河池师专学推一九八七年第一期理总第五期漓江水生高等植物调查及其对环保关系与经济利用初探带草勇荣〔提要〕本文从对漓 江水生高等植物种类、分布调查入 手,说明利用水生高等植物进行江水自净的 可行性,并提出开发利用漓江水生高等植物 资源的设想一、前言水是桂 林风景 的命脉,如 果没有水的衬托,桂林的自然风光便会黯然失色由于近年来对外开放导致 的旅游业兴旺,及工农业污染,漓江 污染日趋严重为了拯救漓江,国务院指示,漓江决不能成为第二条黄河,年,人民日报发出了救救漓江 的紧急呼吁,从而引起了人们的极大关注自年月至年月,本人和黄海滨 同志,对桂林市—阳朔县兴坪段漓江的水生高等植物进行调查,并试图从环保及经济利用这个角度开展 了一些工作二、漓江水生高等植物的种类及 分布见附表我们在漓江沿岸的主要风景点均设置采集点,并主要对象鼻山、木龙洞、大面坪、大纤、坪、杨堤、兴坪、阳朔这八个点进行 了详细调查调查方法是,沿每一采集点进行 三点采集,采集范围为一米河岸周 围,并特别注意居民点排水口汇入河流附近的河段共计采得植物种、隶 属个科,个属详见附表所采得的标本均存放在广西师大生物系植物标本室内三、生态 因子 与漓江水生高等植物分布植物的生长发育受许多因素制约,影响植物生长发育的外界条件,就是所谓生态因子。
本文仅就水温、水深、流速、营养条件及水体污染这几方面进行讨论水温漓江 冬季水温可高于气温一℃,年水温为一℃,平均·℃水温对植物的呼吸代谢有很大的影响因为植物体 内每一生化反应都有酶 参与,而酶的催化作用只有在最适度下才能表现 出最大的效能当温度过高或过低,植物生长不良,甚至死亡水生植物在长期进化过程中,有了一套适应环境变化的机制,当环境不适宜时,它可以形成殖芽进入休眠如黑藻、范草等,待条件好转时,再萌发长成植侏水温能改 变水带注本文在撰 写过程 中,得到邓春匡副教授的直接指导及 广西植物所标本室 主任张木能 先生的大力帮助,在此一 同致谢一一表桂林市—兴坪段漓江水生高等植物分布 ⋯采题一⋯竺卜竺 一马奎眼矛菜一一上一 卜土 巡蔓阵土一止 户一擎胆矛美一一一一一 水轮茜十⋯⋯巡一 巨巨⋯三阿 世一土一二一一土士 ⋯一上一止竺—仁二阵土,—一士———⋯ —止一卜少⋯——⋯ 上一卜士生一兰卜上⋯植物 种类兴坪十眼子菜科,黑藻亚洲苦草二二注十草小 科二仙刺苦草—厂二石一一工一二一几一工 一一一 ———一止上丁一「蜜指苦草小飞一片二厂 一—一一 —一—一一——上「下 全鱼 夔一少士上一士一 ——一一不 刚伞鱼终一厂厂一门二——五塑全鱼 蔓】一——一 —一一 ⋯ 整丝匹界土一二王三二二二不下一丁一下一下创 犯尾葬 星一⋯浮—厂一广一⋯—应一蚕一⋯一二一—丁了盯一—一门 上红⋯—一 卜上一⋯ ⋯二⋯止二⋯二侧互梦一⋯一曰比一一一阵阵⋯一 梦亨一⋯一上一⋯ ⋯ ⋯ 丝困翌一阵一仁土一仁二一一⋯一巨一」 丝丛终一⋯⋯—⋯水鳖科金鱼藻科寥科一菊科草车 科前一一一一·一一一一一一小茨藻多孔茨藻茨藻属茨藻科卜一花雨 科久二⋯二⋯二⋯三⋯三 眼莲空 心莲子草可能新种洲一丝勺丫一一体中的溶解氧气量因为气体的溶解度随温度的升高而降低。
在正 常 情况下,植 物进行有氧呼吸主要来源 于水体中的溶解氧把体内的有机物分解、转化,并释放出能 量,供自身生理活动的需 要若 水中溶解的氧气喊少了,植物的正常呼吸必然受到抑制,从而行 另一呼吸途径,即嫌氧呼吸,结果,产生有毒物质如洒精等,使植物 中毒所以,六月仲夏时,可看到漓江浅滩上水生植物大量死亡不同的水生值物,对水温有不同的忍耐力,有些种 类能在较高温度下正常生活水深漓江 水深 在一米左右,平水期水深 不超 过米随着 水深 的增加,透射 到水体 中的阳光越来越 少,水温也 随之降低,水的流动性减小,溶氧量亦减少这些都不利于植物光 合作用 的进 行故,水深 的河 湾,水生高等植物的数量很少据我们 沿漓江进 行考察,凡米以上的水深处,几乎没有高等植物分布色度与浑浊度漓江 色度为一度,平均,浑浊度一度,平均度支 流 色度为一度,平 均度色度与浑浊度·,同样影响阳光透入水中的深度若是两者越大,则水中光线越 少,水生植物 的分布也就越少流速据资料报导,漓江水流速度一米秒流速对水生植物的影响主要有如 下几方面对植物产生机械压力保证了丰富的氧气供应迅速移走植物的代谢产物和死体维持水体 中温度的基本恒定等。
