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1、基 科 23鄭 清 蕓 張 婉 玲 周 逸 凡 外 來 魚 種 亞 洲 鯉 魚 橫 行 美 國 黃 花 過 處 寸 草 不 生Background Backgroundu生 物 入 侵 是 一 個 影 響 深 遠 的全 球 性 問 題 。 其 對 各 國 生態(tài) 系 統(tǒng) 、 環(huán) 境 和 社 會 經(jīng) 濟 的影 響 日 益 明 顯 , 已 成 為 各 國政 府 、 國 際 社 會 和 學(xué) 術(shù) 界 共同 關(guān) 心 的 全 球 變 化 的 問 題 。u如 今 生 物 入 侵 已 和 動 植 物棲 息 地 喪 失 、 全 球 變 化并 列 為 全 球 三 大 環(huán) 境 問 題 之一 。u2009年 國 際 多

2、 樣 性 日 把 “ 外 來 入 侵 物 種 ” 作 為 當(dāng)年 主 題 。 Abstract 生 物 入 侵 biological invasion 指 因 某 種 原 因 , 非 本 地 產(chǎn) 的 生 物 或 本 地 原 產(chǎn) 但 已 絕 滅 的生 物 從 原 產(chǎn) 地 進 入 到 一 個 新 的 棲 息 地 , 并 通 過 定 居 , 建 群 和 擴散 而 逐 漸 占 領(lǐng) 該 棲 息 地 , 從 而 對 當(dāng) 地 土 著 生 物 和 生 態(tài) 系 統(tǒng) 造 成負 面 影 響 的 一 種 生 態(tài) 現(xiàn) 象 。Introductionl通 過 競 爭 、 捕 食 等 種 間 關(guān) 系 排 斥 土 著 種 ，

3、導(dǎo) 致 土 著 種 的 瀕 ?；?滅 絕 , 最 終 使 群 落 多 樣 性 降 低 ,l影 響 食 物 鏈 從 而 改 變 原 生 態(tài) 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 。l動 物 疾 病 的 傳 播 還 對 人 類 健 康 甚 至 生 命 產(chǎn) 生 嚴 重危 害 并 影 響 國 際 貿(mào) 易 。 Eichhornia crassipes 原 產(chǎn) 南 美 洲 ， 已 被 列 為 世 界 十 大惡 性 雜 草 之 一 ， 現(xiàn) 已 入 侵 了 非 洲 、亞 洲 、 北 美 洲 、 大 洋 州 、 甚 至 歐 洲等 5個 大 洲 ， 至 少 62個 國 家 和 地 區(qū)都 受 到 了 鳳 眼 蓮 入 侵 的

4、危 害 。 鳳 眼蓮 的 入 侵 已 經(jīng) 引 起 了 一 系 列 的 生 態(tài) 、經(jīng) 濟 、 社 會 問 題 。l 生 物 入 侵l 鳳 眼 蓮 的 生 物 特 性l 成 災(zāi) 機 理l 入 侵 危 害l 目 前 防 治 工 作 和 相 關(guān) 探 索 鳳 眼 蓮 Eichhornia crassipes 【 別 名 】 水 葫 蘆 、 鳳 眼 藍 、 水 浮 蓮 【 分 類 】 雨 久 花 科 ， 鳳 眼 蓮 屬 Characteristics 多 年 生 草 本 水 生 植 物 ， 漂 浮 水 面 ， 葉 柄 呈 海 綿 狀 葫 蘆 體 ； 穗 狀 花 序 ， 花瓣 六 枚 ， 藍 紫 色 。 其

5、 中 有 一 枚 較 大 且中 心 帶 黃 色 ， 似 鳳 眼 狀 。 成 災(zāi) 機 理l 強 大 的 繁 殖 能 力 鳳 眼 蓮 兼 有 有 性 生 殖 和 無 性 生 殖 。 是 世 界 上 生 長 最 快 的 植 物 之一 。 30 下 ， 5天 便 能 通 過 匍 匐 莖 繁 殖 一 新 株 ； 有 性 生 殖較 罕 見 ， 種 子 的 休 眠 期 長 達 15-20年 。 花 期 長 ， 整 個 生 長 季 節(jié) 都 可 開 花l寬 的 生 態(tài) 位水 面 、 泥 地 均 可 生 長 。廣 泛 的 PH值 和 養(yǎng) 分 耐 受 范 圍 耐 受 范 圍 。 只 有 鹽 度 高 于 0.06%

