子,防治效果不能持久,且打捞上来的水葫芦容易腐烂造成二次污染。
2、化学方法。应用除草剂清除水葫芦，方法简便,效果迅速。但除草剂无法清除水葫芦种子,效果不能持久,且对水体生态系统的破坏性大,污染环境。加之水葫芦彻底腐烂速度慢,枯黄后浮在水面仍需一段时间,影响生态景观,且腐烂后增加泥沙淤积。因此该方法仍要与河塘清淤等措施相配套,才较为理想[4]。
（1）克无踪(Paraquat)防治水葫芦克无踪为触杀灭生型除草剂,速效性好,处理的水葫芦植株多在短时间内死亡,防效在95%以上,但对专食水葫芦的天敌――水葫芦象甲成虫具有一定的致死作用[2]。
（2）草甘膦(Glyphosate)防治水葫芦草甘膦是高效、低毒、广谱性的内吸除草剂,能够很好地抑制幼芽、幼叶等幼嫩组织的生长,处理后的植株在短时间内不会死亡,目前在我国南方很多地区被用于防治水葫芦。草甘膦稀释100倍用喷雾器对叶面喷雾,用量为7.5kg/h,结果表明药后30d对水葫芦防效达90%以上。水葫芦一般在施药后30d又长出新叶鞘和新叶,故可在施药30d后视新叶抽生情况采取点喷法再补喷一次[2]。
3、生物方法。即利用植物与天敌间生态平衡的理论，通过引进天敌,建立种群,对水葫芦实施长期控制。此法具有防效持久、成本低廉、对环境安全等优点。已经报道的水葫芦天敌有43种,其中19种具有重要的生物防治价值或潜力。包括昆虫、螨类和病原真菌等。利用水葫芦的这些天敌防治水葫芦获得成功的国家有美国、澳大利亚、泰国等20个国家。水葫芦象甲N.eichhorniae和N.bruchi是国际上生物防治水葫芦研究中利用得最多也是最成功的水葫芦天敌昆虫。不过要建立天敌种群到获得80%的控制效果一般需要3～6年。目前国际上多采用生物防治手段控制水葫芦[5]。天敌昆虫一旦在野外建立种群并获得良好的控制效果后，它和杂草建立起互相抑制的动态平衡，防治效果就有了较强的持久性[6,7]。
4、综合治理方法。即综合利用天敌昆虫、化学除草剂及人工或机械打捞等手段，将水葫芦的种群数量长期控制在较低的状态[8]。它融合了物理、化学和生物防治的优势,同时又弥补了各自的不足,因此具有速效、持续、安全、经济的特点。目前比较成熟的方法是结合应用农达(0.45kg/h)和水葫芦象甲,既可在短期内有效控制水葫芦的生长和繁殖,又可留下足够的水葫芦枝叶供水葫芦象甲取食,同时该浓度的农达对水葫芦象甲的生长和繁殖都无明显影响,有助于水葫芦象甲建立稳定的种群,以利于对水葫芦中后期的生长进行有效的控制,在90d后,对水葫芦的防效在80%以上[2]。
五 水葫芦的综合开发利用
在短期内水体富营养化趋势难以逆转的情形下,水葫芦灾害问题将长期存在。由于治理成本巨大，因此，应转换思路，因地制宜，一手抓治理，一手抓开发，趋利避害，变废为宝。
1、用于治理水体污染。水葫芦在生长过程中需要吸收大量的氮、磷等营养物质，并对重金属离子、农药和其他人工合成化合物等有极强的富集能力，能从污水中除去镉、铅、汞、铊、银、钴、锶等重金属元素[1]。同时，水葫芦发达的根系所分泌出的物质，可有效降解毒杀酚、灭蚊灵、氰等多种有机毒物。研究表明,水葫芦的吸污能力在所有水草中是最强的。在适宜条件下,1h水葫芦能将800人1d排放的氮、磷元素吸收掉[1]。一般情况下,3年时间内就可将污水净化到常用水质标准,而投资不足现行治污工程的20%[2]。
2、直接利用。只要不是生长在受重金属污染的水体中或不是在重工业区、钢铁厂旁的水葫芦，其鲜花、嫩叶、茎鲜味可口，清香甜润，可作为普通蔬菜食用[2]；水葫芦叶、茎切碎可用作喂养鸡、鸭、鱼、猪、牛、羊、獭兔等的青饲料，每亩年产量60吨以上，可供30～40头猪饲用；水葫芦的根、枯叶、干渣等可作为复合肥料的原料。
3、深度加工。榨取水葫芦鲜汁,从中提取营养素,加工提炼食品、保健品、药品及营养添加剂；鲜汁进一步萃取干粉,可作为高级营养素用作食品或饮料的营养添加剂,也可作为保健品和药品。1h水面年产水葫芦900t,可提取鲜汁600t。干渣（榨汁后的干渣约占10%）、根、枯叶粉碎烘干后约30t/h,以40%的配比,可生产复合肥料75t。据测算,按此模式开发水葫芦,水面最低收入可达382.5万元/h,最高收入可达1185万元/h[2]。
参考文献
[1]段瑞等: 水葫芦, 杂草科学，2003（2）：39－40
[2]王一专等:中国水葫芦危害、防治及开发利用，杂草科学，2004（3）：6－8
[3]洪 森 辉 水葫芦的生物入侵、危害及其治理对策 福建热作科技2004 ,29 (2) :38
[4]江锦波,等.控制水葫芦疯长的措施 水利渔业,2002,22(2):53.
[5]胡新军，等：水葫芦及其自然天敌 昆虫天敌 2005，27（1）：35-36
[6]丁建清,等.水葫芦象甲的生物学特性及其寄主专一性 中国生物防治,2002.18,(4):153～157.
[7]丁建清,等.水葫芦象甲对外来杂草水葫芦的控制效果 中国生物防治,2001,17(3):97～100.
[8]丁建清,等.利用水葫芦象甲和农达综合控制水葫芦 植物保护,1999,(4):4～7.