生物入侵與生態(tài)安全——以水葫蘆入侵的生態(tài)危害與防治為例

1、生物入侵與生態(tài)安全,——以水葫蘆入侵的生態(tài)危害與防治為例,,前言,2002年，多年來在許多大中城市的花草蟲魚市場和海洋館頗受青睞的一種觀賞魚一下子成了被無情封殺的“水中狼族”——這就是原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域、通過非法渠道流入我國的食人鯧（又名食人魚）。就此，生物入侵這一學(xué)術(shù)名詞成為新聞熱點。那么什么是生物入侵？,食人鯧  科別：脂鯉科 原產(chǎn)地：亞馬遜河、圭亞那、委內(nèi)瑞拉等地。特征：卵圓型側(cè)扁。前身灰綠色，腹部大片紅

2、色，臀鰭鮮紅色，有銳利的牙齒。體長：20-30厘米食性：肉食活動水層：中低層水域飼養(yǎng)水溫：20-26攝氏度飼養(yǎng)難度：容易,生物入侵生物入侵（bio-invasion）也稱外來種入侵，是指因為人類的活動有意或無意的將產(chǎn)于外地的生物引到本地，這些生物快速地生長繁衍，危害本地的生產(chǎn)和生活，改變當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，帶來巨大的危害。牙齒鋒利、生性殘暴的食人鯧容易識別，最可怕的是那些‘溫柔殺手’，如近年來引起廣泛重視的松材線蟲、水葫蘆、紫

3、莖澤蘭等。,與生物入侵相關(guān)的兩個概念外來種（alien species）:相對于本地種，是指對某一區(qū)域或特定生態(tài)系統(tǒng)而言，不是該區(qū)域或生態(tài)系統(tǒng)本地的任何物種（包括其種子、卵、孢子或其他可以使該物種繁衍的物質(zhì)）。入侵種（invasive species ）:指由于其引入已經(jīng)或?qū)⑹菇?jīng)濟(jì)或環(huán)境受到損害，或危及人類健康的外來物種。,生物入侵作為生態(tài)問題已日益引起公眾和媒體的廣泛關(guān)注，其原因首先在于生物入侵所帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失。1999年美

4、國政府估計生物入侵每年對美國造成高達(dá)1 230億美元的損失。 在我國，僅粗略統(tǒng)計幾種主要入侵種所造成的損失即高達(dá)每年574億元，生物入侵造成的總損失可能達(dá)數(shù)千億元人民幣。 然而，生物入侵更嚴(yán)重的后果是對生態(tài)和環(huán)境的破壞。 生物入侵在個體、遺傳、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等各個水平上產(chǎn)生影響，造成物種瀕危、滅絕，生物多樣性喪失，并嚴(yán)重影響原有生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。,生態(tài)安全,生態(tài)安全（ecological safety）是近年來新提出的概

5、念，尚未有普遍的定義。一般有廣義和狹義的兩種解釋。前者以國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IASA，1989)提出的定義為代表：生態(tài)安全是指在人的生活、健康、安樂、基本權(quán)利、生活保障來源、必要資源、社會次序和人類適應(yīng)環(huán)境變化的能力等方面不受威脅的狀態(tài)，包括由自然生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)生態(tài)安全和社會生態(tài)安全，組成的一個復(fù)合人工生態(tài)安全系統(tǒng)。,狹義的生態(tài)安全是指自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)的安全，即生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康的整體水平反映。其包含兩重含義，一是生態(tài)系統(tǒng)自身

6、是否安全；二是生態(tài)系統(tǒng)對人類是否安全，即生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)是否滿足人類生存需要。生態(tài)安全問題可以從縱向即可能造成生物危害的主體——（轉(zhuǎn)基）因生物體、病原體和入侵型外來生物角度，也可以從橫向即可能受到生物危害的對象——人體健康和生態(tài)環(huán)境兩個角度來研究。 因此，生物入侵是生態(tài)安全的一個重要研究領(lǐng)域。,生物入侵的主要方式,有意引進(jìn) 即引入用于農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境改造和恢復(fù)、景觀美化等目的的物種，之后演變?yōu)槿肭治锓N。如我國20世紀(jì)60

7、、70年代廣泛推廣的“三水植物”（水葫蘆、水花生、水浮蓮）。無意傳入 是因貿(mào)易、運輸、旅游等活動而無意識地傳入。如松材線蟲1982年首先在我國南京中山陵被發(fā)現(xiàn)，以后相繼在江蘇、安徽、廣東、浙江和香港成災(zāi)。它就是進(jìn)口設(shè)備時，隨著木材制的包裝潛入我國的。 自然入侵 自然入侵是生物靠自身的擴散傳播或借助自然力量傳入，如飛機草(Chromolaena odorata)、紫莖澤蘭(Eupatorium adenophorum)這兩種植物大

