布袋蓮
布袋蓮（學名：Pontederia crassipes），或稱鳳眼蓮、軍艦蓮，是一種原產於南美洲亞馬遜河流域屬於雨久花科梭魚草屬的一種漂浮性水生植物，俗稱「水葫蘆」。布袋蓮曾一度被很多國家引進，廣泛分布與世界各地，亦被列入世界百大外來入侵種之一[1]。
布袋蓮
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| 布袋蓮的花 | |
科學分類 
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| 界： | 植物界 Plantae |
| 演化支： | 維管束植物 Tracheophyta |
| 演化支： | 被子植物 Angiosperms |
| 演化支： | 單子葉植物 Monocots |
| 演化支： | 鴨跖草類植物 Commelinids |
| 目： | 鴨跖草目 Commelinales |
| 科： | 雨久花科 Pontederiaceae |
| 屬： | 梭魚草屬 Pontederia |
| 種： | 布袋蓮 P. crassipes
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| 二名法 | |
| Pontederia crassipes | |
形態與生活習性
編輯
布袋蓮在水中漂浮，葉直立光滑，根在水中，呈鬚狀，葉柄中空膨大如同「葫蘆」，因此可以漂浮水面，花為藍紫色。布袋蓮繁殖迅速，在合適的條件下兩個星期即可繁殖一倍。
入侵與危害
編輯布袋蓮1884年被引進亞洲，以後又被引進大洋洲、非洲和澳洲，由於在新地點沒有天敵，它可以迅速繁殖造成災難。
20世紀30年代，布袋蓮作為飼料、觀賞植物和污水防治植物被引進中國，其後在南方作為動物飼料被廣泛種植。從80年代開始，隨著中國內地工業的迅速發展，內河水體的營養化加劇，布袋蓮藉助其高效的無性繁殖與環境適應機制，開始在內河流域內廣泛擴散。泛濫的布袋蓮會堵塞河道、阻礙內水交通，浙江等省份的許多航道就曾被迅速繁殖的布袋蓮所阻塞[2]。此外，大量浮游在水域中的布袋蓮會阻擋陽光透射入水下，並且腐爛後會大量消耗水中的溶解氧，污染水質，從而造成其他水生動植物大量死亡。布袋蓮的爆發嚴重影響了當地生態系統的生物多樣性，並對社區居民的生產、生活、健康造成威脅。
危害生態環境
編輯布袋蓮繁殖快速，易浮游擴散，能夠迅速掩蓋水體，導致水體透光性差；因此在自然水域中，布袋蓮通過與其他水生（浮水與沉水）植物、藻類競爭礦物質營養、陽光等資源，從而抑制其它水生生物與藻類生物的生長。2011年，吳富勤等[3]對雲南滇池跟蹤研究結果亦表明，布袋蓮能夠通過對水體環境質量來影響水體的浮游植物、沉水植物以及藻類生物的光合作用，抑制其生長。此外，布袋蓮的爆發以及其腐爛階段同時會大量地消耗水體中的溶解氧，水下動物比如魚類活動繁殖空間將會減少，甚至會造成魚類大量死亡。相類似於改變了水體中原來固有的食物鏈，從而減少此水域中生態系統的穩定性。
影響人類生活
編輯布袋蓮大量爆發式的生長，常常會覆蓋所在水體，阻塞河道、航道，妨礙水上交通運輸。據報道，武漢市境內漢江下游曾連續二十天出現大面積布袋蓮，對長江下游的船舶安全航行構成直接威脅。在浙江寧波的姚江、奉化江和甬江水面，也因為布袋蓮成災，船隻無法航行[4]。其次布袋蓮能夠吸收大量得有害重金屬等物質，死後將會腐爛沉入水底，對水體造成二次污染、破壞自然水質，嚴重時甚至可能影響居民飲用水品質。第三，由於布袋蓮的緻密生長，給漁民捕魚帶來巨大困難，並常毀壞漁具，致使捕魚成本大大增加[5]。布袋蓮大量生長的水體表面，往往是蚊蟲、有害病原體的滋生場所，對當地居民的身體健康構成潛在威脅[6]。