在调 查中,我们发现,在河流湍急的地方,主要分布马来眼子菜、亚洲苦草,而在静水或水流平缓 的河岸处,则主要 分布金鱼藻、茨藻、黑藻、值草、穗花狐尾藻等植物的分布,随着 水深及流速的不同,而形成一个自然群落垂直分布见下图漓江水生高等植物 自然群落垂直分布简图一吕一在水流急的河 湾,只有很系发达,附着力较强的种 类才能长成优势种群水生高等植物的叶子 通常很细长或变成丝状,以减小 水流阻力,这种情况在水急处更明显水的流动,使水中溶解的氧增 多因为平静水 面,水 面 与空气接触的界面很小,故溶解于其中的氧气的数量也不多另外,水体中微生物进行嫌氧发酵产生的二氧化碳及其它代谢废物,也不能及 时带走,造成水体酸化,不利于水生植物 的生长从对漓江各河段 的实际考察中发现,在水 流急速处,马来眼子菜长得十 分茂盛,且生物量亦较缓 水处大得多营养条件较洁净的江段,水生植物分布的种类较 多,但生长状况并不好,生物量不大相反,看起来呈乌黑 色的某些江段如灵川县大坪镇码头附近,植物长势较 好何故的确,清澈见底的水体,受污染程 度较轻,但,水体中所含的各种 有机物和无机物也较 少,因而,水生植物在生一长过程中,得不到生长发 育所需的足够数量的矿质元素,故生长不良。
而在位物能忍受 的范 围内,水体 中各种物质含量丰富,水生植物所需的营养物质均得到满足,所以,生长发育必定较好水体污染 与水生高等植物 分布近年来,由于工业的发 展 及旅游业 的兴旺,及农药的大量施用,排入漓江的污水及废渣急剧增 多,再加 上桂 林市三十万人口的生活废水直接排入漓江,还有附近地区县的排污,昔日被喻为“青绍带”的漓江,已失去往日的风姿据桂林市环保部门的统计见下 表表表桂 林市年工业污染物统计量放 年排 吨水万废废水中污染物万吨年 可耳工归刃一三下 沙可夏⋯ 竺兰竺翌卫少竺”·”·‘”·” ”‘”姗桂 林市年工业废渣统计总量 万吨年其冶炼废渣⋯粉煤灰、煤渣中煤歼石万吨年化工废渣其它由于江水污染,致使漓江 色度增加,有的江段如 阳朔码头,象鼻子山附近,污染十分严重,木龙洞羽绒厂排污口的污水,能使鱼致死味精厂 的污水,大量排夕、江中,在排污口沿岸 上、下游几百米处,大量繁殖 如鼻梯状的白色絮状成团的直链菌,江面上有机悬 浮物超标,水质变黑、发臭据有关资料报导,近十年来,漓江鱼类大量减少,数量仅有六十年代初期的或更少此外,浮游生物也大量减少这除与工业及生活废水污 染有关外,恐怕与农药 的大量施用不无关系。
因为施用的农药随水流入江河,造成危害一一水体污染对水生高等植物分布有否影响下面 通过对象鼻山和大面坪两采集点的水质及植物分布比较,说 明这个问题表象鼻山、大面汗水质比较年平均值大面纤像鼻山浑浑浊度度值值生化需氧量悬浮物硫化物痕迹昭总硬度德氮亚硝酸盐氮石肖酸盐氮一只挤属云石断厂⋯画二一⋯一一竺生些些一一些一一生一二呵一吕卜”’”‘福痕迹砷一挥发酚氟化物耗氧量溶解氧细菌总数个大肠杆菌数个六六六「,一八匕一八﹂一,土一曰一象鼻山水生植物与大面汗水生植物分布象鼻山大面坪藻藻草萎寥鱼茨精胡金细谷石水藻前璃车玻大黑藻亚 洲苦 草穗花狐尾藻马 来 眼 子菜眼子菜属水轮茜范草轮藻属五刺 金 鱼 藻金鱼藻细茨草黑藻亚洲苦 草马来眼 子菜范草一一由上可知,玻璃藻、大车前、谷精草和石胡姜、水寥等,一般只生长在较洁净的水域,而黑藻、亚洲苦草、马来眼子菜、范草、金鱼藻、细茨藻、穗花狐尾藻等,则适应性很广,在污染很严重 的水体 中亦能生长良好年月日一日,我们自草坪至兴坪,沿漓江两岸进行徒步考察,发现,马来眼子菜是漓江水生高等植物的优势种,此外,黑藻、亚洲苦草及穗花狐尾藻的数量也很多值得注意的是,玻璃 藻仅在漓江中游 的采集点大面坪及水龙洞发现。
