入侵植物凤眼莲研究现状及存在的问题

 凤眼莲(Eichhornia crassipes)原产南美洲,被列为世界十大恶性杂草之一,现已入侵了非洲、亚洲、北美洲、大洋州、甚至欧洲等5个大洲,至少62个国家和地区都受到了凤眼莲入侵的危害。凤眼莲的入侵已经引起了一系列的生态、经济、社会问题：首先,它改变了当地水体生态系统的物理、化学环境,进而影响水体生态系统的生物多样性,破坏食物链、物质循环等生态过程的正常运行;其次,凤眼莲造成当地经济的重大损失,航运、渔业、水利等都受到了危害;再次,凤眼莲的入侵爆发也对当地居民饮水、健康等造成威胁。目前,对于凤眼莲的控制及其治理主要有物理的、化学的、以及生物的等3种方法。利用天敌、病菌、以及化感作用等的生物控制被许多专家和学者推崇,同时,利用生物控制凤眼莲入侵也日益成为研究的热点。但是,综合目前对于凤眼莲的认识和研究,仍然具有片面性,需要从生物特性、种群生态、生态系统等方面深入研究凤眼莲入侵机制。而利用生物控制凤眼莲的研究和技术尚不完善,需要进行种间竞争、捕食及遗传变异等方面的探讨和研究。通过总结控制凤眼莲各种方法的长处和不足,最后指出利用生物的方法,并结合污水治理、水系宏观调控及监测等方法,综合治理凤眼莲,是十分必要的,而且也是最具有前景的。     

表型可塑性和局域适应在紫茎泽兰入侵不同海拔生境中的作用

紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵物种之一,为探讨表型可塑性和局域适应在其入侵中的作用,在高、低海拔的两个样地内,测定了来自云南南部640～2450 m海拔范围的6个种源的紫茎泽兰种群的株高、冠宽、分枝数和高温半致死温度(HSLT).结果表明,在高海拔样地,各种群紫茎泽兰株高、冠宽、分枝数和HSLT(2130 m的哀牢山种群除外)均显著低于在低海拔样地,紫茎泽兰各种群的株高、冠宽和分枝数的可塑性指数(0.881～0.975)均较大,而HSLT的可塑性(0.052～0.200)较小.无论在高还是低海拔样地,紫茎泽兰的株高、冠宽和分枝数在种群间的差异均不显著,而HSLT在种群间的差异达极显著水平,表现出明显的遗传分化,但其在种群间的差异仍小于其在样地间的差异.在高海拔样地,紫茎泽兰各种群的分枝数与种源海拔呈显著正相关;在低海拔样地,紫茎泽兰的HSLT与种源海拔呈显著负相关,表现出明显的局域适应特征.表型可塑性和局域适应均与紫茎泽兰的入侵有关,但前者的作用可能更大.     

铁-碳内电解质下4种水生植物的净水效果

为比较湿地生态系统中常见水生植物的净水效果,在铁-碳内电解质下以凤眼莲、睡莲、菖蒲、芦苇4种水生植物为研究对象,比较分析植物及其组合在不同试验时间(1～5 d)对污水中铵氮、化学需氧量(COD)、总磷(TP)的净化效果.结果表明:与无植物的对照相比,铁-碳内电解质下单种水生植物对污水中的铵氮、COD、TP去除效果更好,但物种间存在明显差异.在污水处理2 d时,凤眼莲对铵氮的去除率达到100%;3 d时,铵氮在菖蒲水体中的浓度接近0;各类型植物组合对铵氮的去除效果均较好.在污水处理2 d时,凤眼莲的水体COD浓度接近0,菖蒲次之,凤眼莲-菖蒲组合水体的COD浓度降为最低(4.33 mg·L^-1),去除率为85.1%.在处理4 d时,凤眼莲的TP浓度最低,芦苇次之;处理2 d时,凤眼莲-菖蒲水体的TP浓度最低.内电解质与植物的组合效果比单纯内电解质对污水的净化效果好,植物的配置应依据污染物水平进行优化.     

