Question

【題目】水葫蘆是多年生草本，營(yíng)水生直立或漂浮生活。原產(chǎn)南美委內(nèi)瑞拉，現(xiàn)在主要分布在長(zhǎng)江以南的河湖、池塘和稻田中。原本我們國(guó)家沒(méi)有這種植物，是從南美引入，是作為青飼料，兼有觀賞功能的植物引入的。

在2004年9月，我們生物小組的同學(xué)們?cè)谝�江大橋下水中采集了兩棵不同地點(diǎn)的水葫蘆。觀察到水葫蘆的葉是平行脈，深綠色，如銀杏葉形狀，表面光滑。葉柄呈葫蘆狀，“葫蘆”內(nèi)部有很大的空隙，如海綿狀（確切說(shuō)，是如海綿擠開(kāi)水后的狀態(tài)），這些空隙一直延伸到葉柄和葉中，因?yàn)槿~很薄，所以不容易察覺(jué)。把葉柄掰開(kāi)，可以發(fā)現(xiàn)有像藕絲一樣的細(xì)小粘液，也許這就是正在輸送中的水分和養(yǎng)料。莖的底部與根連成一團(tuán)，把莖與根分開(kāi)，可以看見(jiàn)有很多粘液，有滑膩感，非常干凈，嘗了一下，沒(méi)有味道。水葫蘆的根為須根系，非常濃密，根上還長(zhǎng)著很多小須根，與主根一樣，小須根也長(zhǎng)得非常整齊。我們帶了一把刻度尺，量出了成熟水葫蘆根莖葉的長(zhǎng)和寬。在兩棵水葫蘆之間，有一根直而硬的根狀莖相連，在莖上長(zhǎng)有5-6個(gè)芽，每個(gè)芽將發(fā)育為一個(gè)新植株。水葫蘆夏季開(kāi)花，一般待長(zhǎng)到葉長(zhǎng)48cm左右，葉片15cm，寬14cm，開(kāi)始開(kāi)花，穗狀花序，有6-12朵花，花冠藍(lán)紫色，漏斗狀6裂。

水葫蘆的特點(diǎn)是生命力旺盛，遇水便長(zhǎng)，酸性，水溫較高的地方，就迅速繁殖。所以夏、秋是它的生長(zhǎng)期，冬天，水上葉全部爛掉，剩根和莖越冬。水葫蘆是成片成片生長(zhǎng)的，以無(wú)性繁殖為主，種子繁殖為輔的繁殖方式，故一片水葫蘆與另一片水葫蘆在個(gè)體上有明顯差別。水葫蘆寬大的葉交錯(cuò)生長(zhǎng)，須根系的根濃、密、短、細(xì)，海綿狀氣囊的葉柄輕而大，這些都有利于它的生長(zhǎng)。水葫蘆一般5月份開(kāi)始繁殖，7、8、9月份大量繁殖，8、9月份有些水葫蘆會(huì)開(kāi)花，紫色的花。它5天一繁殖，一只水葫蘆90天能繁殖成25萬(wàn)只。冬天霜打后，水面上的葉爛掉，水下莖和根繼續(xù)越冬，等第二年發(fā)芽�！�

我們通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)水葫蘆生長(zhǎng)在水流緩慢、渾濁的水體中。我們采集了4棵同一片水葫蘆群里的差不多大小的植株（葉長(zhǎng)為20cm），并采了2000ml河水，拿回學(xué)校做對(duì)比性實(shí)驗(yàn)。

表1：不同水質(zhì)水葫蘆生長(zhǎng)情況

水槽編號(hào)	內(nèi)容物	第14天葉長(zhǎng)（cm）
1	2000ml河水	55
2	2000ml自來(lái)水+60mg尿素	52
3	2000ml自來(lái)水+30mg尿素	34
4	2000ml自來(lái)水	22

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：1、2號(hào)水葫蘆生長(zhǎng)良好，4號(hào)生長(zhǎng)緩慢。第14天時(shí)，4號(hào)水葫蘆已開(kāi)始枯萎。這說(shuō)明水葫蘆適宜生長(zhǎng)在氮元素較多的水體中。進(jìn)行水質(zhì)分析，河水渾濁黃綠色，PH值在4.7-5.6之間，表明水葫蘆適宜生長(zhǎng)在酸性環(huán)境中。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有較多的Cl-、SO42-、也存在著Pb2+、Zn2+、Al3+、Ni2+、Hg2+。Ni2+是電鍍廠排放出來(lái)的，Hg2+是造紙電鍍、印染廠排放的，而像Pb2+、Zn2+、Al3+等重金屬是由印刷廠排放出來(lái)的。對(duì)水葫蘆死亡后的水，再次化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Hg2+、Zn2+等金屬離子明顯減少。這說(shuō)明水葫蘆能吸收金屬離子，對(duì)凈化水源有一定作用。