8、約于20世紀(jì)50年代末從中緬、中越邊境傳人我國，現(xiàn)已廣泛分布于云南、廣西、貴州、四川等省的許多地區(qū).,入侵生物對生態(tài)安全的危害及影響,1 改變物種組成，破壞生物多樣性 在自然界長期演變過程中，生物與其天敵相互制約，各自的種群都極限在特定的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)一種生物傳人新區(qū)之后，由于缺乏足夠的生態(tài)阻力，極易擴散蔓延，形成單優(yōu)群落，與本土物種競爭生存空間，造成本土物種數(shù)量減少乃至滅絕。,2 改變種群結(jié)構(gòu)，破壞生態(tài)平衡 外來有害生物侵入新區(qū)后，

9、在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)適宜的生態(tài)位，種群迅速增殖，發(fā)展成為當(dāng)?shù)匦碌膬?yōu)勢種，進(jìn)而影響本土生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，打破原有生態(tài)系統(tǒng)平衡，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。 3 污染生態(tài)環(huán)境，威脅人畜健康 許多入侵生物是人類的病原或病原的傳播媒介，一旦它們?nèi)肭殖晒?，可能會造成大范圍的疾病流行，?yán)重影響人類的健康和生存。如豚草花粉就是人類變態(tài)反應(yīng)癥的主要致病源之一，空氣中飄浮的大量脈草花粉會引起過敏體質(zhì)者患枯草熱病.,4 造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失 外來生物一

10、旦入侵成功，要徹底根除是極為困難的。用于控制其危害、擴散蔓延的防治代價極大，費用極為昂貴。為了減少外來種的危害，需要采取各種耗資不菲的防除措施，例如各種形式的檢疫、控制和根除等。,據(jù)不完全統(tǒng)計，我國外來雜草共有107種，外來動物40余種。2003年，中國國家環(huán)保總局公布了首批入侵中國的外來物種名單（植物9種，動物7種）。1.紫莖澤蘭；2.薇甘菊；3.空心蓮子草；4.豚草；5.毒麥；6.互花米草；7.飛機草；8.鳳眼蓮；

11、9.假高梁；10.蔗扁蛾；11.濕地松粉蚧；12.強大小蠹；13.美國白蛾；14.非洲大蝸牛；15.福壽螺；16.牛蛙,紫莖澤蘭（解放草、破壞草）(Eupatorium adenophorum)原產(chǎn)中美州，現(xiàn)分布于我國云南、廣西、貴州、四川、臺灣，排擠本地植物；侵入經(jīng)濟(jì)林和農(nóng)田；全株有毒，危害畜牧業(yè)等,薇甘菊 (Mikania micrantha)原產(chǎn)中美洲，現(xiàn)廣泛分布于我國香港、澳門、和廣東珠江三角洲地區(qū)，嚴(yán)重危害6－8米以

12、下的天然次生林、人工速生林、經(jīng)濟(jì)林和風(fēng)景林,豚草 (Ambrosia artemisiifolia) 為一種惡性雜草，原產(chǎn)北美洲，1935年發(fā)現(xiàn)于杭州，在我國見于東北、華北、華東和湖北 ?；ǚ蹠鹑祟愡^敏反應(yīng)。,空心蓮子草（水花生、喜旱蓮子草）(Alternanthera philoxeroides)原產(chǎn)南美洲，現(xiàn)幾乎遍及我國黃河流域以南地區(qū)。,毒麥 (Lolium temulentum)原產(chǎn)歐美洲　地中海地區(qū)，現(xiàn)廣布世界

13、各地，是我國限制檢疫對象，我國除西藏和臺灣外，各省(區(qū)）都曾有過報道。,互花米草 (Spartina alterniflora)原產(chǎn)美國東南部海岸，1979年引入我國，分布于我國上海、浙江、福建、廣東、香港,飛機草（香澤蘭） (Eupatorium odoratum)原產(chǎn)中美洲1934年在云南發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)分布于我國臺灣、廣東、香港、澳門等地，危害多種植物和牧場。,假高梁（石茅、阿拉伯高粱）(Sorghum halepense)

14、原產(chǎn)地中海地區(qū)，現(xiàn)分布與我國16個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），是30多種家作物的雜草,鳳眼蓮（水葫蘆）(Eichhornia crassipes)原產(chǎn)巴西，見于我國華北、華東、華中和華南的19個省（自治區(qū)、直轄市），作為豬飼料推廣后大量逸生，堵河道、破壞水生態(tài)系統(tǒng)等。,蔗扁蛾(香蕉蛾) (Opogona sacchari)原產(chǎn)非洲，1987年隨巴西木進(jìn)入廣州，現(xiàn)傳入我國10余個省、直轄市、威脅農(nóng)作物、果樹、名貴花卉等。,強大小蠧（紅

15、脂大小蠧）(Dendroctonus valens )原產(chǎn)非洲，現(xiàn)分布于我國山西、陜西、河北、河南等地，嚴(yán)重危害松樹。,非洲大蝸牛（褐云瑪瑙螺）(Achatina fulica) 原產(chǎn)非洲東西部，1920年在福建廈門發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已擴散到我國香港、臺灣、海南、廣西等地，已成為危害農(nóng)作物、蔬菜和生態(tài)系統(tǒng)的有害生物,,,濕地松粉蚧 (Oracella acuta)原產(chǎn)美國，1988年隨濕地松無性系穗進(jìn)入我國，廣東、廣西、福建等地有報道，

