虽然不是什么灵丹妙药，但这些常见的入侵物种可以帮助清理路边的污染物
收割入侵植物的设备。(Sam Schurkamp/芝加哥洛约拉大学摄)
高大、密集生长的芦苇和香蒲(Typha)是美国北部高速公路和小路旁常见的植物，在含盐的路边和退化的湿地环境中繁茂生长，这些环境是由在寒冷的月份(俗称除冰季)向道路施用化学物质造成的。最近，来自康涅狄格大学农业、健康和自然资源学院和芝加哥洛约拉大学的一组研究人员决定调查这些入侵物种是否能帮助清除这些道路上的一些盐和金属污染物。他们的研究结果发表在《生态工程》杂志上。
自然资源和环境系副教授贝丝·劳伦斯(Beth Lawrence)一直与洛约拉大学(Loyola)的研究人员合作，他们对大湖地区湿地的管理和恢复感兴趣，主要关注入侵植物物种。Lawrence说，在湿地被芦苇和香蒲等高大、营养丰富、耐盐的物种入侵后，环境变得过于阴凉和拥挤，本土物种无法茁壮成长，最终导致同质化的环境，降低了野生动物栖息地的生存能力，改变了养分循环，并改变了温室气体排放。
“当这些入侵物种进来时，它们改变了生态系统的性质。我们对促进生物多样性感兴趣，管理者通常希望摆脱这些入侵物种。”
劳伦斯说，通常情况下，除草剂是用来杀死入侵植物的，但这种方法的有效性有限，所以研究人员有兴趣看看机械收割方法是否可以成为恢复生态系统的可持续选择。
劳伦斯说，第二次世界大战后，道路盐的使用量呈指数级增长，人们越来越担心它们对环境的影响。路边生态系统的含盐量越来越高，并且含有大量的重金属，如汽车及其排放的锌和铅。盐离子的化学性质调动了土壤中的重金属，使它们更容易在环境中移动并造成问题。
“公众和环保组织对减轻道路盐的影响施加了压力。作为一个社会，我们需要雨后可行驶的道路，但这显然要付出环境代价。一旦道路盐进入环境，它们就会污染我们的含水层、地下水或地表水，”劳伦斯说。
盐一旦进入环境，就很难去除;然而，一些生长在微咸环境中的植物会在它们的组织中吸收和储存盐。研究人员想知道，在繁忙的道路上，香蒲和芦苇是否会吸收盐和金属，如果是这样，收割这些植物材料是否会减少环境中的污染物。
该团队与伊利诺斯州收费公路合作，确定了10个湿地截留盆地，它们的面积都在半公顷到1.5公顷之间。劳伦斯说，这项研究的独特之处在于规模:大部分这类工作都是在温室里的小盆里实验完成的，但这里的研究人员要在几公顷的土地上工作。
这些地点都以香蒲或芦苇为主，研究小组估计了每种植物的百分比。一半的地点被随机指定为对照组，研究小组从另一半的两个生长季节中收获生物量。在实验开始之前，他们还测量了各种条件，如生物量、土壤化学和植物组织的化学。
收获后，研究人员分析了植物材料中的盐和金属，他们发现香蒲吸收盐分更有效，绿色组织中储存的盐分最多。
劳伦斯说:“植物有不同的策略来处理盐，香蒲是一种盐积累器。”“这使它成为盐修复的理想目标植物，尤其是绿色组织，因为我们发现绿色活组织中的钠和氯含量比前几年衰老的凋落物或死亡的植物材料高得多。”
相比之下，劳伦斯说芦苇更容易积累金属，含有更高水平的锌和铜，均匀地储存在绿色组织和死亡组织之间。
“你的目标污染物应该决定何时和收获什么。如果你专注于金属，也许专注于芦苇，你可能会在冬天收获，而如果你专注于去除盐分，在生长季节收获香蒲更有意义。”
这些结果听起来很有希望，但劳伦斯说，当每年施用在道路上的盐量与这些植物吸收的盐量进行比较时，这种方法并不是去除道路盐和金属的灵丹妙药。
劳伦斯说:“我们真的需要专注于减少我们在这个已经非常咸的系统中应用的盐的量。”“假设盐的施用速度以及我们对生物量增长的估计，在一公顷盆地内完全去除所有地上生物量，只会去除伊利诺斯州收费公路一公里路段施用的盐的不到0.5%。盐分被去除的百分比取决于施用的速度、植物生长的健壮程度以及水的停留时间。”
幸运的是，劳伦斯说，在康涅狄格州的许多地区，与芝加哥地区的道路施用率相比，道路上的盐添加量更少，所以在肉豆蔻州的城市较少的地区，收获香蒲可能会去除更高比例的盐。
另一个需要考虑的问题是，一旦收获了受污染的生物质，该如何处理。
“在我们过去十年左右的研究入侵物种和生物量收获的工作中，我们已经寻求了不同的途径来解决这个问题。我们正试图关闭这个循环，变得更可持续，”劳伦斯说。
“我们已经有了一些项目，我们用入侵物种的生物质为颗粒炉制造颗粒，这是可行的，但需要与工业合作伙伴大规模合作才能向前推进。我们在中西部的厌氧消化器中消化了入侵物种的生物质，这是一种可行的原料但这真的取决于原料或生物质是在哪里收集的因为潜在的污染物是一个大问题。如果你的植物组织中有盐和金属，你不一定想把它堆肥，然后把它撒在花园里，因为你只是把盐和金属撒在其他地方，你只是在转移问题。”
劳伦斯说，她从这个项目中得到的主要信息是，通过在道路边缘收获植物来修复植物可能是减少下游盐和重金属负荷的可行策略，但我们真正需要做的是首先减少我们向环境中添加的盐的数量。
“运行收割设备和移动生物质需要大量能源。那么我们能从生物质中去除污染物吗?是的，我相信我们可以，但是再次强调，这需要大量的能量来提取。首先，我们需要对向环境中释放多少盐更加保守，但这是路边管理者工具箱中的一个工具，可以改善环境质量。”
这项工作由伊利诺斯州收费公路资助[拨款号9214]。
/公开发布。来自原始组织/作者的材料可能具有时点性质，并根据清晰度，风格和长度进行了编辑。海市蜃楼。新闻不受机构限制
所有的位置或侧面，以及所有的视图、位置等
此处表达的结论仅代表作者的观点。点击此处查看全文。