6、才 會 導(dǎo) 致 水 葫 蘆 死 亡 。生 長 期 長 。 福 建 沿 海 和 兩 廣 地 區(qū) 幾 乎 全 年 生 長 ， 長 江 流 域 也 長 達 9個 月 。適 宜 大 部 分 氣 侯 ， 生 長 氣 溫 13-35 。l水 域 富 營 養(yǎng) 化 生 物 多 樣 性減 少流 速 降 低水 體 透 射 光 下 降PH值 降 低CO2濃 度 升 高含 氧 量 降 低腐 殖 質(zhì) 增 加 l堵 塞 河 道 ， 影 響 航 運 、 發(fā) 電 、 行 洪 排 澇l 為 蚊 蟲 提 供 適 宜 的 滋 生 場 所l污 染 供 水 水 源 和 水 環(huán) 境 水 葫 蘆 的 防 治1.人 工 及 機 械 打 撈2

7、.化 學(xué) 防 治3.生 物 防 治4.綜 合 治 理 人 工 及 機 械 打 撈 (Physical Control) 這 是 各 地 實 踐 中 普 遍采 用 的 方 法 。 優(yōu) 點 ； 見 效 快 ； 不 會破 壞 水 體 生 態(tài) 系 統(tǒng) 。 缺 點 ： 勞 動 強 度 大 ，治 理 成 本 高 ， 并 且 難以 清 除 水 中 的 種 子 ，防 治 效 果 不 能 持 久 。 化 學(xué) 防 治 (Chemical Control) 優(yōu) 點 ： 效 果 迅 速 缺 點 ： 無 法 清 除 水 葫 蘆 種子 ， 效 果 不 能 持 久 ； 對 水體 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 破 壞 性 大 ，污 染

8、 環(huán) 境 。 常 用 的 水 葫 蘆 除 草 劑 有 ：克 蕪 蹤 、 草 甘 膦 、 農(nóng) 得 時等 。 克 蕪 蹤 又 名 百 草 枯 (paraquat) 是 一 種 快 速 滅 生 性 除 草 劑 ， 具有 觸 殺 作 用 和 一 定 內(nèi) 吸 作 用 。 作 用 機 理 作 用 于 葉 綠 體 的 光合 膜 系 統(tǒng) ： 光 合 系 統(tǒng) 1-1-二 甲 基 -4-4-聯(lián) 吡 啶 陽 離 子 鹽 草 甘 膦 （ glyphosate) 又 稱 鎮(zhèn) 草 寧 、 農(nóng) 達 (Roundup)、 草 干 膦 、 膦 甘 酸 它 是 一 種 非 選 擇 性 (即 滅 生 性 )內(nèi) 吸 傳 導(dǎo) 型 莖

9、葉 處 理除 草 劑 。 作 用 機 理 ： 生 物 防 治 (Biological Control) 生 物 防 治 法 是 利 用 植 物 與 天 敵 間 生 態(tài) 平 衡 的 理 論， 從 水 葫 蘆 原 產(chǎn) 地 引 進 其 天 敵 ， 使 之 建 立 種 群 ，對 水 葫 蘆 實 施 長 期 的 控 制 。 優(yōu) 點 ： 環(huán) 境 安 全 ， 成 本 低 ， 效 果 持 久 缺 點 ： 見 效 慢 (從 釋 放 天 敵 到 獲 得 顯 著 的 控 制 效 果， 一 般 需 要 35年 甚 至 更 長 的 時 間 。 所 利 用 物 種 ： (1)節(jié) 肢 動 物 (Arthropods) (2

