高分！本文介绍了凤眼莲的危害及其防治方法！急！
作为中国最大的城市，上海位于长江入海口。城市河流众多，河网密布，富营养化严重。20世纪90年代以来，上海地区凤眼莲种群数量呈恶性爆发趋势，大部分中小河流被凤眼莲侵占，严重影响了当地的水运和农田排灌。对于流经市内繁华商业区和旅游景点的黄浦江、苏州河等河流而言，凤眼莲种群的大量分布严重影响其河道景观，对上海形象造成严重负面影响。
关于上海凤眼莲的来源和能否成功越冬，目前有两种观点:一种认为上海凤眼莲能够成功越冬，主要靠自我繁殖；其次，凤眼莲不能在上海越冬，其种源每年来自黄浦江和苏州河上游的江浙一带。为了有效地开展凤眼莲的防治工作，加强对上海地区凤眼莲生活史和繁殖策略的研究，对于从源头上控制凤眼莲的暴发具有重要意义。
鉴于此，本文从探讨成功入侵机制和防治的角度，研究了凤眼莲在上海的生活史特征，了解了凤眼莲能否在上海成功越冬。另外，凤眼莲是一种既能有性繁殖又能无性繁殖的植物。因此，根据上海水体的实际情况，探讨其在上海成功爆发的机理，基于传播方式，具有重要的意义。再次，作为一种漂浮水生植物，凤眼莲在河流中的固定生长是其成功爆发的前提，因此找到其独特的固定机制是凤眼莲防治的一个重要方面。在此基础上，提出了上海防治凤眼莲的可行性方案。
1材料和方法
1.1研究区概况
上海位于中国南北海岸线中部，长江三角洲东缘，东临东海，南临杭州湾，北靠长江，西邻江浙一带。属亚热带海洋性季风气候，年平均气温16℃，7、8月最高，月平均28℃，65438+10月最低，月平均4℃。全年无霜期230 d，年平均降雨量1200 mm，上海的江、河、塘分布密集，是典型的平原河网地区。黄浦江作为长江的最后一条支流，汇聚了太湖流域的水系，穿越市区进入长江口。受潮汐影响，上海河为往复流，流向不稳定，浅海为不规则半日潮。
独特的气候条件，缓流的水文条件，以及当地居民排放的大量工农业污水和生活垃圾，为水生植物的生长繁殖创造了适宜的生态环境。凤眼莲传入中国后，无论从历史、环境还是人文角度来看，它入侵上海并在上海的江河水域爆发都是必然的。
凤眼莲1.2生活史特征的野外调查
凤眼莲是多年生植物，每年快速生长和大面积爆发的季节只有8-65438+2月。研究凤眼莲的发生规律，需要了解其完整的生活史特征，以便为凤眼莲的防治提供有益的指导。有鉴于此，2002年7月至2003年6月5-438+2月，对上海市所辖各区县及邻近太湖流域(江浙一带)的凤眼莲种群抽样数据进行了调查。其中，夏秋季每半个月调查一次，冬春季每月调查一次。调查内容主要包括:凤眼莲种群的生长状况、季节分布动态、种群漂移动态、河流的物理特性(水温、水深、流向、流速、河槽宽度、浊度、水质等。)、岸线特征(均匀度、植被分布)、人为影响及管理措施(水闸、打捞、通航、用水)、河汊特征等。与此同时，
上海地区凤眼莲越冬能力及繁殖策略的研究
如前所述，上海属亚热带海洋性季风气候，全年四季分明，适合凤眼莲的生长繁殖。最低气温在6月5438+10月，月平均气温4℃，但极端最低气温为–7.6℃[7]。吴丹等[8]和阎国安等[9]的研究结果表明，凤眼莲的最低生存温度为0 ~ 5℃，因此凤眼莲能否在上海自然越冬一直是一个有争议的问题。在2002-2003年的野外监测中，重点研究了凤眼莲的越冬性能。此外，为了探索凤眼莲的暴发机理，在整个观察期内对凤眼莲的繁殖策略进行了调查。
2结果和讨论
2.1上海凤眼莲生活史特征
调查结果表明，每年的3-5月是凤眼莲的萌发期，在芦苇、荸荠等植物中越冬成功的凤眼莲的部分腋芽开始萌发，挺立水面。花蕾起初为黄绿色或白色，受阳光照射后逐渐变绿。两周后，嫩芽离开母株，开始自由生长，凤眼莲死去的母株沉入水底。幼苗随波逐流，遇到其他水生植物就固定了。有些幼苗直接在岸边的草丛中萌发，其克隆繁殖产生的分株往往会聚集在一起，向四周扩散。与此同时，上海水域的另一种外来入侵植物喜绿莲子草(俗称空心莲子草)进入大量繁殖和繁殖期。空心莲子草是一种无柄水生植物，通过匍匐茎从岸边向水中生长。喜旱莲子草的丰富分布，便于固定和包裹分散漂浮的凤眼莲，为凤眼莲创造了相对稳定的生长环境。在空心莲子草的保护和包围下，凤眼莲的种群日益扩大。
