生物多样性与安全课程论文.docx

浙江大学 2012—2013 学年 秋 学期《 生物的多样性与安全 》课程论文

题目(中) 入侵生物空心莲子草概述

姓名与学号 庞懿雄 3110103983

年级与专业 大二年级 混合1105班

所在学院 竺可桢学院

入侵生物空心莲子草概述
庞懿雄
（混合班 3110103983）
摘要：空心莲子草原产于巴西，又名革命草、水花生、喜旱莲子草。1930年传入中国，是危害性极大的入侵物种。生长于海拔50米~2,700米的地区；多生长于池沼和水沟内。有药用价值，被列为中国首批外来入侵物种。
关键词：空心莲子草，入侵生物
1、生物入侵与空心莲子草概况
生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害 的现象。这些生物被叫做外来物种。外来物种是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外的物种、亚种或以下的分类单元，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。外来入侵物种具有生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强等特点；被入侵生态系统具有足够的可利用资源，缺乏自然控制机制，人类进入的频率高等特点。外来物种的“外来”是以生态系统来定义的。
目前，我国主要的入侵物种有烟粉虱、稻水象甲、马铃薯甲虫、空心莲子草、福寿螺、水葫芦以及加拿大一枝黄花等。
空心莲子草是属于笕科、莲子草属的一年生草本，原产于南美洲的巴西、乌拉圭、阿根延等国，我国自1958年作为牲畜饲料引入后，现已广泛分布到四川、湖南等20余个省市（区）。该草适应性广泛，发生环境有池塘、沟渠、稻田、蔬菜田、旱作物田、果园、河流、房屋前后、路边地旁等，常常形成单一的优势群落，覆盖水域或陆地。
2、空心莲子草的形态、习性和地理分布
空心莲子草是挺水型水生植物。一般簇生或大面积形成垫状物漂于水面。节间长，有时可达19cm长，直径为0.5~1.4cm，它的根由茎节上形成须根，无根毛，外皮层无明显分化，中皮层具6~9层薄壁细胞，气腔分布其中；维管束3~4原型，一轮。它的茎基部匍匐蔓生于水中，端部直立于水面，不明显4棱，长55~120cm，节腋处疏生细柔毛；茎圆桶形，多分枝，光滑中空，只具初生构造，髓腔较大，细胞密度小，细胞内未见草酸钙晶体形成。其叶对生，有短柄，叶片长椭圆形至倒卵状披针形，长2.5~5cm，宽0.7~2cm，先端圆钝，有尖头，基部渐狭，叶面光滑，无绒毛、叶片边缘无缺刻。叶柄长0.3~1cm，无毛或微有柔毛。一般斑块状或浓密的成片草垫状，节间最长15cm，直径约0.3~0.5cm。根有根毛，陆生植株的不定根次生生长可形成直径达1cm左右的肉质贮藏根，即宿根，茎节可生根。茎为圆桶形，多分枝，茎秆坚实，具次生构造，含丰富的菱晶簇和羽纹针晶，细胞密度大，髓腔小或实心。叶对生，有短柄，叶片长椭圆形至倒卵状披针形，先端圆钝，基部渐狭，叶片略有绒毛，叶片边缘常有缺刻。叶片较水生环境中的叶片长宽度略小，厚度略厚，叶色较深，叶片与茎之间的夹角较小，较挺立。
空心莲子草喜高温、高湿和阳光充足环境。适应性强，耐寒。生长适温20～35℃，低于10℃时植株停止生长。
旱地空心莲子草以越冬宿根发芽的占61.3%，以越冬宿茎发芽的占38.7%。而在水域中越冬的则以近水边的地下茎根越冬，待发芽生长后再向深水处延伸。水生型喜旱莲子草在平均气温8.5℃即可萌芽生长，陆生型在气温9.5℃开始萌发。平均气温10.5℃空心莲子草均已普遍出苗，开始进行营养生长。幼苗开始有2~4对嫩叶，叶小，紫红色。气温逐渐升高，其生长速度剧增，平均气温21℃左右迅速增长，叶面积急剧扩大，但节间数并不增多。新枝的叶腋内萌发出花芽，开始进行生殖生长。
在引入中国后，现主要影响范围为中国大陆的湖南、北京、江西、浙江、四川、贵州、福建、江苏、安徽等地。天津近年也发现此类植物。
3、空心莲子草的扩散及影响
如前文提到的，空心莲子草以优质养猪饲料在中国大行推广，以上世纪50年代到70年代为最，起初只是人为的种植，到上世纪80年代后，野生种群逐渐开始蔓延，进而成为不可控制的趋势。可以说，空心莲子草得以大规模扩散，很大程度上在于人们在全国各地的大量种植和使用。