喙尾琵甲（鞘翅目：拟步甲科）形态记述及生物学特性观察

记述了喙尾琵甲Blaps rhynchopetera Fairmaire各虫态特征,观察了其生物学特性.实验种群1月下旬至12月上旬产卵,卵期为8～15 d;幼虫期141～213 d,共9～13龄,第9龄以后,龄期较长;蛹前期8～14 d;蛹期12～24 d.成虫羽化24～92 d后性成熟,开始交配产卵活动,成虫期超过18个月.自然种群在昆明和曲靖1年发生1～1.5代,世代重叠严重;以不同龄期幼虫和成虫越冬,越冬幼虫于次年4月上旬开始化蛹,新羽化成虫于4月下旬至12月上旬交配产卵,成虫全年都能活动、产卵.该虫为夜出型、暂栖性土壤昆虫,喜潮湿阴暗的环境.成虫具有夜出习性、防御性和群聚性.     

上海市不同区县中小河道氮磷污染特征

以上海11个区县,共19条河道、65个点位进行1a的氮磷污染情况调查。结果表明:(1)上海河道为不完全感潮型河网水系。潮汐、降雨对氮磷污染物的分布影响具有时间差异性。(2)上海河道区县之间氮磷污染差异大(P0.05)。氮磷浓度从中心城区河道依次向外呈现"圆环状"稀释扩散趋势。黄浦江以南河道水质好于黄浦江以北河道;近江苏的河道总体氮磷浓度水平高于近浙江的河道(上海东南部)(P0.05)。水体中污染物浓度、扩散、降解与人为扰动和城镇化程度密切相关。(3)聚类分析(Cluster Analysis,CA)结果显示上海市河道污染水平在点位之间区别不大,而多维尺度分析(Multidimensional Scaling,MDS)显示上海市河道污染水平在点位之间具有一定差异,并与水质评价结果一致。(4)经生态修复后的河道水质优于修复前(P0.05),说明上海市人工水生态修复措施和生态型驳岸建设对改善河道水质有潜在价值。     

铁杉球蚜的生物学及空间分布

通过对铁杉(Tusga chinensis Pritz)-云杉(Picea retroflexac Mast)、铁杉-华山松(Pinus armardi Franch)、云南铁杉(Tusga domosa Eichler)-槭树(Acer mono Maxim)-桦木(Betula platyphylla Suk)四川主要铁杉林类型中铁杉球蚜Adelges tsugae Annand林间定株、种群随机抽样、室内饲养研究表明,铁杉球蚜在四川1年发生2代(越冬代和第1代),世代重叠,成虫营孤雌生殖。越冬代从4月上旬至第2年的4月下旬,产卵盛期在5月下旬,平均产卵量为15.58粒,1龄若虫具有滞育越夏习性;第1代从12月下旬至8月中旬,产卵盛期在3月下旬,平均产卵量为67.37粒,并可产生有翅成虫,但无转主危害现象。种群的发育与温度有相关性,温度高林分种群发育进度快于温度低林分。该虫的危害与生境有一定相关性,铁杉针阔混交林危害重于铁杉针叶林;同一树冠不同层次之间、不同方位之间危害程度差异不显著;当年受害严重的树株第2年受害不严重。     

玉米田截形叶螨种群动态的研究

1999～2001年于内蒙古巴彦卓尔盟杭锦后旗研究了玉米田截形叶螨田间种群动态。结果表明．截形叶螨在玉米田的空间格局为聚集格局,随着叶螨种群密度的上升,其聚集强度下降应用最优分割法将玉米截形叶螨田间种群动态划分为5个阶段：①7月上旬前为种群初建期,叶螨在玉米田刚开始发生,种群数量很低,只分布在极少数植株上;②7月中旬为种群缓慢增长期,种群数量低,增长缓慢,聚集强度高;③从7月下旬至8月中旬为种群快速增长期,种群数量高,增长迅速,叶螨分布至全田,聚集强度下降;④8月下旬为种群高峰期,种群数量最高,聚集强度较低;⑤9月以后为玉米截形叶螨种群的衰落期,由于玉米受害严重及玉米进入生长后期,中下部叶片大部分均已枯死,上部叶片也已老化营养水平下降,加之气温下降,叶螨种群数量迅速下降。     