16、嚴(yán)重危害松林,美國白鵝(秋幕毛蟲、秋幕蛾) (Hyphantria cunea)原產(chǎn)北美洲，現(xiàn)分布于我國遼寧、河北、山東、天津、陜西、等地，危害果樹、林木、農(nóng)作物及野生植物等200多種植物。,福壽螺 (大瓶螺)(Pomacea canaliculata)原產(chǎn)亞馬遜河流域，1981年引入，現(xiàn)廣泛分布于我國廣東、福建、云南、浙江等地，危害水稻，威脅水生貝類、植物，也是一些寄生蟲病的中間宿主。,牛蛙（美國青蛙）(Rana cates

17、beiana)原于北美洲，1959年引入我國，現(xiàn)遍及我國北京以南地區(qū)。適應(yīng)性強，使本地兩棲類面臨減少和絕滅的危險。,目前在我省發(fā)現(xiàn)的入侵物種多達(dá)幾十種，由于缺乏廣泛的調(diào)查和深入的研究，其發(fā)生范圍和危害程度還難于估算。 其中影響較大的物種有水葫蘆（學(xué)名鳳眼蓮）、水浮蓮、米草、福壽螺、美洲斑潛蠅、水花生、銀膠菊、微甘菊等。,外來物種，銀膠菊，惠安紫山。,水花生危害稻田，農(nóng)林大學(xué)。,受大米草威脅的紅樹林（龍海紫泥）,其中水葫蘆是為害最為嚴(yán)

18、重的世界性問題。在我國，近幾年水葫蘆的大面積發(fā)生造成的水產(chǎn)養(yǎng)殖危害和對水庫安全的威脅時有報道，并引起各界的關(guān)注，據(jù)估計目前我國每年因水葫蘆造成的經(jīng)濟(jì)損失接近１００億元。,水葫蘆的生物學(xué)特性1.1 形態(tài)特征,水葫蘆[Eichhornia crassipes (Mart.) Solms] 原產(chǎn)南美洲，屬雨久花科鳳眼蓮屬，為多年生、漂浮性、宿根、大型水生草本植物，學(xué)名名鳳眼藍(lán)。俗稱水荷花和“豬耳朵” ，英文名water hyacinth(水

19、風(fēng)仙子) 。自然條件下可以生長到lm。,圖1 鳳眼蓮植株形態(tài)A．風(fēng)眼蓮生長型；B．花蕾；C．老分株；D．新分株1．側(cè)根；2．花苞；3．花；4．葉鞘；5．葉片；6．花梗；7．基葉；8．葉柄；9．根莖；10．佛焰苞,葉基生，廣腎形或闊卵形，寬5～15cm，長20～30(40)cm，微彎，常呈波浪狀，簇生于短縮莖上，斜出向上生長，成株一般具有6～7片葉。葉深綠有光，葉肉肥厚，柔嫩多汁，葉面略有蠟質(zhì)，有光澤，葉長20～30

20、cm，自然群落中有時甚至可達(dá)lm以上。葉脈多而密、纖細(xì)、縱向分布，葉柄中部膨大如葫蘆狀，主要為海綿組織，內(nèi)貯有很多空氣，使整個植株得以漂浮水面。,根為須根，似柔軟的羽毛，叢生于短縮莖基部，向下分散，懸垂水中，吸收營養(yǎng)，新根藍(lán)紫色，老根紫黑色。花為穗狀花序，有小花6～10朵，藍(lán)紫色，花莖中部具有鞘狀的苞葉；花呈漏斗狀，花瓣6，藏藍(lán)、淡紫或桃色，最上一片花瓣中部有一鮮黃色斑點，雄蕊6枚，雌蕊1枚，子房上位。一個花序大約可結(jié)300粒種子

21、，種子極小，千粒重為0．4g左右，呈棗核狀，黃褐色。,1.2 繁殖特性,無性和有性兩種繁殖方式，以無性繁殖為主。無性繁殖通過匍匐莖增殖，即從其縮短莖的基部葉腋中橫出抽生匍匐枝，匍匐枝伸到一定的長度后，其先端的芽形成新的分株，分株不久再生分株，進(jìn)行自然無性繁殖，每一葉腋都可能抽生一新植株。種子生命力極強，在水中可存活5～20年，在溫暖、淺水和高光照條件下萌發(fā)出實生苗而進(jìn)行有性生殖。先是沉水的種子根伸入基質(zhì)中，隨后形成4～5片5—15

22、mm長的線狀葉，第6片及隨后的葉片具有大量的通氣組織，當(dāng)具有充足浮力的時候，幼苗就脫離初生主根而浮出水面。在自然生境中，由于種子萌發(fā)和幼苗生長的條件難以滿足，故實生苗難以見到。王東于2001年在我國海南省發(fā)現(xiàn)了其實生苗，說明其在我國已經(jīng)歸化，能行有性繁殖。,1.3 生態(tài)適應(yīng)性,在淡水生境中都能生長繁殖，包括淺水的季節(jié)性池塘、沼澤、緩慢流動的水體以及大的湖泊、水庫和河流。 地理上，一般分布在冬季氣溫為1℃的亞熱帶地區(qū)至夏季溫度超過4

