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令人超级头疼的紫色花海,其实用处超多全身是宝?

封面图里这家伙,放大看你们很多人可能就认识了。

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大名鼎鼎的水葫芦,曾有着掀翻滇池的战绩,简直是入侵生物中的“模范生”。对它们的严格看管这些年才有些成效,听说又要把它们放出来再就业了?这究竟是咋回事?

一袭紫衣水上漂

让我们先来重温下这位生态杀手的基本情况吧。水葫芦,大名实为凤眼莲(Pontederia crassipes),是雨久花科梭鱼草属的成员。其老家在南美洲,现已广泛分布至世界各地温暖区域的自然水体中。

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成年草从来不做选择,立志要从你的全世界走过

乍一看水葫芦,最显眼的一定是那些葫芦般膨大的叶柄,剖开看看,内部被多边形的气室满满填充——这是水葫芦漂浮水中的秘籍。

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未末编辑在江南拍摄水八仙视频时就发现了一大片水葫芦

图源:博物好评满满的水八仙视频,快去瞅瞅👇!

水八仙的种植和采收方式都太特别了!

它们的花也很吸睛,最上方的一片绘着一只“凤眼”——鲜艳的黄色眼珠缀在深蓝紫色块中央,显得妖艳而锐利。这只眼睛的存在显然不是为了和你眉目传情。有研究表明,其可能作为蜜导存在,能够吸引并引导昆虫访花,以提升传粉效率。

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花药三长三短,分工各有不同,一切都是为了多生优生。

这些花往往十余朵围绕一根多棱的花葶而生,形成穗状花序。远远看去,倒跟风信子有些神似,只不过个头大了些,眼睛多了点。因而在英语国家,水葫芦被唤作“water hyacinth”,即“水风信子”,也就不足为奇了。

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风信子

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水风信子

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一个在岸上收费,一个在水里犯罪

而在视线难以企及的水下,除了乱糟糟的棕黑色须根,水葫芦还悄悄伸出数根匍匐枝,一边向外伸展,一边长出新的植株。这些枝条就像是传送带,将水葫芦的复制个体源源不断地粘贴到远方。

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向远方!前进!

霸道扩张惹人恨

除了生得多,水葫芦还长得快!其茂盛的根系可以将水中溶解的营养物质源源不断地供给植株,条件适宜时,它们每天都能增加30%的生物量。环境适应能力强、缺少天敌等因素也促进了水葫芦的扩张,使得它们只需短短几日便可规模翻倍。

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说什么群英荟萃,我看是恶魔聚会

这种霸道的扩张模式常会造成恶劣的生态影响。快速生长会抢占水面空间、遮蔽阳光,并大量消耗水体中的养分和溶解氧,从而影响到水域中的其它生物。为此,人们往往需要投入巨额资金来控制其生长并修复水体。2012年,美国弗罗里达州政府曾豪掷340万美元,只为控制11000公顷水域的水葫芦。

在中国,水葫芦的黑历史并不算悠久。20世纪初,它们才被当作观赏花卉引入上海。而到50年代以后,人们才将其作为饲料和水质净化植物推广种植。

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从花盆到广阔天地,只用了短短几十年

物化生纷纷上阵

直到某一天,水葫芦突破了水域限制,成功逸为野生。仅仅过了五六十年,它们已将地盘扩展到我国的大半省市,每年造成近百亿元的直接经济损失。一项研究显示,江苏省的387个水体样点中,有29.42%出现了水葫芦的踪迹。在2012年,这一水中恶霸被列入《国家重点管理外来入侵物种名录(第一批)》。

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滇池中的水葫芦花海颜值在线,但虾兵蟹将龟丞相并不想看。

那么,在过去的几十年中,我们都采用了哪些手段控制它们呢?

1

物理打捞

最为常见的是物理打捞,即利用人工或机械收集水体中的植株后集中处理。在入侵早期较为有效,但在入侵严重的水域,打捞的速度可能赶不上水葫芦生长繁殖的速度。另外,水葫芦根系强健啥都想尝尝,尤其是对氮磷钾和重金属压根没法拒绝,一旦后续的处理工作没跟上,这些污染物很有可能被重新释放到环境中,造成新的生态威胁。可见打捞这一方法虽立竿见影却不能斩草除根。

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就像是题目中那一边加水一边放水的谜之游泳池,这满塘的水葫芦也不知道猴年马月才能捞完

2

化学防治

化学防治倒是高效且方便,但除草剂本身也是一种潜在的污染物,使用不当有可能影响到其它水生土著的正常生活。就算是孤注一掷要跟水葫芦决一死战了,你会发现它们好像也没那么容易被消灭。叶片上的厚重蜡质(物防)和抗药性(魔抗)使得总有漏网之鱼出现,而又多又能熬的种子又能助其重振旗鼓。

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许多小动物偶尔会把水葫芦当小零食吃几口,要是打多打错了药……

3

生物防治

目前,最有前景的手段还得是生物防治。在原产地,昆虫和致病菌等天敌和水葫芦之间形成动态平衡。上世纪末,我国科研人员曾引进两种专食性水葫芦象甲,但至今尚未大规模推广应用。这可能是因为这些天敌物种从投放到明显见效的周期较长,且其潜在的生态风险也需要一定时间进行综合评估,毕竟如果又造成了另一物种的入侵可就得不偿失了。

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两只象甲对水葫芦虎视眈眈,看来专业事是得找专业虫做。

全身是宝榨干它

或许你会想:“既然水葫芦们颇有“春风吹又生”的劲头,那有没有一种可能:把它们驯化成韭菜呢?”你别说,还真有人这么操作了!许多科研人员已经开始探索将其作为一种廉价、量大、可再生的潜力股物种应用于工业生产、环境治理等多个方面。