两种水生植物对抗生素污染水体的修复作用

采用水培方法,通过检测水样中氨苄青霉素（Ampicillin）、盐酸四环素（Tetracycline）、盐酸土霉素（Oxytetracycline）和盐酸金霉素（Chlortetracycline）含量的动态变化,确定水生植物大漂（Pistia stratiotes）和凤眼莲（Eichhornia crassipes）对水体中抗生素的清除作用。结果显示：①在系列高浓度（10～50 μg/mL）抗生素的条件下,凤眼莲去除水中盐酸金霉素与盐酸土霉素的效果优于大漂;②对于采集的污水（抗生素浓度＜2.5 μg/mL）,培养72 h后,大漂和凤眼莲对盐酸四环素的去除率分别达80%和90%以上,对氨苄青霉素的去除率分别达80%和70%以上。大漂和凤眼莲对4种抗生素污染的水体均表现出不同程度的修复功能,特别是凤眼莲效果更佳,可作为去除水体抗生素污染的首选材料。     

长尾麝凤蝶生活史、生命表、生境及保护

评价了长尾麝凤蝶Byasa impediens在白水江自然保护区碧峰沟的生存状况,对其实施保护,维持其种群长期生存.通过野外观察、实验地饲养、野外林间样方调查、线路调查等方法,研究了长尾麝凤蝶的生物学特性和自然种群生命表,调查了生境,分析了致危原因,提出了保护措施.长尾麝凤蝶Byasa impediens在白水江自然保护区一年两代,以蛹在灌木或树枝上越冬,翌年4月中旬羽化.第一代成虫5月中下旬为高峰期;第二代成虫高峰期在6月下旬到7月中旬.有世代重叠.雄成虫比雌成虫早羽化7～10d,飞行能力较强,其飞行活动主要受到寻找雌成虫交尾和访花补充营养的影响,主要在沟底活动.雌成虫飞行能力较差,主要在出生地附近访花交尾产卵,飞行活动主要受到寻找寄主植物和访花补充营养的影响.雌雄性比1：4.1.雄成虫寿命平均6.9d,最长26d;雌成虫寿命平均7.6d,最长21d.孕卵量平均为31.5粒.成虫主要的访花蜜源植物有： 合欢Albizzia julibrissin、粉叶羊蹄甲Bauhinia glauca、臭牡丹Clerodendrum bungei、接骨草Sambucus chinensis.异叶马兜铃的生境选择,在本区的分布海拔范围为900～1680m,最适范围为1200～1500m.多分布于山坡丛林内郁闭度小于0.7且林下有灌木分布的林间小路、林窗边缘.郁闭度大于0.8则分布较少.幼虫分布的范围为800～1500m.异叶马兜铃的最适生境即长尾麝凤蝶幼虫的最适生境.影响种群下降的主要原因是生境丧失和退化.生境的破坏、丧失减少了寄主植物的数量和分布范围.毁林开荒、人畜践踏、喷洒除草剂对马兜铃和幼虫生存有重要影响.种群受到密度制约,异常气候条件和天敌是主要限制因子.夏季高温干旱、秋季淫雨降低了卵和幼虫的成活率,寄生蜂降低了越冬蛹的成活率.幼虫期的天敌主要有：蜘蛛、蠼螋、胡蜂、猎蝽、姬蜂、鸟类,蛹期和成虫期的天敌为鸟类.保护措施有：（1）保护和恢复生境,如退耕还林,提供廉价电能、加强保护执法,发展生态旅游等;（2）在异质种群斑块中心部位建一个廊道斑块;（3）在最适生境中,适度的割灌可促进寄主植物的生长,有利于蝶类种群的增长.     