23、0ºC的干熱帶地區(qū)。在地球北緯40º(葡萄牙)至南緯45º(新西蘭)之間的大部分熱帶、亞熱帶均有分布。 水葫蘆對水體營養(yǎng)狀況適應(yīng)范圍很廣泛，可以是清水的貧營養(yǎng)湖泊和水庫，可以是含大量營養(yǎng)和有機物的高度污染水體，也可以是含大量有機、無機和重金屬物質(zhì)的工業(yè)污水。在高酸性和高堿性水體中水葫蘆仍能存活。,一般在氣溫達(dá)13ºC或水溫10ºC時開始生長，氣溫為30—35ºC或水溫為27～

24、30ºC時生長最為旺盛，但當(dāng)水溫在35ºC以上并持續(xù)5～6h就萎蔫?？赡?ºC低溫，7ºC以上可安全越冬，5ºC以下需保護(hù)越冬，水溫下降到冰點，則幾小時就死亡。不耐霜凍，遇霜即枯死。 生長適宜的光照強度為24 000—240 000 1x／h。 水葫蘆生長的適宜氮濃度為23～100mg/l，最適值為40mg/l；適宜的磷濃度為0.1～40mg/l，最適值為20mg/l。適宜的pH范

25、圍為6～9，最適值為6.9～7.0，當(dāng)pH12時，則對水葫蘆有致死效應(yīng)。,2 水葫蘆生物人侵的國內(nèi)外現(xiàn)狀,水葫蘆原產(chǎn)于巴西，1823年首見報道。在原產(chǎn)地由于受生物天敵的控制，僅零散分布于水體。1844年在美國的一個博覽會上水葫蘆引起人們注意，被譽為“美化世界的淡紫色花冠”。此后，一些發(fā)達(dá)國家開始將水葫蘆作為觀賞植物引種栽培。另外，由于水葫蘆生長繁殖快，營養(yǎng)價值較高，是畜禽魚的優(yōu)良飼料，成為不發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效手段。1940年

26、發(fā)現(xiàn)其對污水有很強的凈化作用，能有效去除污水中營養(yǎng)元素，降低BOD，吸收和富積各種重金屬和去除有機毒物，且凈化效率明顯優(yōu)于其他任何一種水生植物，因而進(jìn)一步在各地推廣。現(xiàn)在除原產(chǎn)地外，美國、墨西哥、加拿大、印度、南非、尼日利亞、德國、日本等幾十個國家和地區(qū)均有報道，并造成了較大的危害。,,水葫蘆用于養(yǎng)豬場污水治理,斐濟(jì),澳大利亞,美國 俄亥華Lake Wilson,坦桑尼亞victoria湖（世界第二大淡水湖）,扎伊爾,南非 Hamma

27、rsdale 水庫,尼日利亞 內(nèi)羅畢河,我國最早于1901年從日本以觀賞植物引入臺灣，并作為飼料和凈化水質(zhì)的植物而推廣種植，后逃逸成為野生種群。水葫蘆在20世紀(jì)60～70年代促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)的發(fā)展，80年代后對水環(huán)境的污染起到了一定的凈化作用?，F(xiàn)廣泛分布于華北、華東、華中和華南的大部分地區(qū)，尤以長江以南分布面積較大。近幾年，我國南方的湖泊與河流普遍發(fā)生水葫蘆瘋長覆蓋水面，阻礙航道的現(xiàn)象，已廣泛引起公眾與環(huán)保部門的關(guān)注。

28、如近年來發(fā)生的云南滇池、上海黃浦江水葫蘆泛濫，寧波市姚江、奉化江、涌江出現(xiàn)的水葫蘆封江之勢和武漢長江、漢江出現(xiàn)的大面積“綠色漂浮物”均為風(fēng)眼蓮繁殖過度泛濫成災(zāi)的典型事例。（照片）,浙江臺州水葫蘆泛濫成災(zāi),杭州組織科研人員進(jìn)行課題考察調(diào)研,上海組織人力在黃浦江上游地區(qū)打撈水葫蘆,京杭運河水葫蘆成災(zāi),葫蘆入侵四川遂寧“母親河,河北省博物館周邊,其中，最引人注目的是昆明市，流經(jīng)該市的大觀河幾乎完全水葫蘆群落覆蓋；滇池有1 000hm2的水面生

29、長著水葫蘆，蓋度近100％。當(dāng)時為迎接世博會耗巨資治理水葫蘆。近年來隨著滇池污染治理的大規(guī)模開展，云南采取多種措施對水葫蘆進(jìn)行打撈、噴藥，但是始終難以控制其發(fā)展。武漢的東湖，起初為凈化水質(zhì)而引入，而該地超富營養(yǎng)化水質(zhì)及有利的溫光條件促使水葫蘆瘋長成災(zāi)，每年都要花費很大的代價來控制其擴散。,武漢東湖,昔日水鄉(xiāng)，如今已被水葫蘆淹沒。,湖州菱湖鎮(zhèn)陳邑村的村民們在村干部的帶領(lǐng)下，自發(fā)組織打撈。,滇池里的水葫蘆泛濫成災(zāi)。,2002年上海水域的水