到7月中下旬，受天敌空心莲子草的影响，空心莲子草被大量食用，导致其生长速度下降，迅速衰退。此时，凤眼莲的种群已经扩大到相当规模，开始在河中漂流。随着对空心莲子草的进一步食用，空心莲子草逐渐死亡。正好为凤眼莲的爆发提供了广阔的生态位。
8月，凤眼莲开始爆发式生长。成熟母株通过克隆繁殖平均3 ~ 5天即可产生一代幼苗，而幼苗3 ~ 5天即可成熟生长，并可产生新的分株。因此，在空间无限的条件下，凤眼莲的分株数量几乎呈指数增长。对于单株来说，凤眼莲通常能产生5-6个分株，这些分株均匀分布在母株周围，所以凤眼莲可以在短时间内产生大量分株，不受资源、空间、竞争、死亡等因素的影响，其计算公式推导如下:
其中，Nt为t时刻的分株总数，N0为初始基株数，a为单个凤眼莲所能产生的最大分株数，b为凤眼莲产生新一代分株至分株成熟并开始产生新分株所需的时间，Tt-T0为初始时刻至t时刻的时间，(Tt-T0)/b为凤眼莲在t时刻的平均世代代数。I是0，1，2，3...，其最大值为I = (TT-t0)/b .如在8月份，凤眼莲生长的河道空间比较宽阔，几乎没有空间限制，因此可以计算出5周后单个凤眼莲所能生长的最大分株数，计算方法如下:
结果表明，35天后可生产3906个凤眼莲。可见，在温度适宜、河道空间无限的条件下，凤眼莲的繁殖速度是相当惊人的。当凤眼莲遍布河道时，由于水面空间和营养资源的限制，凤眼莲的克隆繁殖速度会下降。但对于流动的河流，由于水流、波浪或人为干扰等因素，很容易打断凤眼莲分株间的匍匐茎，这些独立的凤眼莲植株随水流漂流到其他河流，从而释放出水面空间。因此，水流相对缓慢的小河成了凤眼莲生长繁殖的发源地，潮汐成了输入输出的动力。实地观察结果也证实了这一结论。起初宽度为2 ~ 3 m的中小河流、池塘水面被迅速侵占，凤眼莲成为单一优势种。然后，借助水流的往复运动，凤眼莲开始向更宽的河道扩张(5 ~ 6 m)，8月下旬至2月上旬，大量凤眼莲不断从农村河道漂向城市河道(表1)。
造成这种现象的内因是凤眼莲无性繁殖能力高，外因是上海水体富营养化严重。水样分析结果表明，上海水体中总碳(TOC)为11.17 ~ 30.26mg/L，总N为3.69 ~ 13.37 mg/L，总P为0.08 ~ 0.58 mg/L (GAREI，JIN)。未公布的数据)。凤眼莲作为一种水质净化植物[8，10]，在如此丰富的营养条件下生长非常迅速，很容易达到种群暴发的水平，其生物量指数可达14.6 ~ 41.4 kg/m2(鲜质量)，这也印证了之前的结论，其生长繁殖能力极强[10]同时，从上游漂流而下的外来凤眼莲开始进入苏州河
研究还发现，在相对封闭的河流或池塘中，凤眼莲往往能长满水面，形成密集的“草席”。自此，凤眼莲的无性繁殖能力受到限制，产生新植株的速度大大降低。作为对生境条件的一种适应，凤眼莲极窄的茎开始伸长，产生新植株的部位不断增多，凤眼莲的无性繁殖呈现出级联增多的现象。与此同时，凤眼莲的叶柄直立生长，不断伸长，有的甚至看不到膨胀的球体，叶子也在增多。在污染严重的水体中，凤眼莲的叶片高度可达80 ~ 90 cm，有的甚至达到100 cm。
5438年6月+2月霜期来临后，凤眼莲叶片组织受到冻害的伤害和破坏，边缘开始枯萎。然后，受即将到来的寒流影响，整个叶片开始干枯死亡。许多叶子死后可以覆盖整株植物，漂浮在水面上。由于凤眼莲的茎叶有胶质层，水分不能马上侵入，所以枯萎的凤眼莲植株会长时间漂浮在水面上，在人口密集的地方可持续到次年3月。后来由于水流的波动，部分凤眼莲植株被撕裂漂流到其他地方，但大部分沉入水底，少数凤眼莲在岸边挺水植物中搁浅。