云南的外来入侵植物

综述云南外来入侵植物的现状、分布、入侵的主要途径和危害等。列出云南外来入侵植物75种的详细资料,详细论述其中危害较严重的紫茎泽兰、飞机草、凤眼莲、空心莲子草、马缨丹和肿柄菊等,并讨论应采取的防治对策。提出云南是我国生物多样性最丰富的地区,但也是外来入侵植物危害最严重的地区;虽然很多外来入侵植物都能在云南蔓延,但真正引起严重危害的却不多;恢复本地植被,减少对生态系统的干扰,建立外来入侵物种监测机制和风险评价体系将是防范外来入侵植物的有效途径。     

凤眼莲等水生植物对重金属污水监测和净化作用的研究

本文研究了凤眼莲、芦苇、蒲草、杏菜、黑藻等高等水生植物对含砷、汞、镉污水的监测作用和净化能力以及温度、pH值等因子对植物的影响。初步认为凤眼莲是含砷污水的监测植物,同时又是含砷、汞,镉污水的净化植物。芦苇,蒲草是抗污能力较强的植物,并能吸收积累污水中的砷、汞、镉。水生植物对砷、汞、镉的忍耐力大小是因其植物生活型不同而异,一般为挺水植物>飘浮、浮叶植物>沉水植物。积累量为沉水植物>飘浮、浮叶植物>挺水植物。植物对重金属元素的吸收积累受温度和pH值等生态因子的制约。     

Potential of <Emphasis Type="Italic">Eichhornia crassipes</Emphasis> for biomass refining

Here we explore the utilization of Eichhornia crassipes, commonly known as water hyacinth, as a competitive source of biomass for conversion to fuel. Ecologically, E. crassipes is the most undesirable of a class of noxious and invasive aquatic vegetation. Water hyacinth grows rapidly on the surface of waterways, forming a dense mat which depletes the surrounding environment of essential nutrients. These properties, rarely encountered in other plant systems, are features of an ideal feedstock for renewable biomass. The high characteristic water content limits the range over which the material can be transported; however it also makes E. crassipes a natural substrate for rapid microbial metabolism that can be employed as a potentially effective biological pretreatment technology. We show through a life cycle analysis that water hyacinth is a competitive feedstock with the potential to be produced at a cost of approximately 40 dollars per ton of dry mass.     

利用水生植物原位修复污染水体

在实验围隔系统中,夏季利用凤眼莲、冬季利用耐寒型沉水植物伊乐藻等恢复水生生态系统,研究水生植物对水体氮、磷营养盐、透明度等理化性质的影响.结果表明：水生植物处理围区营养盐水平均显著低于围区对照和大湖水体.最初15 d,凤眼莲生长速度快,覆盖面积从100 m²增加到470 m²;44 d后,覆盖面积达到65％,处理围区的水质最佳,总氮(TN)、铵态氮(NH₄⁺ -N)、亚硝态氮(NO₂^- -N)、高锰酸钾盐指数(COD_Mn)和叶绿素a浓度最低,透明度达到1.7～1.8 m(水底).10月份后,处理围区水体总磷(TP)维持在0.1 mg·L^-1左右.处理围区透明度提高后,伊乐藻逐渐成为优势种(覆盖面积达到总水域的1/3),在净化水质、维持水质理化性质稳定和提高透明度方面作用显著.表明水生植被恢复可以有效降低水体营养盐,控制浮游植物增长,是改善富营养湖泊水质的重要措施.     

凤眼莲无菌苗培养及其克藻效应

次第选用固体培养基、有机培养溶液和无机培养溶液,通过改善培养条件,从凤眼莲的腋芽培养出生长正常的无菌苗。用生物检测法测试无菌苗对衣藻的克制效应。试验结果表明,在无根际微生物着生的条件下,凤眼莲种植水仍然显示了克藻作用,说明克藻物质是由凤眼莲本身分泌的,不是由根际微生物所产生的。     

Effect of the application of water hyacinth compost/vermicompost on the growth and flowering of Crossandra undulaefolia,and on several vegetables

The impact of the application of compost/vermicompost obtained from water hyacinth (Eichhornia crassipes, Mart. Solms) on plants was assessed in terms of growth and flowering of the angiosperm crossandra (Crossandra undulaefolia). Overall nine morphological, size, and yield attributes were studied in crossandra saplings raised on water hyacinth compost or vermicompost as compared to the untreated saplings. Application of vermicompost led to statistically significant improvement in the growth and flowering of crossandra compared to the untreated plants. The impact of compost was also beneficial but a little less distinct than the positive impact of vermicompost. Qualitative studies were simultaneously conducted in five kitchen gardens owned by farmers near Pondicherry. In three of these locations water hyacinth vermicompost was applied-and no other fertilizer-for months to different species of vegetables. Water hyacinth compost was similarly applied in another two locations. In all the locations no adverse effect on any of the plant species was observed. We believe these studies would help in dispelling the apprehension of farmers that compost/vermicompost obtained form a pernicious weed like water hyacinth may have deleterious effect on other plants.     