30、葫蘆總量在200萬t左右，其中有近80 000～150 000t流入黃浦江和蘇州河，覆蓋內(nèi)河1／4的水面。浙江省溫州市的發(fā)生面積達(dá)20 000 hm2以上，水域覆蓋面積超過2／3，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、水上運輸及環(huán)境保護(hù)。臺灣省，水葫蘆發(fā)生危害的河道或排水渠達(dá)476條，面積約61 000 hm2。 從１９７５年至今，珠江水域水葫蘆每１０年就增長１０倍，１９７５年平均每天只撈到０.５噸水葫蘆，現(xiàn)在接近５００噸。,我省近兩年有關(guān)水葫蘆成災(zāi)

31、的報道,據(jù)介紹，水葫蘆在我省蔓延的面積已達(dá)４５萬畝，近幾年來初步治理了５萬多畝。目前，水葫蘆從南到北，從沿海到山區(qū)，分布于全省各地。泉州、晉江、石獅、龍海等城市的內(nèi)河部分河段甚至被水葫蘆完全覆蓋。  莆田市是我省較早開展水葫蘆整治的城市。當(dāng)?shù)氐呐d化平原南北洋河溝縱橫，水面達(dá)２.８萬畝，水葫蘆一度覆蓋了7 000畝。去年，莆田市進(jìn)行了一次 “圍剿”。這次整治分兩輪進(jìn)行，第一輪發(fā)動１６個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）２０３個村莊干部群眾

32、打撈，歷時近一個月。此后，莆田市成立了一支３０多人的專門保潔隊伍，配備１２艘船只常年打撈。這樣，水葫蘆蔓延的勢頭基本上被控制住，水質(zhì)有了一定的改善。（ “人海戰(zhàn)術(shù)”掃蕩水葫蘆 （海峽都市報）2003-12-21）,廈門杏林灣水庫4000多畝的水面都密密匝匝地覆蓋著水葫蘆，成為我市水葫蘆的“重災(zāi)區(qū)”。集美區(qū)為期一個月時間的水葫蘆專項治理工程取得階段性成果，截至2月24日，全區(qū)已完成打撈整治面積1500多畝。 （廈門日報 2003-12-

33、31)近期，沙溪河上游大量水葫蘆不斷順流而下，從三明市區(qū)到沙縣延綿20多公里的河段上，水葫蘆成片疫長，幾已成災(zāi)。三明市有關(guān)部門已經(jīng)組織一百多人打撈水葫蘆，希望能盡快將水葫蘆清理掉。（福建電視臺 2002－06－13日 ）,根據(jù)省長盧展工關(guān)于專項整治水葫蘆問題的批示，17日，劉德章副省長主持召開我省召開水葫蘆專項整治工作電視電話會議，研究福建省水葫蘆整治有關(guān)工作。 決定從現(xiàn)在開始到春節(jié)前發(fā)動人民群眾進(jìn)行一場“冬季戰(zhàn)役”，并在今后３年進(jìn)行

34、日常保潔，以此挑戰(zhàn)水葫蘆這個世界性的難題。 17日下午，水口電站壩前紅旗飄揚，駐閩某部官兵和福建水口發(fā)電公司員工聯(lián)合開展了大規(guī)模清除水葫蘆行動。據(jù)省水利廳負(fù)責(zé)人介紹，全省水葫蘆面積達(dá)40萬畝，去冬今春的任務(wù)是清除16.5萬畝，截至目前已清除11.5萬畝。副省長劉德章參加了打撈水葫蘆活動。 （福建水利信息網(wǎng)  12月16日 ，海峽都市報 2003-12-21 ）,據(jù)（南平）市水利局2004年1月的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全市

35、受水葫蘆影響的水域共有39處，受害面積達(dá)12863畝，其中延平（閩江為主）達(dá)6255畝，邵武3000多畝。由于水葫蘆生長于水中，含水量大，打撈填埋要耗費大量人力物力。由于春節(jié)的耽擱和財力的限制，到目前為止，只完成30%左右。而延平區(qū)僅打撈380畝，僅占6%。按照100元/畝的最低打撈費計算，僅延平區(qū)還需花費600多萬元才能打撈清楚。 （閩北肆虐瘋長的“水葫蘆”咋治理 （閩北日報）2004-2-5）,4月24日，在閩江水口水電站，一層

36、厚實的“綠毯”將江面蓋得嚴(yán)嚴(yán)實實，連綿數(shù)公里，受災(zāi)最為嚴(yán)重的雄江鎮(zhèn)，近三分之二的水面被水葫蘆覆蓋。 在水口電站大壩區(qū)域水面交通嚴(yán)重受阻，一二百噸的航運船只，如不壓貨載物根本無法航行；閩清縣捕撈隊已停業(yè)一個多月無法作業(yè)；8000多箱的網(wǎng)箱養(yǎng)殖受到侵害。 （現(xiàn)場直擊――水口水電站上游：水葫蘆瘋長成災(zāi)福建日報 2004－4－26）,網(wǎng)箱養(yǎng)殖受到水葫蘆包圍,養(yǎng)魚戶遭,閩江水口水電站上游水葫蘆泛濫成災(zāi),近年來，我省先后投入1100萬元