資源化與利用
編輯生產沼氣
編輯布袋蓮用作厭氧發酵原料產沼氣最早可追溯到1970年代，Chanakya等研究 [7]發現，布袋蓮含有較高的可發酵物質，具有較高產氣潛力。但另一方面，布袋蓮比重輕、含水量高，在厭氧發酵反應器中易漂浮，進出料困難且易堵塞，將布袋蓮切碎在傳統的批次反應器中仍然存在困難。再加上布袋蓮含水量極高，大大增加了制氣成本，限制了布袋蓮在生物能源的商業化道路[8]。
治理水質
編輯布袋蓮在生長過程中能吸收水體中大量的氮、磷以及某些重金屬元素等營養元素，利用布袋蓮治理污染水體在國內外都受到了相當大的重視。理論和實踐證明，布袋蓮對淨化含有機物較多的工業廢水或生活污水的水體效果更加理想。俄羅斯亦引入布袋蓮作為處理生活污水和工業廢水[9]。據文獻報道，在最適宜生長繁殖條件下，一公頃布袋蓮能吸收800人每天排出的氮、磷元素。在戴全德等利用水生經濟植物對太湖入湖河道污染的控制進行生態工程模擬實驗中，結果表明布袋蓮淨化水質效果最好，對氨氮、總氮和總磷的淨化率分別達到99.0%、88.3%、94.2%[10]。在去除水中的重金屬方面，還有研究者採用烘乾後的布袋蓮根吸收法[11]，研究者還指出烘乾後的布袋蓮根去除重金屬的優勢在於不存在高濃度重金屬的毒害作用、比活體根更易達到平衡，可通過多次吸附-解吸而反覆利用。此外還可將布袋蓮製成乾粉固定制成離子吸附柱，用於去除水中的金屬鹽離子。
生產肥料
編輯布袋蓮具備了高產與強大的礦物質富集作用與等特點，可製成有機肥料。周澤江等在研究布袋蓮對常見礦物質乾重富集能力的數據指出，相對應的富集倍數為: K 4044～7909, PO43- 1041～1316, Cl 796～1062, Na 915～2013, Ca 1815, Fe 625～6666, Zn 36～47[12]。其中K的富集能力最強，因此相信是K肥的有機補充。布袋蓮的肥分主要分兩種形式：一是通過將布袋蓮杆與根等部位堆積起來發酵成的堆肥；二是直接將其焚燒後獲得的灰分肥。布袋蓮的制肥工藝多種多樣，傳統中常採取與河底污泥或動物糞便堆積發酵製成堆肥，而灰分肥則是通過直接焚燒布袋蓮的方法製得。2010年，董志德等人採用微生物菌製劑堆製發酵技術生產出的布袋蓮有機肥料，其各組分肥力都到達有機肥的標準並且大田試驗的效果極好[13]。據周文兵等[14]人在其總結中提到的蠕蟲轉化布袋蓮的成肥工藝，與傳統堆肥方法相比，發酵更加持久均勻並且將pH環境維持在比較平穩的低水平，能夠大大保留氨素的肥力與有機肥中的水分。
動物飼料
編輯布袋蓮雖然可以作為動物飼料，但由於所含的纖維素比重較大，因此單一的布袋蓮飼料的適口性較差。此外，布袋蓮植物體中富含有大量的重金屬亦是限制布袋蓮飼料廣泛使用的另一因素。在利用布袋蓮生產動物飼料方面，主要是研究鳳眼蓮與其它飼料的配比以提高動物的適口性[14]。布袋蓮經粉碎後直接單獨青貯較難；通過陰乾去水後，通過補充稻草、醋糟、麥麩等添加物達到較好青貯效果，複合配比的布袋蓮飼料飼養效果表現出明顯的優勢[15]。
水產養殖
編輯利用布袋蓮養魚主要是利用布袋蓮能夠吸收消除水體中的有害物質，防治水體營養過肥而滋生有害病菌以及其亦可為某些魚類提供棲身之地等特性。在實際養殖中，養殖水體中魚類暴發出血性敗血病的發生率有隨水中亞硝酸氮、氨氮濃度變大而升高的趨勢[16]。因此在養殖過程中，在水體中放養一定量的布袋蓮一直是某些養殖漁業中控制水質的一種新式做法。利用布袋蓮控制水質，可以大量避免池塘換水對魚類產生應激反應的影響。陸建忠等的研究指出，在烏鯉魚與編魚的混養模式中，放殖20%池塘面積的布袋蓮，養殖期間不用換水，兩種魚的產量明顯增加。當然，利用布袋蓮養魚在生產過程中應注意布袋蓮的放養量與繁殖量，適時將適量的布袋蓮移出防止布袋蓮對水體產生二次污染等。