10、)植 物 病 原 體 (Pathogens) (1)Biocontrol using arthropods至 今 已 使 用 過 的 以 控 制 水 葫 蘆 生 長 的 6種 節(jié) 肢 動 物 ： 兩 種 水 葫 蘆 象 甲 Neochetina bruchi and N. eichhorniae； 兩 種 水 葫 蘆 螟 蛾 Niphograpta albiguttalis and Xubida infusellus 葉 螨 Orthogalumna terebrantis； 水 葫 蘆 盲 蝽 Eccritotarsus catarinensis 其 中 ,水 葫 蘆 象 甲 Neochet

11、ina bruchi, N. eichhorniae,水 葫 蘆 螟 蛾Niphograpta albiguttalis自 1970s開 始 應(yīng) 用 以 來 ， 已 在 各 地 有 相當(dāng) 多 的 成 功 例 子 。 Xubida infusellus,Orthogalumna terebrantis未 發(fā) 現(xiàn) 有 控 制 效 果 。 Eccritotarsus catarinensis的 控 制 效 果 有 待 驗 證 。 水 葫 蘆 象 甲屬 鞘 翅 科 ， 象 甲 目 ， 原 產(chǎn) 南 美和 中 美 洲 。 它 的 寄 生 主 譜 很 窄， 只 能 在 水 葫 蘆 上 完 成 生 活 史，

12、現(xiàn) 已 被 各 國 廣 泛 采 用 并 已 取得 成 功象 甲 的 壽 命 有 200余 天 ， 其 經(jīng) 歷 分 幼 蟲 繭 （ 蛹 ） 成 蟲 三 個 階段 ， 幼 蟲 象 甲 在 吃 根 部 附 近 的 碩 大 梗 莖 （ 生 長 嫩 點 ） ， 控 制 水 葫蘆 的 繁 殖 ； 而 成 蟲 象 甲 則 專 以 水 葫 蘆 葉 子 為 食 ， 并 會 鉆 到 水 下 ，專 門 在 水 葫 蘆 根 莖 部 打 洞 和 吐 絲 結(jié) 繭 ， 讓 水 灌 入 其 中 ， 導(dǎo) 致 水 葫蘆 下 沉 腐 爛 。 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 從 美 國 和 阿 根 廷 引 進 上 述 2 種 水 葫 蘆

13、 象甲 , 有 效 地 控 制 了 釋 放 地 區(qū) 的 水 葫 蘆 生 長 。在 溫 州 的 田 間 試 驗 結(jié) 果 表 明 , 面 積 為 49 m 28 m 的 河 道 上 。在 1996 年 8 月 釋 放 1 000 頭 象 甲 。放 蟲 1 年 后 ,水 面 仍 被 水 葫 蘆 密 密 地 覆 蓋 。到 1998 年 9 月 時 ,仍 有 75%的 水 面 被 覆 蓋 , 防 效 僅 為 25%。但 進 入 第 3年 時 , 效 果 十 分 迅 速 , 99%的 水 葫 蘆 被 清 除 當(dāng) 水 葫 蘆 象 甲 成 蟲 和 幼 蟲 總 量 分 別 超 過 130、 450 頭 /m2

14、時 , 它 對水 葫 蘆 的 控 制 作 用 達 到 頂 峰 , 最 終 可 使 水 葫 蘆 密 度 減 少 52.69%,株 高 下降 67.19%, 單 株 葉 片 數(shù) 減 少 29.42%, 最 大 葉 直 徑 減 少 41.33%, 生 物 量減 少 64.82%。 象 甲 從 釋 放 到 完 全 控 制 水 葫 蘆 需 要 3 年 的 時 間 。 水 葫 蘆 象 甲 是 國 際 上最 早 也 是 最 為 成 功 地控 制 水 葫 蘆 的 天 敵 昆蟲 。 天 敵 昆 蟲 一 旦 在 野 外建 立 種 群 并 獲 得 良 好的 控 制 效 果 后 ， 它 和雜 草 建 立 起 相 互