37、，整治了1700處、5.5萬畝，但目前仍有1.33萬處、近40萬畝的水葫蘆亟待清理整治。 （福建日報 2004年1月20日）,3 水葫蘆生物入侵的成因與為害,生物入侵的主要途徑有意引進(jìn)：引入用于農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)；生態(tài)環(huán)境改造和恢復(fù)、景觀美化等目的的物種，之后演變?yōu)槿肭治锓N；無意傳入：因貿(mào)易、運輸、旅游等活動而無意識地傳入；自然入侵：靠自身的擴散傳播或借助自然力量傳入。,外來種的繁殖特性是其造成危害的重要因素。就水葫蘆

38、而言，造成其生物入侵的主要內(nèi)因是其快速生長繁殖的生物學(xué)特性、漂浮植氈層的結(jié)構(gòu)特點、較強的生態(tài)適應(yīng)能力和競爭力。主要外因是人類活動對繁殖體的傳播擴散、水體富營養(yǎng)化的加劇、缺乏天敵的控制以及持續(xù)暖冬天氣。,3.1 水葫蘆生物入侵的成因（1）水葫蘆的繁殖特性,水葫蘆是已的生長繁殖最快的植物之一。呈幾何級數(shù)增長，每株可分出多枝匍匐莖，莖端又可分出幼株，在有限的空間內(nèi)，能在短期內(nèi)迅速增殖。在適宜的條件下，每5d可萌發(fā)一新植株，90d內(nèi)一株

39、水葫蘆就能繁衍出約25萬棵幼株，種群在200d后可達(dá)342萬株左右，覆蓋水面約15 000m2。與其他水生植物相比，水葫蘆具有明顯的生長優(yōu)勢。在3種磷營養(yǎng)水平下與同生活型鄉(xiāng)土種水鱉的比較研究表明，在同一磷水平下，水葫蘆的生長速率明顯高得多，且對磷水平變化的反應(yīng)也強烈得多。,在不同氮營養(yǎng)水平和pH條件下對水葫蘆和大藻比較研究表明：在相同條件下，大藻形成的分株數(shù)比水葫蘆多得多，但水葫蘆累積的總生物量比大藻高得多，且氮營養(yǎng)水平和pH對水葫蘆

40、存在相互作用，但對大藻沒有。在相同的條件下，水葫蘆的C02同化速率為30—35mg／(d·m2·h-1)，比槐葉萍[20～23mg／(d·m2·h-1)]的高得多。在富營養(yǎng)化水體中對水葫蘆、大藻和石蓮花的生長比較研究表明，這3種植物最后累積的生物量依次為106t／(hm2·年)，72t／(hm2·年)和41t／(hm2·年)，水葫蘆明顯比其他兩種植物生長快得多。其

41、生長速率甚至高于C4植物甘蔗。,（2）水葫蘆的人為擴散,縱觀所有的國家和地區(qū)，有關(guān)水葫蘆泛濫成災(zāi)的報道追其根源都是人為引入的。風(fēng)眼蓮有作為觀賞植物、凈化水質(zhì)、用于飼料和肥料等多種用途，正因為水葫蘆這種多用途的“外衣”引起了人們的興趣，既可以迎合經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的需要，也可以迎合經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)國家的需要。在人們未充分認(rèn)識到其生物入侵并產(chǎn)生危害之前，引種加以利用就成為自然而然的事了。水葫蘆在不同國家和地區(qū)之間的擴散主要還是人為引起的。當(dāng)然，候鳥

42、對種子的傳播可能多少也起著一定作用。,(3) 水體富營養(yǎng)化,大量生活污水排入，加上農(nóng)田化肥、農(nóng)藥用量的增加，使水質(zhì)富營養(yǎng)化加劇，水中氮、磷等營養(yǎng)鹽分和有機物提供了水葫蘆生長繁殖的必要條件。 水葫蘆的生長繁殖速率與水體營養(yǎng)水呈明顯的正相關(guān)，尤其對水體中磷水平的變化非常敏感。正常池塘(總營養(yǎng)水平為8.04mg／l)和污水池塘(總營養(yǎng)水平為52.33mg／l)的生長比較發(fā)現(xiàn)，污水池中的水葫蘆比對照的生物量高8倍多，超過了營養(yǎng)水平的倍數(shù)，植

43、株更為高大，且葉片呈墨綠色。在0.5～5.5mg／l范圍內(nèi)，風(fēng)眼蓮生長速率與供氮水平存在明顯的正相關(guān)； 在磷濃度0.06～1.06mg／l，水葫蘆生長速率與磷水平存在明顯正相關(guān)。目前我國湖泊有65％呈現(xiàn)富營養(yǎng)化，還有29％正轉(zhuǎn)向富營養(yǎng)化，將引起水葫蘆生長繁殖的強烈反應(yīng)。,(4) 氣候異常,當(dāng)前，全球氣候變暖已成趨勢，溫度升高，將擴大風(fēng)眼蓮的適生區(qū)，為其向較寒冷地區(qū)擴散提供了必要的生存條件。亞熱帶和溫帶地區(qū)冬季溫度的普遍升高，無疑將擴

