空心蓮子草的國內入侵及控制利用研究進展

丁 聰，徐 飛，朱雅潔

（山東師范大學地理與環境學院，山東 濟南 250358）

空心蓮子草 （Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb）原產于巴西，俗稱水花生，又名喜旱蓮子草，多年生草本植物，屬莧科蓮子草屬，作為中國首批外來入侵物種之一，危害性極大，其幼莖可食用，也可供飼料使用。分布在水環境和陸地兩個生態型中，既具有水生型的特征，又具有旱生型的特征[1]，以其對外在環境強大的適應能力，給我國生態系統的完整性和自然性帶來了難以恢復的損失。空心蓮子草同樣具有直接的利用價值，如藥用價值、食用價值等。

1 空心蓮子草的分布區域

空心蓮子草原產于南美洲，廣泛分布在巴西、阿根廷等國，后經擴散、蔓延傳播，在我國南方地區、大洋洲、北美洲、東南亞、北歐等地均有發現。以其高效的繁殖能力和對新生環境的生存能力，在我國蔓延開來，在我國的江浙地區、湖南、北京等二十余省廣泛分布[2]。我國的空心蓮子草多分布在北緯44°以南、東經97°以東的亞熱帶、熱帶氣候區，這些地帶能夠提供適宜的溫濕生長條件，由于其喜溫喜濕的特點，在夏季時季會在河道、湖泊中大量瘋長。京津地區近年來也發現了其歸化植物[3]，遍及大半個中國（見圖1），目前都有其的存在。

圖1 基于GIS的空心蓮子草樣點分布圖—中國 數據引自：https://demo.gbif.org/和 http://www.cvh.ac.cn/Fig.1 GIS point distribution map based on Alternanthera philoxeroides—China Data from：https://demo.gbif.org/and http://www.cvh.ac.cn/

空心蓮子草最早是我國寧波市（1934年）發現，以用作豬飼料的用途引進我國，逸為野生后在江浙一帶開始蔓延，在上世紀60年代在我國四川省和云南省發現該物種，短短三十年的時間就從沿海地區擴散到內陸，入侵速度迅猛。圖1中基于年代變化的樣點的大小是根據空心蓮子草出現的年代而變化，出現年代越早，表明空心蓮子草在該地入侵時間越長，則侵染半徑越大；基于空間分布的樣點則是同樣大小的點，表示目前我國空心蓮子草的分布地域及數量，樣點的顏色越深則說明空心蓮子草的分布更密集，該地被侵害的程度越深。空心蓮子草起初分布在我國秦嶺淮河以南亞熱帶和熱帶季風氣候區，隨著時間推移，在我國北方的溫帶季風區也有其分布，其對環境的適應性增強，給防控和治理空心蓮子草增添了難度，同時也造成了更為嚴重的經濟損失。

2 空心蓮子草的危害

2.1 造成航道堵塞

在利用空心蓮子草的同時，卻不注重對其的防除，它能與外來入侵水生植物水葫蘆（Eichhornia crassipes(Mart.)Solms）共同形成優勢種群[1]，二者大量繁殖，排斥其他原有物種的生存。在二者形成的單一種群中，能夠迅速生長蔓延，能在夏季短時間內覆蓋水面，難以清除徹底，嚴重影響船只通行，給水上交通造成不便。

2.2 危害物種多樣性

作為外來入侵物種，對新環境有很強的控制力。空心蓮子草的瘋長，打破了原有的生物鏈關系，在形成優勢種群的同時，在水面上大量覆蓋，導致水體含氧量降低，水生動物缺氧死亡。在競爭優勢的條件下，還會造成其他水生植物的絕跡，腐爛后的空心蓮子草還會大量滋生細菌、真菌等微生物，嚴重毒害水體中魚蝦類水生動物[1]，形成難以控制的惡性循環，破壞了生態平衡，造成了物種多樣性的喪失。

2.3 危害田間農作物

空心蓮子草在陸地上也具有旺盛的生命力，與農作物競爭陽光、水分、養分等，導致農作物產量減產，造成巨大的經濟損失。田間的翻耕，恰恰給其無性繁殖創造了條件，破損的莖葉能夠在短時間內生長成新的植株，這也是在田間空心蓮子草大量繁殖的原因之一。

2.4 其他危害

空心蓮子草的大量繁殖會對景觀、草坪、濕地等造成不可恢復性的破壞，其強大的繁殖能力，對草坪、景觀等維護成本增加。同時，它還會給蚊蟲提供了適宜的繁殖場所，危害人類身體健康。

