老葉的植物王國

學過美國地理的朋友應該都知道五大湖吧！筆者當年就對五大湖印象深刻，後來才知道，原來五大湖的湖水深淺各不相同。 其中伊利湖（Lake Erie，下圖深藍色部分）是五大湖中水最淺的一個湖，平均水深只有18公尺，而西岸的水尤其淺。最近因為發生了嚴重的藻華狀態，使得位於俄亥俄州的Toledo市（位於伊利湖最西邊的尖角上）因為藍綠菌微囊藻（cyanobacteria ） Microcystis 所產生的毒素，市長被迫在數週前要求市民不得飲用自來水。 伊利湖，圖片來源： 維基百科 但是，這樣的狀況其實在美國發生的頻率愈來愈高。去年在Toledo市附近的一個小城也因為同樣的理由必需要求市民改喝礦泉水。 有些人可能會想：為何不能把微囊藻的毒素去掉就好了呢？原來，被微囊藻污染的水，不能經由煮沸將毒素除掉--毒素不怕熱，而微囊藻會因為加熱煮沸而死亡，釋放更多的毒素到水中；要除掉毒素必需要加入化學藥劑以及使用活性炭才能去掉毒素，整個過程非常的昂貴。因此，一旦水中的微囊藻濃度超標，除了叫大家喝礦泉水之外別無他法。 微囊藻（ Microcystis aeruginosa ）。圖片來源： 維基百科 而這些微囊藻又怎麼會大量繁殖呢？原來是因為湖裡面的有機磷含量過高，使得微囊藻大量繁殖。過去，在伊利湖周邊的城市，為了解決有機磷排放的問題，已經規定洗潔精、洗衣粉等家用清潔劑不得使用含磷的產品；而這項措施使得排入伊利湖的有機磷減少了三分之二。原本以為這樣應該就可以不必再煩心藻華的問題，但是伊利湖附近的農場卻為附近的居民帶來了另一個問題：過量施肥。 原來，農場習慣在前一年的秋天、冬天或當年春天在作物尚未種植之前，先在田地裡施肥（應該是稱為基肥），這樣農作物種下去以後，就會有足夠的養分。可是這樣的施肥法，使得大部分的肥料（氮與磷）都隨著雨水流到附近的河流，以及湖泊--對於Toledo附近的居民來說，就是伊利湖。 估計農夫施放的肥料（主要是氮與磷），大約有60%都流走了；為什麼氮與磷會這麼容易流走呢？ 原來，土壤顆粒的主要成分是矽酸鋁（Al 2 Si 2 O 5 ·(OH) 4 ），而矽酸鋁帶負電，造成陽離子容易吸附；但是植物能吸收的氮與磷的形式是硝酸根（NO 3 -）與磷酸根（PO 4 -3），這些都是帶負電的離子，當然與土壤顆粒同性相斥。於是造成氮與磷在土...