15、抑 制的 動 態(tài) 平 衡 ， 因 此 防效 就 有 較 強 的 持 久 性水 葫 蘆 象 甲 捕 食 水 葫 蘆 (2)Biocontrol using pathogens 許 多 真 菌 病 原 體 已 被 引 入 作 為 治 理 水 葫 蘆 的 有 潛 力 的 生 物 控制 劑 。The most promising:Uredo eichhorniae(布 袋 蓮 夏 孢 銹 菌 )Acremonium zonatum(環(huán) 帶 狀 枝 頂 孢 菌 )Rhizoctonia solani(立 枯 絲 核 菌 )Cercospora piaropi(=C. rodmanii羅 德 曼 尼 尾

16、孢 菌 )Myrothecium roridum(露 濕 漆 斑 菌 )Alternaria eichhorniae(鏈 格 孢 )Less widely used and to be confirmed:Bipolaris(雙 孔 孢 菌 屬 ), Drechslera(德 雷 克 斯 孢 菌 屬 )及Fusarium(鐮 孢 菌 屬 ) 菌 種 環(huán) 帶 狀 枝 頂 孢 菌 感 染 導(dǎo)致 的 環(huán) 帶 狀 斑 紋露 濕 漆 斑 菌 感 染 導(dǎo) 致 的 淚 珠 狀葉 斑 及 大 面 積 損 傷立 枯 絲 核 菌 感染 后 枯 萎 的 葉片 (左 )對 比 (右 )布 袋 蓮 夏 孢 銹 菌感 染

17、 后 的 葉 片 出現(xiàn) 夏 孢 子 膿 包羅 德 曼 尼 尾 孢 菌 感 染 后 的 葉 片 斑 點 癥 狀 綜 合 治 理 (Integrated Control)l將 生 物 和 化 學(xué) 防 治 協(xié) 調(diào) 配 合 , 以 達 到 快 速 、 有 效 、持 續(xù) 而 低 廉 的 控 制 目 的 。l選 擇 既 可 有 效 抑 制 水 葫 蘆 植 株 生 長 和 種 群 繁 殖 ,又在 短 期 內(nèi) 難 以 殺 滅 植 株 的 藥 量 , 是 維 系 水 葫 蘆 天 敵種 群 存 在 的 關(guān) 鍵l 綜 合 治 理 的 主 要 方 法 有 ： 化 學(xué) 除 草 劑 與 昆 蟲 類 生 物 除 草 劑 混

18、 合 使 用 化 學(xué) 除 草 劑 與 植 物 病 原 體 類 生 物 除 草 劑 混 合 使 用 昆 蟲 類 與 病 原 體 類 生 物 除 草 劑 混 合 使 用 治 理 研 究 新 進 展化 感 作 用 植 物 分 泌 某 些 化 學(xué) 物 質(zhì) 對 其 他 植 物 的 生 長 產(chǎn) 生 的 抑 制 或 促 進 作 用lCharudattan和 Lin發(fā) 現(xiàn) 酢 漿 草 酸 （ Oxalic acid） 可 以 導(dǎo) 致 鳳 眼 蓮 輕 微 枯黃 ， 并 使 其 根 部 受 損 。lIndra和 Krishnamuthy把 水 鱉 科 一 種 水 龍 舌 草 植 物 (Ottelia alismo

19、ides）放 入 湖 中 ， 3周 后 導(dǎo) 致 湖 中 包 括 鳳 眼 蓮 在 內(nèi) 的 5 種 水 生 植 物 死 亡 。lSantiago(1990)報 道 黑 藻 (Hydrilla )可 以 抑 制 鳳 眼 蓮 的 生 長 。l Pandey等 （ 1993） 用 菊 科 銀 膠 菊（ Parthenium hysterophorus） 的 葉 和 花 的 干 粉 噴 灑 鳳 眼 蓮 ， 1個 月 后 ， 鳳 眼 蓮 開 始 死 亡 ，菊 科 銀 膠 菊 水 葫 蘆 能 源 利 用 水 葫 蘆 厭 氧 發(fā) 酵 能 源 化 利 用 已 成 為 水 葫 蘆 處 理 與 資 源 化 利 用 的