然而，空心莲子草的扩散引发的后果并不仅仅是对别的物种的侵略，它对人类生活的影响也是不可忽视的。空心莲子草的扩散对人类的影响有几个方面。
在经济方面上，空心莲子草的大量繁殖使得人类其它的经济或粮食作物几乎无法生长，其根可深入地面长达50cm，环境合适情况下其根部几乎霸占整个地面以下的范围，将其余作物完全排挤出去，由此大大降低了作物产量；而且，空心莲子草在有水的地方生长迅速，可以很快将河道阻塞，封闭河塘水面，影响作物灌溉，严重影响航运和水源清洁度。
在生态方面，它作为外来物种的存在使得没有任何当地物种可以克制其生长，严重危及我国多地的生物多样性。
在人类健康方面，空心莲子草的繁殖给很多寄生型有害生物,如水蛭、吸血虫等提供了传播途径，所以食用由空心莲子草饲养出的肉类食品也并不十分安全。
4、防治措施与鉴别方法
目前，可行的防治措施有如下几种：。
　　1、机械人工防除：对喜旱莲子草的防治，应侧重于预防。结合农业措施，在耕翻换茬时花大力气挖除在土中的根茎，然后务必晒干或烧毁；在种群密度较小或新发现的入侵地手工拔除，进行根除。对新入侵的空心莲子草，深挖1m，并彻底焚烧，连续三年，能起到根除的效果。在许多水域依靠人工打捞，但打捞后的植株如不能及时得到有效的处理又会死而复活。
2、化学防除：在中国，化学防除是抑制空心莲子草的主要措施之一。草甘膦、使它隆、农达、水花生净等除草剂在中国应用较多。
此外，我们应建议国家农业林业部门加强对空心莲子草的检疫体系。
那么，空心莲子草危害如此之大，如何去辨认它呢？它的简单鉴别特征为：水生型植株无根毛，茎长达1.5~2.5m；陆生型植株可形成直径达1cm左右的肉质贮藏根，有根毛，株高一般30cm，茎杆坚实，节间最长15cm，直径3~5mm，髓腔较小。叶对生，长圆形至倒卵状披针形。头状花序具长1.5~3cm的总梗。
而科学的鉴别方法有多种：
显微鉴别：茎横切面：表皮细胞1例，呈类长方形，外被较厚的角质层，并有气孔及非腺毛。表皮下方为厚角组织，2~3列细胞，排列成不连续环状，常为气孔下方的气室所间隔。皮层细胞排列疏松。维管束排列成环，韧皮部较狭，外侧散有少数纤维束；形成层成环，束间形成层内方的1~6列细胞壁增厚，木化；木质部导管数个至十多个；木薄壁细胞壁增厚且木化。髓部中空。薄壁细胞含草酸钙簇晶。叶表面观：上表皮细胞垂周壁平直，下表皮细胞垂周壁平直或微波状，均有气孔及非腺毛。气孔直轴式，偶见不定式。非腺毛有2种：一种似蚕形，短小，向一侧弯曲，有3~8细胞；另一种较长，3~6细胞，有疣状突起。
理化鉴别：
1、取该品粉末1g，加乙醇20ml，湿浸，趁热滤过。取滤液1ml，加少许镁粉和数滴浓盐酸，振摇，溶液显橙色。（检查黄酮）
　 2、取该品粉末10g，加甲醇5ml，热回流30min，滤过。取滤液10ml，蒸干，残渣加乙醚10ml，搅拌，滤过，不溶物再用乙醚5ml，同法处理2次，弃去醚液。残渣加甲醇溶解，滤过。取滤液1ml，加新制的7%盐酸羟胺甲醇液与10%氢氧化钾甲醇液3滴，水浴上微热，冷后加三氯化铁盐酸溶液2滴，显橙红色。（检查香豆素）
3、取上述甲醇滤液1ml，加3%碳酸钠溶液1ml，煮沸3min，置冷，加新制的重氮对硝基苯胺试液1滴，显红色。（检查香豆素与酚羟基）
5、空心莲子草的药用价值
本文现在为止，讲到的都是空心莲子草的危害方面的内容，那么，空心莲子草对人类有没有好处？答案是肯定的。根据中医辞典的记录，空心莲子草性寒，味苦；可清热，凉血，解毒，可以用于流行性乙型脑炎早期、流行性出血热初期、麻疹的治疗。
由此我们可见，事物都是有两面性的。
6、总结
空心莲子草作为我国农业部列出的三大入侵作物之一，危害不可小觑，国家应该制定更完善的防疫体系防止外来生物再次入侵，并且努力开发除草新药，遏制空心莲子草以及其余外来作物的发展。另外，对于入侵生物，也应该深入研究其特性，发现它的药用价值等有益于人类的所在。
参考文献：
1.性状参考资料来源——外来入侵生物预防与控制中心
2.空心莲子草参考数据来源——中国高等植物数据库全库
3.预防控制与防治措施参考数据来源——《福建农业科技》2006年第01期
4.空心莲子草药用价值参考资料来源——《全国中草药汇编》
3