因此,玻璃藻能否 作为水体污染 的指示植物呢这 有待今后从细胞学等方面作进一步的研究,以观察 其对水体污染的生物效应五、水生高等植物在净 化污水中的作用目前,国外利用水生植物处理污水的研究进展很快,国内也做了一些工作因为许多水生植物,如凤眼莲、苦草、眼子菜等,繁殖快、生物量大,须根发达,象一个生物过滤器一样,有效 地吸 收水体中的各种物质表元 素 植 物狐尾藻属茨藻 属眼子菜属⋯一些⋯一孙⋯ ⋯旦一一⋯一二 生 ⋯三 卫 旦一⋯三⋯ ⋯⋯数字 是有机体元素浓度与水中元素浓度的比率引自北大地理系《环境生物学基础》下册凤眼莲 是研究得最多的一种水生高等植物,过去,曾因其生长极快,堵塞航道而被认为是第三世界存在的严 重 问题之一,而现在却身价百倍,这主要是其对水体有非凡的净 化力的缘故见 下表表六据只只一一认认 一一匕一一一一井井 一一一· 一锹物一一一一刘川 叫厕日酬乙巡竺 水 中平均含量⋯ 旦卫⋯ 水葫芦茎叶富集倍数州胜 」 竺 已—荆丫水葫芦茎叶干重计吸收富集水中无机物的能力凤 眼莲即水葫芦除能吸收金属离子 及各种无机和有机物外,还能维持水体中值的恒定二,即对水体具有缓冲作用这是因为凤 眼莲生长迅速,遮盖了水体表面,一一使其呼吸过程中产生的不能排 出水体外,这样,和水结合,生成。
不稳定,易 电离生成’和,这样,当污水中的〔〕和〔一〕过高或过低 时,下面平 衡便会改变,使 水体 的值趋于稳定‘‘七宁‘弓‘卜除凤 眼莲外,其它各种 水生高等植物对污水净 化也有良好作用见表在漓江,眼子菜、苦草、黑藻、狐尾藻等 分布最广,且数量也占优势,这是漓江污水生物净化的主要因素之一水生植物净化污水的机制很 复杂,可 能有多条途径以下是通过实验测得 的植物分解、转化某些有毒物质的可能机理吸收系列复 外源 酚—,植物休·一复杂化合物如 酚糖贰等 进入杂反应有毒无毒吸收黑暗 苯酚—植物体—进入分解结合转化自动 —晴丙氨酸—天冬酞胺⋯天冬氨酸一”失毒 丝氨酸参与俪奋「口月巴’、叼作为净 化污水 的水生植物,必须符合以下条件重吸 收能力大吸 收表面 积大生物量大即繁殖快忍耐 力强,对污染不敏感,适应性广由上可知,凤 眼莲是较理想的净污植物但是在漓江利用它来净化污 水,亦有困难,主要是 其较易被水冲走此外,马来眼子菜、苦草、茨藻、浮萍都适宜用来净 化污水六、漓江水生高等植物的经济利用、作饲 料大多数水生高等 植物繁殖 迅速,生物量大例如,天然水体 中的凤眼莲生长速率大吨鲜重公 顷,天这是任何其它高等植物所不 能相比的。
又如,值草群落 的生物量 和生产量,其平均湿重 分别为水生高等植物,其营养价值很 高,据分析,殖草的干物质含量中,粗蛋 白质,粗脂肪,粗纤维占,无氮浸 出物占每克干物质含能量卡另外,范草殖芽含有丰富的核黄素,喂鸭可使其产蛋增加,蛋黄质量提高一一漓江 沿岸的农民,常捞水生植物主要是黑藻、苦草、眼子菜来喂猪由于重 金属离子一般富集在根部,应把根部去除,以减少动物对这些物质的摄取鱼 类饵料和栖息繁殖场所水生植物含有丰富 的养分,是鱼类 的天然良好饵料水生植物往往组成繁茂的群落,供鱼类产卵 和孵化,如果没有水生植物,鱼类排出的卵极易被水冲走,从而影响鱼类繁殖此外,水生植物也是鱼类栖 息的场所,鱼类能借助 水生植物躲避敌害、药 用许多水生植物是良好的中药,如黑藻具清凉、解毒作用,治疮疥、无 名肿毒苦草可洽夜尿、妇女 白带凤眼莲清凉解毒,除湿祛风热,外敷热疮,等贵重金 属的回收和污水净化水生植物能大量吸收重 金属离子在这一方面,一般说,沉水浮水挺水。