20、 一 個 重 要 途 徑 關(guān) 于 水 葫 蘆 應(yīng) 用 的 想 法水 葫 蘆 有 能 大 量 吸 收 重 金 屬 離 子 的 特 性 ， 能否 將 這 機 理 加 以 研 究 ， 改 造 利 用 后 用 來 做 重 金屬 離 子 的 富 集 和 回 收 利 用 ？生 物 入 侵 在 某 種 層 面 上 ， 對 于 生 物 的 進 化 也有 促 進 作 用 ， 能 否 利 用 基 因 的 滲 透 雜 交 技 術(shù) 對品 種 進 行 改 良 ？ 調(diào) 查 總 結(jié) 水 葫 蘆 從 我 國 開 始 大 力 引 種 繁 殖 到 現(xiàn) 在 投 入 大 量 資 金 積 極控 制 不 過 二 三 十 年 時 間 ，

21、究 其 原 因 水 污 染 致 使 有 機 物 富 集是 其 蔓 延 的 重 要 原 因 ， 所 以 治 理 水 污 染 才 是 真 正 的 治 本 方法 。 更 重 要 的 是 完 善 公 民 意 識 ， 加 強 監(jiān) 督 力 度 ， 加 強 公 民 的 環(huán)保 意 識 教 育 ， 是 人 們 真 正 意 識 到 水 葫 蘆 的 危 害 。 警 惕 生 物 入 侵 ！ 要 在 科 學(xué) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 確 定 引 進 物 種 的 安 全性 ， 既 不 盲 目 也 不 排 斥 ； 同 時 建 立 外 來 物 種 數(shù) 據(jù) 庫 ， 加 強監(jiān) 測 預(yù) 報 1 丁 暉 , 徐 海 根 , 強 勝 , 孟

22、 玲 , 韓 正 敏 , 繆 錦 來 , 胡 白 石 , 孫 紅 英 , 黃 成 , 雷 軍 成 , 樂 志 芳 .中 國 生 物 入 侵 的 現(xiàn) 狀 與 趨 勢 J 生 態(tài) 與 農(nóng) 村 環(huán) 境 學(xué) 報 2011, 27 ( 3): 35- 412劉 念 江 ， 吳 莉 宇 .水 葫 蘆 防 治 方 法 研 究 進 展 J熱 帶 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2006 年 10 月 第 26 卷 第 5 期3鄭 再 就 .水 葫 蘆 的 危 害 及 在 污 水 處 理 中 的 應(yīng) 用 J水 利 科 技 2006 年 第 1 期4陳 志 石 , 吳 競 侖 , 李 貴 .水 葫 蘆 象 甲 對 水 葫 蘆 的

23、 生 物 防 治 效 應(yīng) J雜 草 科 學(xué) 2007年 第 3期5洪 森 輝 .水 葫 蘆 的 生 物 入 侵 、 危 害 及 其 治 理 對 策 J福 建 熱 作 科 技 2004年 第 29卷 第 2期6R. Charudattan, 2001, Biological Control of Water Hyacinth by Using Pathogens: Opportunities, Challenges, and Recent Developments, ACIAR Proceedings 1027O. Ajuonu, M. Byrne, M. Hill, P. Neuenschwa

24、nder, S. Korie, 2008, The effect of two biological control agents, the weevil Neochetina eichhorniae and the mirid Eccritotarsus catarinensis on water hyacinth, Eichhornia crassipes, grown in culture with water lettuce, Pistia stratiotes, International Organization for Biological Control (IOBC) 2008

25、 8 Martin P. Hill, Julie A. Coetzee, & Claudia Ueckermann, 2012, Toxic effect of herbicides used for water hyacinth control on two insects released for its biological control in South Africa, Biocontrol Science and Technology, 22:11, 1321-13339丁 建 等 ， 綜 合 利 用 除 草 劑 與 象 甲 治 理 水 葫 蘆 J浙 江 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 200610鄭 永 敏 等 ,水 葫 蘆 象 甲 對 外 來 雜 草 水 葫 蘆 的 控 制 效 果 J,中 國 生 物 防 治 2001(8)11 M.H. Julien, 2001, Biological Control of Water Hyacinth with Arthropods: a Review to 2000, ACIAR Proceeding 參 考 文 獻 29