44、大風(fēng)眼蓮根莖能安全越冬的區(qū)域。近些年來，水葫蘆在我國暖溫帶地區(qū)泛濫成災(zāi)與連續(xù)幾年的暖冬有著密切的關(guān)系。 另外，由于干旱少雨，為了匯集水量，河流上游的泵站、船閘減少了開閘次數(shù)，致使河流下游流速緩慢，加之沿岸工業(yè)廢水和生活污水的匯入，河水長期滯留于河道中，污染物得不到?jīng)_稀，水體的自凈能力受到影響，造成水質(zhì)嚴(yán)重富營養(yǎng)化，為水葫蘆的生長繁殖創(chuàng)造了良好條件。,（5）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,20世紀(jì)60－70年代，我國大力提倡推廣種植“三水飼料（水葫蘆、

45、水花生、水浮蓮）”，各地相繼引種，并研究了許多高產(chǎn)栽培措施，人為促進(jìn)了水葫蘆的擴散。近20年來，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，人工合成的方便、高效、易于貯存的復(fù)合飼料已取代了青飼料水葫蘆，水葫蘆大量繁殖得不到充分利用和控制，致使瘋長成災(zāi)。,3.2 水葫蘆生物入侵的為害(1) 影響生物多樣性,水葫蘆的成功入侵，將改變水生生境，對物種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響，進(jìn)而影響整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。 由于水葫蘆生物入侵和富營養(yǎng)化的雙重作用，在滇池原生的很多水

46、生生物幾乎處于滅絕的邊緣，20世紀(jì)60年代以前主要水生植物有16種，水生動物68種，到80年代，大部分水生植物相繼消亡，而水生動物僅存30余種。,（2）影響水體理化特征,水葫蘆大量繁殖時，導(dǎo)致水溫、pH、溶氧、濁度、硝態(tài)氮含量降低，而C02濃度、氨態(tài)氮、硫化物、Ca、Mg增加。 其急劇的蒸騰作用將使水容量大為減少。水葫蘆殘體的腐敗和分解，會增加水體的BOD含量和營養(yǎng)負(fù)荷，促進(jìn)向富營養(yǎng)化方向發(fā)展。,（3）環(huán)境危害及經(jīng)濟(jì)損失,河流湖泊中水

47、葫蘆的大量繁殖會堵塞河道，影響船舶航行和阻礙排灌。 水葫蘆遭寒流襲擊，會枯死腐爛下沉，污染水體并造成次年的潛在危害，形成惡性循環(huán)。 水葫蘆一旦入侵成功，防治是非常困難的，往往是治標(biāo)不治本且代價極其昂貴。,美國：1884年引進(jìn)，1899年政府就投資25 000美元進(jìn)行防治，但效果欠佳且入侵的地區(qū)越來越多，面積也越來越大，到1965年，國家立法規(guī)定每年的防治費用不得超過500萬美元，并積極支持科研部門盡快找到防治的最經(jīng)濟(jì)、最快速的方法，

48、通過從管理者到政府部門多年的艱辛努力，采用了化學(xué)、機械、生物天敵等多種防治措施，現(xiàn)在才得以使該草維持在一個較低的水平。 我國：每年因水葫蘆造成的經(jīng)濟(jì)損失接近100億元，光打撈費用就高達(dá)5億－10億元。近幾年昆明為防治水葫蘆在滇池瘋長成災(zāi)，前后投入了40多億元；1999年溫州市全市動員打撈水葫蘆的總投入就達(dá)1 000萬元人民幣；臺灣省每年的防治費用也達(dá)上億元臺幣。,控制水葫蘆生物入侵的對策4.1 人工或機械打撈,即采用人工或機械將水面

49、上的水葫蘆打撈起來，經(jīng)太陽暴曬后再焚燒。此法安全，對環(huán)境沒有太大的不利影響且見效快，在水葫蘆生物入侵防治的早期階段一般采用該法。 由于費時費工，代價昂貴，且難以達(dá)到長期防除效果，因此只是權(quán)宜之計。多年實踐證明單用此方法不能獲得成功。,新型的打撈船在作業(yè)（上海）,美國 機械采收水葫蘆,機械粉碎（美國）,4.2 化學(xué)防治,在所有的方法中，化學(xué)防治法效果最明顯。采用克蕪蹤、2,4-D、草甘磷、赤霉素等，使用方便，效果迅速。但化學(xué)防治在防除

