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从西湖葑田到生态浮岛

已有 4814 次阅读 2009-3-19 08:40 |个人分类:未分类|系统分类:科普集锦

在北宋苏轼的奏折《杭州乞度牒开西湖状》中,描绘西湖葑草成灾的情状时说:“自国初以来,(西湖)稍废不治,水涸草生,渐成葑田”。葑草是一类促成湖泊沼泽化的水生植物的统称,而为害古代西湖的优势植物种群则主要是现在人们所俗称的茭草。茭草具有发达的地下根茎,基部节上有繁殖力很强的不定根,它的子实,称为菰米,或称雕胡,其茎杆基部如有真菌(黑穗菌) 寄生,则可刺激组织异常增生而膨大,即为食用之佳肴—茭白。入秋后茭草逐渐凋亡,但它的中空茎秆及根部难以自然降解,泥沙淤积根部,日久浮泛水面,春季茭草草重新茂盛生长,便形成了一种奇特的自然景观——水上浮岛,古人将天然浮岛上面的葑叶割去,经耕治之后便成为葑田。

葑田由来以久,东晋郭璞的《江赋》中,有标之以翠翳,泛之以浮菰,播匪艺之芒种,挺自然之嘉蔬的文句,其中的泛之以浮菰,可能指的就是漂浮在水面上的葑田,芒种嘉蔬则指的是长于葑田之上的水稻之类的作物。葑田之名最早见于唐朝,唐诗中有路细葑田移的诗句。宋人范质的《玉堂闲话》中也记载了这种奇特的葑田,说的是广州番禺县有人到县衙告状,称自己的一块菜地被人盗走,现在这块菜地就在某处,请求追回菜地。县官颇觉蹊跷,调查发现原来这个被盗走的菜地原来就是葑田。种植葑田,对宋代地狭人稠的两浙地区而言,提供了一种可以选择的拓殖土地的办法。林和靖的诗句反映了当时西湖葑田的盛况:“淤泥肥黑稻秧青,阔盖深流旋旋生。拟倩湖君书版籍,水仙今佃老农耕”,这说明葑田在湖面天然生成,不但土质肥沃,还有免赋税之利。然而葑田出现之后,也起到了促进湖泊沼泽化的负面作用,如杭州的豪强大户为建造自家的葑田,竞相占水毁湖,加快了西湖的湮塞。
在利用天然菰葑的基础上,古人得到启发,设计出了能漂浮于水面上的“架田”。架田之名始于元代,它是将木材加工后成为框架,在木架里填满带泥的菰根以提供浮力,让水草生长纠结填满框架而成的人造耕地,为了防止架田随水流失,或人为的偷盗,人们用绳子将其拴在河岸边,在风浪较大时,还可以将其移入避风之处。《南方草木状》还记载了一种类似的水面耕作方式,即以芦苇为筏,筏上作小孔,把蔬菜种子种于小孔中,种子发芽后,茎叶便从芦苇的孔中长出来,随水上下。近代以来,葑田及架田逐渐失传,直到20世纪80年代中期,国内一些科研单位开始试验利用聚乙烯泡沫板为浮体材料,在自然水域种植水稻,称为生态浮岛技术,这与古人的架田竟然不谋而合。

时至今日,生态浮岛技术逐渐演变成环境工程技术的一个重要分支,成为河湖富营养化治理中所采用的一项主流技术。它的原理即在浮体材料上种植高等植物,通过植物自身的同化作用吸收水中氮、磷,同时依靠附着于植物根系上的微生物去除有机物,并进一步控制有害蓝藻的增殖。1995年日本研究者在霞浦湖进行一次隔离水域试验,结果表明.在生态浮岛覆盖率只有25%的条件下,削减了94%的有害藻类。生态浮岛技术在国内也得到了广泛的应用。以无锡的五里湖为例,于1999-2000年在围隔试验区内开展的净水研究表明,陆生的旱伞草和美人蕉在浮岛上长势良好,实验结束时收割植物所带走的营养盐总量超过了水体本底值,大大改善了水体水质。十五期间,中国环科院等科研单位在国家重大科技专项的资金支持下建成了上万平方米的陆生植物浮岛,并全面恢复和重建遭受破坏的五里湖水生态系统。

 

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