2.2上海地区凤眼莲的越冬能力和繁殖策略
表1上海不同河流中凤眼莲种群分布
表1上海不同河流水葫芦种群状况
河面人为干扰的河宽/米；河岸一致性；凤眼莲分布占河道宽度/%凤眼莲种群动态。
市级？100的航行井然有序，1~5的水泥固化物随波逐流，来回移动。
县级30通航有序，水泥凝固7~8受开闸影响，可暂时停航。
10乡镇级农渔船岸边有短水生植物20株，中间有漂流物，可以丛生，成片分布。
净水泥养护0
村级2~5级排灌，渔船不规则，80~100菱角和芦苇均匀分布，尽可能的占据河道空间。
整洁，水泥养护或人工清理；0没有出处，还是打捞上来的。
村塘排水灌溉不规则，60~90个均匀分布，尽可能多的占用河道空间。
整洁，手工清洗，无出处，或打捞。
解剖学研究表明，尽管凤眼莲的叶片在冬季死亡，但腋芽仍留在基部变短的茎中。这些细小的腋芽被枯死的叶柄包围，整个植株被枯叶覆盖，在一定程度上起到了御寒的作用。此外，凤眼莲还会分泌一些凝胶状的粘液包裹在腋芽周围，因此一些腋芽不需要在水面上长期冻结就能成功越冬，等到春季气温转暖，腋芽就能萌发成新植株。从而成为来年凤眼莲大爆发的种源。
调查结果表明，上海地区凤眼莲的繁殖方式以无性繁殖为主。3-8月，凤眼莲植株通过无性繁殖产生新植株，种群继续扩大。9-6月，凤眼莲无性繁殖达到最大值时，由于空间、营养等资源条件的限制，约有1% ~ 8%的凤眼莲植株开始有性繁殖。凤眼莲开花后，花序逐渐枯萎，植株生长停止，克隆繁殖停止，整株开始衰退直至死亡。但是大多数植物没有有性生殖。凤眼莲种子很小，但很多，每个花序能结300粒种子。成熟时，种子散落在水面上，可以随水漂流。凤眼莲有性繁殖的数量与生长空间和水分营养直接相关。宽阔的水面(> 5 m)和流动性好的河流上，凤眼莲主要进行无性繁殖，开花的凤眼莲植株很少，仅占植株总数的不到1%，大部分不能产生成熟种子。只有在相对封闭的水体中，如静态小池塘(面积10 ~ 100m2)，凤眼莲的开花植物较多(3% ~ 8%)。虽然有少数植物能形成种子，但产生的种子能否萌发并产生新的植物还有待进一步研究。
2.3凤眼莲种群暴发与其他水生植物的关系
凤眼莲是一种漂浮的水生植物，它在水中的生活是漂浮的。上海的主要河流，如黄浦江和苏州河，都受潮汐的影响，每天都有高潮和低潮。同时，由于上海的河流多呈网状分布，各级支流也存在水流的往复运动。而中小河流中的凤眼莲大多不随波逐流，大多是固定生长的，所以一定有某种特定的机制使凤眼莲保持固定的状态。
发现凤眼莲在水体中的固定机制与河流的均匀性和其他水生植物在河流中的分布密切相关(表1)。河流宽阔、航运繁忙的市级河流大多水体较深，水生植物较少，河岸整齐，凤眼莲很难安家。因此，市级河流中的凤眼莲大多是随波逐流的，其分布与水流、季风和潮汐密切相关。相反，在村级河流中，河岸往往不规则，靠近岸边的水草很多。如空心莲子草、[茭白(Griseb。)图尔茨。EXSTAPH](俗名茭白)、芦苇、杜英(Eleusine indica(L.)Gaertn)、大戟(Leptochloa chinensis)。据调查，每年3-6月是空心莲子草爆发生长的季节，在上海几乎所有的河流两岸都有分布。此时凤眼莲刚刚发芽，植株矮小，数量少，隐藏在空心莲子草种群中，从而达到保存种源的目的。从7月份开始，凤眼莲开始爆发式生长。与此同时，空心莲子草逐渐衰退死亡，恰好为凤眼莲提供了广阔的生态位。但在8-165438+10月期间，河道两岸的其他水生植物，如芦苇、茭白、大戟等。，生长旺盛，它们的出现正好填补了喜旱的喜旱莲子草死亡后凤眼莲缺乏固定障碍的空白，使凤眼莲得以固定生长，其中茭白和芦苇的作用最大。因此，上海水葫芦的暴发与其他水生植物密切相关。
3上海市凤眼莲危害控制措施