50、水葫蘆的同時，也殺滅了許多當(dāng)?shù)貏又参镱惾?，因此對水生生態(tài)系統(tǒng)破壞甚大。此外，化學(xué)防除法污染環(huán)境且無法清除水葫蘆的種子，效果不持久。目前單獨使用化學(xué)防除法已為大多數(shù)管理者所放棄，僅用以與其他防治法如生物天敵配合使用。,飛機噴撒除草劑（美國）,人工噴撒除草劑（加拿大）,美國：化學(xué)防治前（左）后（右）,4.3 生物防治法,生物防治法安全，對環(huán)境無污染，成本低，效果持久，多為國內(nèi)外研究者和管理者所重視。 在原產(chǎn)地水葫蘆天敵種類繁多，有節(jié)肢動

51、物、螨類、真菌類、魚類、蟹類等。其中專一性較好，能有效控制水葫蘆種群擴展的生物是水葫蘆象甲(Neochetina bruchi ，N．eichhorniae ，Bellura densa ）和真菌(Cercosporar odmanii)等7種。水葫蘆象甲的兩個種N．bruchi和N．eichhorniae是水葫蘆的專食性昆蟲。這兩種象甲的共同特性是寄主譜很窄，只能在水葫蘆上完成生活史。,水葫蘆象甲（蛹）,水葫蘆象甲（卵）,水葫蘆象甲

52、（成蟲）,自從發(fā)現(xiàn)風(fēng)眼蓮象甲是水葫蘆的專食性昆蟲以來，現(xiàn)已被各國廣泛采用并已取得成功。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)這兩種水葫蘆象甲對23個科46種植物不產(chǎn)生危害，不取食花卉、蔬菜、果木、糧食及其他作物，只取食水葫蘆，對水葫蘆種群具有很好的控制作用。 生物防治所需時間較長，一般從釋放天敵到獲得顯著的控制效果至少需要3～5年，甚至更長的時間。另外，引進(jìn)天敵在自然條件下是否會發(fā)展成為新的入侵物種，各國還心存顧忌，我國至今未批準(zhǔn)野外釋放。,4.4 綜合利

53、用,（1）飼料：水葫蘆莖葉鮮嫩可口，容易消化，營養(yǎng)成分豐富，含粗蛋白質(zhì)2.38％、粗脂肪0.27％、粗纖維0.91％、無氮浸出物3.7％，以及畜禽發(fā)育的各種必須氨基酸。它不僅是豬的優(yōu)質(zhì)飼料，切碎、發(fā)酵或打漿后還可作為雞、鴨、鵝的飼料和魚的餌料，也可與玉米等配合，制成千飼料，長期保存。（2）肥料：水葫蘆也是一種較好的綠肥，每100kg鮮草相當(dāng)于硫酸銨1.15kg、過磷酸鈣0.44kg、硫酸鉀0.23kg，肥效較高)。但如果是進(jìn)行工業(yè)化肥

54、料生產(chǎn)的話，由于其含水量太高(達(dá)90％以上)，從商業(yè)角度來看不盡合理。,（3）沼料：水葫蘆的碳氮比為25～30，其莖葉經(jīng)過厭氧細(xì)菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量的甲烷氣體，是一種理想的沼氣原料，lkg水葫蘆可產(chǎn)生含70％甲烷的沼氣373L。印度孟買的一個研究所利用污水養(yǎng)植水葫蘆，然后將其莖葉裝在一個特制的袋子中，暴曬后收集沼氣，剩下的渣滓還可作燃料，其熱值比牛糞還高。（4）造紙：水葫蘆富含纖維素，是一種良好的造紙原料。印度菲律賓等地建立了以水葫蘆為原

55、料的造紙廠，造出耐揉、耐濕的包裝紙、寫字紙、廣告紙和衛(wèi)生紙。但生產(chǎn)出的產(chǎn)品由于缺乏韌性而使品質(zhì)有所下降。此外，武漢以水葫蘆制成纖維板，其強度可與石棉黏合板相媲美，可用于房屋的天花板。 美國、越南、泰國用于制作工業(yè)品、玩具、家具等產(chǎn)品。,越南,泰國,美國,越南,5 福建省研究防治水葫蘆的初步設(shè)想,鑒于我省日益嚴(yán)重的水葫蘆為害，須盡早研究防治方法。打撈機械研究：研究一種有效的打撈船，可以在打撈的同時進(jìn)行擠水壓縮打包，以進(jìn)行有效的防治和進(jìn)

56、一步利用；專一性除草劑篩選：在廣泛室內(nèi)研究的基礎(chǔ)上，篩選對水葫蘆殺滅作用專一而對其他水生植物危害較小的除草劑；水體養(yǎng)殖防治：研究針對特定水體營養(yǎng)狀況的水產(chǎn)養(yǎng)殖配比進(jìn)行綜合防治。如在水葫蘆生長較慢的冬季放養(yǎng)水生植物（紅萍等）抑制水葫蘆的生長，同時根據(jù)水質(zhì)狀況養(yǎng)殖魚類以降低營養(yǎng)化程度；以毒攻毒防治：鑒于福壽螺生長繁殖速度快、喜食水葫蘆的特性，研究以福壽螺防治水葫蘆的技術(shù)方法。但應(yīng)慎之又慎。,水葫蘆發(fā)電：水葫蘆成災(zāi)正是水口電站的枯水期，