1

净化水质

一方面,极快的生长速率使得水葫芦在短期内能够从水中积累更多的氮磷钾,其代谢产物则对多种幕后黑藻有着明显的抑制作用,相当于抢走了水体富营养化的原料还顺手破坏了工厂。另一方面,水葫芦对镉、汞等重金属的富集效果显著。

此外,也有研究显示它们可以在一定程度上去除泄漏到水体中的染料。只要能做到规范处理“下岗植株”,在水体环境治理这方面,水葫芦简直是执行力爆棚的高效牛马。

2

制作饲料

吃饱喝足的水葫芦,还能送到养殖场继续发光发热(当然重金属污染水体中的水葫芦不行)。其蛋白质含量不低,同时富含无机盐和纤维素等营养物质,对二师兄来说较为有益。但在上个世纪的实际应用中,二师兄们似乎对水葫芦不太感冒。而近些年,随着技术优化,改良版水葫芦牌饲料重新走进养猪场、养鸡场,甚至是养虾场——据说添加水葫芦成分的虾饲料可以显著提高虾的抗病能力。

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猪:我其实不太想直接啃……

卡皮巴拉:我来!

3

化身肥料

而在农场,水葫芦则化身肥料,满腹氮磷钾对作物们堪称是一顿大餐。珠海的一家公司曾申请了一项专利,即利用水葫芦进行生物发酵,生产的有机肥可使作物增产30%-120%。同时,施加了水葫芦肥料的土壤水分蒸发量明显降低,若是遇到了暴雨天还能避免水土流失的发生。

4

生产清洁能源

水葫芦干物质的碳氮比不高不低,十分有利于通过厌氧发酵产生甲烷,每公顷水葫芦的发酵产能远高于等面积油菜等传统能源作物的产能。而在近几年,有研究人员提出可以水解水葫芦中丰富的纤维素以直接获取葡萄糖和木糖等多种糖类物质,这些成分经进一步发酵可制取酒精和氢气等清洁燃料,为水葫芦的能源化利用开辟出一条新路径。

上海市青浦区则将前面几点结合,实现了一水葫芦多用,形成完整的“压榨”链条:先把打捞到的水葫芦加工成草粉饲料填饱獭兔的肚子,再把獭兔的粪便混合其它水葫芦的压滤液作为沼气发生原料。这项工程每年可处理水葫芦12万吨,从水体中带走各类污染物质和有机物近2.2万吨,并能养成獭兔25万只。而生产沼气的副产物沼液和沼渣还能给作物加餐,简直一举多得。

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獭兔,也叫雷克斯兔

5

生产产品

水葫芦还能用来生产各种产品。武汉一生物公司将它们制成无毒的生物胶黏剂,在家居行业有着广泛的应用前景。而在印度等地,人们看中了它们丰富的纤维,将其制作成各类纸制品,或者编织成家具、摆件和手把件等,这些产品环保无害,价格也不贵,很受欢迎。

另外,水葫芦粉碎后能够作为复合材料的增强体和药物的缓释材料,水解后可以生产制造超级电容的碳微球,提取的纤维素还能作为还原剂和稳定剂用以制作银纳米颗粒,总之在各个领域都能有一席之地。

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水葫芦编制而成的凉拖,不知道脚感如何

如果你觉着上面这些玩法好像都离我们比较遥远,那如果我告诉你这玩意还能吃,你将作何感想?其实,《中国植物志》中本就有记载“嫩叶及叶柄可作蔬菜。全株也可供药用,有清凉解毒、除湿祛风热以及外敷热疮等功效”。

6

成为美食

据说,马来西亚人常以水葫芦的嫩芽和花作为蔬菜,认为其味道清香爽口且营养丰富。而国内吃过的人则表示水葫芦的口感类似于小白菜,味道尚可。武汉某公司曾开发过一款水葫芦饮料,上市的10万余瓶很快便一销而空。此外,水葫芦还能用以生产各种营养添加剂、保健品及药品,极具市场潜力。(PS:水葫芦易富集重金属,建议不要自己采摘轻易尝试)

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水葫芦美食,你们敢吃么

图源:截屏

由此可见,水葫芦的治理与利用如同一枚硬币的两面,不可分割。我们一方面要防止进一步泛滥;另一方面,更要依靠科技创新,深度挖掘其在水净化、农业、能源等领域的价值,让清理它们的行为变得有利可图。唯有形成“以用促治”的良性循环,我们才能真正驾驭这匹令人头疼的“绿色野马”。

参考文献:

[1] 凌欣华,刘兴隆,钟雄声,等.水葫芦饲料资源化研究进展[J].广东畜牧兽医科技,2022,47(05):41-45+67.

[2] 郑铮铠,王林,王成南,等.水葫芦在河湖治理中的作用和解决方案[C]//河海大学,生态环境部黄河流域生态环境监督管理局,华北水利水电大学,中国自然资源学会水资源专业委员会.2020(第八届)中国水生态大会论文集.乐清市柳市镇农民合作经济联合会(农业公共服务中心);乐清市信受农业发展有限公司;,2020:643-649.

[3] 张红艳,刘建龙,闵克祥,等.水葫芦的防控现状与对策建议[J].水利发展研究,2025,25(10):159-164.

[4] 张为,余婵,金海洋,等.水葫芦防治技术及资源化利用研究进展[J].三峡生态环境监测,2023,8(01):11-16.

[5] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志第十三卷第三分册[M].北京: 科学出版社,1997: 139.

[6] Guna, V., Ilangovan, M., Prasad, MGA., et al. Water hyacinth: A unique source for sustainable materials and products[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5(6): 4478-4490.

撰文 | 王孜宇

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 未末