水葫蘆對(duì)人類最大的貢獻(xiàn)是凈化污水，分解有毒物質(zhì)，保障人體健康，據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，1公頃水葫蘆，24小時(shí)內(nèi)能從污水中吸咐34公斤鈉、22公斤鈣、17公斤磷、4公斤錳、2.1公斤酚、89克汞、104克294克鎳、321克鍶……還有較強(qiáng)的吸收和積累鋅的能力。據(jù)實(shí)驗(yàn)：水葫蘆在含鋅10毫克／升的污水中栽培38天，它體內(nèi)含鋅量比對(duì)照植物要多133％。水葫蘆還能將酚、氰等有毒物質(zhì)分解成無(wú)毒物質(zhì)。它富含蛋白質(zhì)、糖類、維生素及礦物質(zhì)，是營(yíng)養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)青飼料，還可當(dāng)綠肥，生產(chǎn)沼氣，作為造紙?jiān)�料等�?/span>

但是瘋狂生長(zhǎng)的水葫蘆會(huì)“聚眾滋事”，形成30公里長(zhǎng)的“綠島”，不僅淤塞河道、影響通航，更為嚴(yán)重的是，姚江生態(tài)環(huán)境遭到破壞。水葫蘆繁殖極快，取之不竭；其根系較發(fā)達(dá)，像羽毛狀，能將水中的氮、磷和一些有害污染物吸收在體內(nèi)，為豬提供飼料，這就是50年代被引入我國(guó)的主要原因。如今豬的“生活水平”提高了，不再以水葫蘆作青飼料；水體的富營(yíng)養(yǎng)化給水葫蘆的爆發(fā)營(yíng)造了一個(gè)“富裕的家”，一年之內(nèi)能“克隆”幾千棵，在寧波的不少河道里，在水葫蘆上鋪塊木板，就能站上個(gè)人。水葫蘆的再利用率也不高。別看水葫蘆的植株長(zhǎng)得很大，其中95％是水。試驗(yàn)表明：50公斤生長(zhǎng)旺季的水葫蘆，烘干之后只能得到2.5公斤的干物質(zhì)；看其撈上岸像山那么一大堆。

10天之后爛下來(lái)就是貼著地皮淺淺一層。云南科學(xué)家曾嘗試將水葫蘆的干物質(zhì)做成飯盒、茶杯等一次性用品，但水葫蘆原本所吸附的重金屬等有害物質(zhì)，對(duì)人體是否有害，還在科學(xué)論證之中。

生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要條件。由于水葫蘆的瘋長(zhǎng)，幾乎100％占據(jù)水面，抑制了其它物種的發(fā)生和發(fā)展，使生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，群落多樣性幾乎等于零。

（1） 請(qǐng)你幫助這個(gè)生物小組分析水葫蘆泛濫的原因：____________________

（2）請(qǐng)你根據(jù)對(duì)水葫蘆的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性、生活史的了解提供治理水葫蘆泛濫的良好對(duì)策：_________________________________________________________________________

Answer 1

【答案】 不合理的引種：導(dǎo)致沒(méi)有天敵，因而造成水葫蘆“瘋長(zhǎng)”。水體富營(yíng)養(yǎng)化污染。由于大量排放工業(yè)污水、生活污水及生活垃圾、化肥，使水體N、P元素過(guò)多，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。在遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)中，外來(lái)物種容易入侵“定居”，水葫蘆在富營(yíng)養(yǎng)化的水中“如魚得水”，瘋狂生長(zhǎng)，這也是水葫蘆泛濫的重要原因 （1）用于凈化水源（2）引入天敵（3）制成飼料和有機(jī)肥料（4）用于加工成蔬菜和食品

【解析】水葫蘆繁殖速度極快，生長(zhǎng)時(shí)會(huì)消耗大量溶解氧，大量的水葫蘆覆蓋河面，容易造成水質(zhì)惡化，影響水底生物的生長(zhǎng)；由于繁殖迅速，又幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和天敵，在我國(guó)南方江河湖泊中發(fā)展迅速，成為我國(guó)淡水水體中主要的外來(lái)入侵物種。

（1）水葫蘆泛濫的原因：不合理的引種導(dǎo)致沒(méi)有天敵，因而造成水葫蘆“瘋長(zhǎng)”；水體富營(yíng)養(yǎng)化污染；由于大量排放工業(yè)污水、生活污水及生活垃圾、化肥，使水體N、P元素過(guò)多，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化；在遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)中，外來(lái)物種容易入侵“定居”，水葫蘆在富營(yíng)養(yǎng)化的水中“如魚得水”，瘋狂生長(zhǎng)，這也是水葫蘆泛濫的重要原因。

（2）治理水葫蘆泛濫的對(duì)策：①用于凈化水源；②引入天敵；③制成飼料和有機(jī)肥料；④用于加工成蔬菜和食品。