造紙纖維
編輯Goswami[17]在其文章中指出，布袋蓮具備造堅韌強度紙張的潛能，他發現在製備抗油脂紙的竹漿原料中摻入布袋蓮漿，可增加紙張的物理強度。
防治
編輯傳統的治理方法主要通過人工或者機械打撈。目前在世界上，中國浙江省[18]及美國東岸[19]均嘗試引入以布袋蓮為食物的多種天敵昆蟲，但效果各異[20]，而且所費需時[21]，這使得當布袋蓮是因為水體營養突然變得豐富而暴發時，生物防治難以發揮其功效[22]。以下列出各種曾使用的昆蟲：
- Neochetina eichhorniae Warner：比較有效，1972年開始採用，原生於阿根廷，首先在美國佛羅里達州試驗，現已在30個國家採用[19]；
- Neochetina bruchi Hustache：比較有效，1974年開始採用，原生於阿根廷，首先在美國佛羅里達州試驗，現已在27個國家採用[19]；
- Niphograpta (Sameodes) albiguttalis (Warren)：一種飛蛾，1977年開始採用，也很常用[19]；
- Orthogalumna terebrantis Walker：一種甲蟎，原生於北美洲[19]；
- Xubida infusellus (Warren)：一種飛蛾，但會傷害其他經濟作物[19]；
- Cercospora piaropi Tharp：一種真菌[19]；
- Eccritotarsus catarinensis (Carvalho)[19]；
- Bellura densa (Walker)：在南非實驗中，但會傷害芋（Colocasia esculenta）而落選[19]；
- Cornops aquaticum (Bruner)：在南非實驗中[19]；
- 突葉蟎（Tetranychus tumidus）：一種葉蟎，原生於北美洲[19]。
- 水葫蘆象甲：由寧波農科院從聯合國農糧組織買來引進到中國浙江省[18]。
別名
編輯氣象學
編輯颱風浮蓮，自2022年「颱風康森」被除名後，颱風委員會決定用以上植物名稱代替。
同物異名
編輯- Eichhornia cordifolia Gand.
- Eichhornia crassicaulis Schltdl.
- Eichhornia crassipes (Mart.) Solms
- Eichhornia speciosa Kunth
- Heteranthera formosa Miq.
- Piaropus crassipes (Mart.) Raf.
- Piaropus mesomelas Raf.
- Pontederia crassicaulis Schltdl.
- Pontederia elongata Balf.
圖片
編輯-
膨大葉柄的剖面 -
整株布袋蓮
注釋
編輯參考
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外部連結
編輯
- （繁體中文）（英文）鳳眼蓮 Fengyanlian（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 藥用植物圖像資料庫 (香港浸會大學中醫藥學院)
- 布袋蓮 Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, 1883. 臺灣物種名錄. 臺灣: 中央研究院生物多樣性研究中心. [2013-01-24] （中文（臺灣））.