3 空心蓮子草的防除控制對策

對空心蓮子草的去除要從3個方面采取措施，常用的去除措施有物理防除、化學防除、生物防除。物理防除就是在水域中通過人工打撈，打撈后的植株要進行攪碎、曬干處理，防治其產生的二次危害，在陸地上則通過對土壤深度翻耕，將破損的莖葉根及時分揀出，進行曬干處理，及時發現新生植株，進行根除焚燒，但物理防除耗費的人力物力大且去除效果不佳，盡量避免采用物理防除法去除。化學防除則采用化學除草劑對其防治，常用的有草甘膦、使它隆、復配水花生凈[4-6]，能夠在短時間內空心蓮子草加以有效防治，但是化學試劑的會有長期殘留的特點，會對水體、土壤產生化學污染，影響其他植物的正常生長，危害人類的身體健康。目前常搭配苯達松、新得力使用，對其有較好的去除效果[7]，但是研究表明，這些除草劑對空心蓮子草的地上部分的去除效果較好，對根的去除效果不佳[8]，隨著藥效的降低，容易使植株再次生長蔓延。生物防除則是通過生物化感[9]，被入侵的區域可能存在某種生物有某種特殊的化感作用，有效防止空心蓮子草的大范圍蔓延；還可以采取引入天敵來抑制空心蓮子草的生長，常有蓮草直胸跳（Agasicles hygrophila）、蝦鉗菜披龜甲（Cassida piperata）、甜菜白帶野螟（Hymenia recurvalis）等[10]。 除此之外，還有微生物防除措施，常用的病原菌有假隔鏈格孢菌（Nimbya alternantherae）、 立枯絲核菌 （Rhizoctonia solani）等，通過侵染植株，使其致病死亡；田間的空心蓮子草有時也會感染葉斑病[11]，造成大面積死亡。

4 空心蓮子草的綜合利用價值

4.1 用作飼料

空心蓮子草引進初期，就是作為飼料來使用，據測定，空心蓮子草全株鮮草含粗蛋白（1.28%）、粗脂肪(0.15%)、粗纖維(2.03%)以及各種維生素[12]，作為含蛋白質較高的植物，是作為豬、牛飼料的優良選擇。王關躍等[13]研究表明，喂養空心蓮子草所制成的飼料可有效提高奶牛的乳脂率、乳蛋白率和乳糖率的含量，提高乳制品的品質。

4.2 在醫學上的應用

臨床研究表明空心蓮子草的對麻疹、乙型腦炎、出血熱等疾病[14]的治療效果明顯，空心蓮子草有效部位群提取物中主要為總皂苷和總酚酸 （包括黃酮類和有機酸類）[15]，其天然的有機成分是抑制病毒生存的前提條件。楊占秋[16]等人在研究其對單純皰疹病毒（HSV）的抑制作用上表明，空心蓮子草對單純皰疹病毒（HSV）有直接殺傷作用且對HSV的繁殖起到抑制作用。

全草入藥，有清熱利水、涼血解毒作用，提取物可以作為相關藥品的原材料，利用價值高。另外，研究表明空心蓮子草提取物中某些化合物有抗癌的特效。

4.3 在污染治理上的應用

4.3.1 對重金屬的耐性和吸附作用

徐麗等人[17]研究表明空心蓮子草對Cu、Zn和Pb等重金屬離子具有一定的耐性，能夠在受重金屬污染的土壤中對重金屬進行富集[18]。水域中的空心蓮子草則對水體中總氮總磷去除效果明顯，有較好的凈化水體的效果[12]。

4.3.2 制作用于吸附的活性炭

通過對制成的活性炭的理化性質（比表面積、孔徑）的研究[19]，空心蓮子草是制備活性炭的良好材料。活性炭可以應用到凈化水體、吸附大氣污染物等方面，這是將外來入侵植物綜合利用的體現，符合當今綠色發展的潮流，有助于在維護生態環境安全和充分綜合利用空心蓮子草上得以雙贏。

4.4 其他利用價值

空心蓮子草可與秸稈一同進行厭氧發酵，制得的沼氣作為清潔能源，有助于保護環境，節約化石能源，符合可持續發展的要求。

5 研究展望

我國是世界上遭受外來入侵生物危害最嚴重的國家之一，所以在對待外來入侵生物的問題上要持有謹慎、積極防治的態度。對于空心蓮子草的生長習性和生態特征的研究已經較為完善，所以應當持著創新的理念，積極開發空心蓮子草的新用途；例如，制作成活性炭這一途徑是將其綜合利用的一方面。將來的研究重點應放在對其微觀（基因）研究方面，研究其在醫學領域上的新發現，造福于人類社會。

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