Phytoremediation of mercury- and methyl mercury-contaminated sediments by water hyacinth (Eichhornia crassipes)

Phytoremediation has the potential for implementation at mercury- (Hg) and methylHg (MeHg)-contaminated sites. Water hyacinths (Eichhornia crassipes) were investigated for their ability to assimilate Hg and MeHg into plant biomass, in both aquatic and sediment-associated forms, over a 68-day hydroponic study. The suitability of E. crassipes to assimilate both Hg and MeHg was evaluated under differing phosphate (PO4) concentrations, light intensities, and sediment:aqueous phase contamination ratios. Because aquatic rhizospheres have the ability to enhance MeHg formation, the level of MeHg in water, sediment, and water hyacinth was also measured. Hg and MeHg were found to concentrate preferentially in the roots of E. crassipes with little translocation to the shoots or leaves of the plant, a result consistent with studies from similar macrophytes. Sediments were found to be the major sink for Hg as they were able to sequester Hg, making it non-bioavailable for water hyacinth uptake. An optimum PO4 concentration was observed for Hg and MeHg uptake. Increasing light intensity served to enhance the translocation of both Hg and MeHg from roots to shoots. Assimilation of Hg and MeHg into the biomass of water hyacinths represents a potential means for sustainable remediation of contaminated waters and sediments under the appropriate conditions.     

中国南部基塘区农业模式的变迁与凤眼蓝的入侵

为了探究凤眼蓝(别名凤眼莲, Eichhornia crassipes)入侵中国南部基塘区的主要原因, 对历史文献与档案资料进行了综合分析, 结果表明: 凤眼蓝在中国大陆的出现早于1930年。1911年后, 凤眼蓝曾入侵浙江省杭嘉湖平原水网河道。凤眼蓝也是1911年以来珠江三角洲地区十分常见的水生植物。1911-1980年, 基塘农业是浙江省的杭嘉湖地区和广东省珠江三角洲地区的典型农业经营模式, 凤眼蓝在这两个地区都曾被用作有机肥。20世纪50年代末至70年代, 长江流域曾推广凤眼蓝栽培技术, 对凤眼蓝进行了大规模的养植, 但1950-1980年的广积肥运动控制了凤眼蓝的繁殖速度和规模。1980年以来, 基塘地区成为长江三角洲和珠江三角洲城镇化与工业化快速发展的区域, 传统的循环农业经营模式普遍被废弃, 同时, 基塘区河网湿地水文生态环境的改变是凤眼蓝入侵中国南部基塘区的主要原因。     

马缨丹叶提取液对水葫芦叶片中超氧物歧化酶活性和过氧化氢积累的影响

水葫芦[Eichhornia crassipes（Mart）Solms]是世界上繁殖最快、危害最严重的多年生水生杂草之一。为了避免化学除草剂对水体的污染,生物防治已成为当前水葫芦治理的重要方向。马缨丹（Lantana camara）是马鞭草科的一种植物,其叶片提取物对水葫芦有很强的毒性。研究结果表明：经马缨丹叶提取液处理的水葫芦叶片中,超氧物歧化酶（SOD）活性与H2O2浓度均显著升高,但过氧化氢酶的活性受到抑制,膜脂过氧化程度明显增加。H2O2的组织化学染色结果表明H2O2在气孔细胞中有异常高的积累,H2O2过量产生同时导致水葫芦叶片失绿与细胞死亡。因此,氧胁迫可能是马缨丹提取液对水葫芦毒害的主要原因之一。     

Physiological Mechanism of Eichhornia crassipes in Inhibiting the Growth of Microcytisaeruginosa

Russian Journal of Plant Physiology - Water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms), an invasive plant, is used to control algae-polluted water, but the mechanism among which is not clear. In...