3.1加强对其他水生植物的控制，减少凤眼莲的固定场所。
目前，政府对市政和区级河流中凤眼莲的存在给予了更多的关注，但对农村河流的关注不够，而农村河流往往是凤眼莲的来源。在上海，尤其是淀山湖流域附近，河流沟渠众多，给打捞治理带来很大困难。然而，这些水体与当地居民的生活息息相关。所以要发动广大市民统一对凤眼莲危害的认识，* * *齐心协力治理凤眼莲。
鉴于上海河道中其他水生植物对凤眼莲暴发的固着作用，本研究提出每年6-7月对中小河流两岸进行彻底清理，目标是清除河道两岸杂草，使凤眼莲失去固着场所，从而自然清除凤眼莲恶性暴发的外部环境。2002年上海市松江区河道清理治理中，95%以上的河道得到清理后，河道中的凤眼莲数量明显下降，多条小河的凤眼莲去除率达到65438±0.000%，治理效果显著。
3.2选择冬春季捕捞，减少种源。
凤眼莲的防治和管理应遵循其入侵规律、分布规律和生活史规律，这样才能事半功倍。根据上海的环境条件，凤眼莲的爆发季节集中在每年的8月-65438+2月。目前各区县采取的打捞控制措施大多选择在此时进行。但由于凤眼莲在进入爆发性生长季后生长繁殖速度非常快，一个凤眼莲在90天内可以繁殖出25万株左右的新植株[8]。根据上海目前的条件，人工打捞的速度为2 ~ 3 t/(d？人)，机械化打捞船的打捞量只有100 t/(d？船)。2002年8-6月，上海各区县投入打捞费用1938.85万元，7500余人，共打捞出凤眼莲888,904.2，但主要河流的凤眼莲总量变化不大。由于此时凤眼莲种群暴发快，时间紧，其生长繁殖的数量大大超过人工打捞的速度。一般来说，这时候打捞成本高，效率低，效果差。因此，如何采取有效、合理、经济的打捞措施是水葫芦防治的关键问题。
结合本研究对凤眼莲自然种群的连续监测结果，发现进入冬季后，由于气温降低，大部分凤眼莲在霜冻后枯萎死亡。而凤眼莲的一些腋芽则被自身或其他植物如茭白等的枯叶覆盖，以此来越冬。第二年春天，这些成功越冬的腋芽开始萌发，但生长量很小，基本维持单株状态。根据凤眼莲的生活史特点，项目组提出每年冬季至次年春季打捞，即65438+次年2-6月为最佳捕捞季节，目标是去除种源。
3.3利用生物防治方法控制凤眼莲的危害。
目前，研究报告表明，凤眼莲特定防治的天敌有:凤眼莲新瘿螨、水葫芦、凤眼莲和二斑叶螨[12]。与化学和人工防治相比，虽然生物防治的速度较慢，但天敌昆虫一旦在野外建立种群，就会得到很好的防治效果，而且在天敌和凤眼莲之间建立起相互抑制的动态平衡后，防治就会有很强的持久性。但利用人工和化学防治，凤眼莲种群容易再次爆发，所以持久性差。与年复一年的人工和化学防治相比，生物防治的成本很低。利用天敌昆虫控制凤眼莲的另一个好处是，天敌不仅可以控制放流区的凤眼莲，还可以转移到其他区域控制凤眼莲。目前，我国已引种成功的凤眼莲的天敌是新凤眼莲[13 ~ 15]。
3.4加强与周边省市的合作
上海位于长江入海口，太湖流域多条河流流经上海。所以上海的凤眼莲不仅来自郊县的河流，还来自黄浦江、苏州河上游的江浙一带。每年都有大量的外来凤眼莲流入上海，导致江浙一带的县城出现了最严重的凤眼莲入侵现象。同时，流入上海的凤眼莲因水闸管理、河堤加固等原因滞留。目前，上海虽然开展了凤眼莲的打捞管理工作，但江浙一带由于资金不足等原因，还没有开展这项工作。作为下游的上海，即使将城市河道中的凤眼莲清理干净，也很难彻底解决每年从上游漂来的凤眼莲问题。因此，只有加强与江浙一带的合作，才能从根本上解决上海凤眼莲的危害。改变上海“末端治理”的模式。
4结论
凤眼莲在上海的生活史特征表明，凤眼莲能在上海成功越冬。凤眼莲在上海的繁殖方式主要是无性繁殖。凤眼莲种群暴发与水体富营养化有着密切的关系。同时，河道中其他水生植物的广泛分布也是凤眼莲固着、生长和暴发的重要原因。只有加强综合治理，才能从根本上控制凤眼莲的危害。