蘆葦是水邊大自然交響曲的指揮棒 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

蘆葦是水邊大自然交響曲的指揮棒

人工濕地淨化工程的起源──賽德樂

2007年05月30日
文字/攝影:張文亮(台大生態工程研究中心主任)

用蘆葦營建的水域生態(照片來源:張文亮攝影)那是台灣大學安康農場的小型人工濕地,濕地的周邊長了許多蘆葦。蘆葦在微風中株桿輕晃,將叢叢的白色蘆花送到遠處。時間,靜靜的過去……

不是每個人都喜歡蘆葦。蘆葦太平凡了,有的人認為蘆葦是水邊的雜草;蘆葦莖桿與葉上有細刺,有的人認為蘆葦長在路邊會割傷人;蘆葦叢長得很緊密,有少數人以為蘆葦會擋住賞鳥的視線,而將蘆葦燒毀;蘆葦會長到淺水處,水溝的管理者有時也砍除蘆葦,以免妨礙排水,造成水災。

大自然的淨水機

1979年,我曾調查台南沿海地區蘆葦對附近鄉鎮淹水的影響。當時許多人認為應儘量砍除蘆葦,或用殺草劑滅除;但是當我在秋天,走在排水溝邊,看著整片白茫茫的蘆花,許多鳥雀在蘆叢穿梭,真是美麗。難道蘆葦的存在,是沒有價值的事嗎?當時,我不知道,在歐洲有一位女性的傑出科學家——賽德樂(Kaethe Seidel, 1902-)正在為保留蘆葦而努力。

賽德樂是德國著名研究單位「馬克斯.普朗克協會」湖泊生態團隊的首席研究員,她在1940年代初就提出:「水邊為什麼會長出這麼多的蘆葦?那肯定是有意義的。」她深入探討這平凡的植物,發現蘆葦在大自然的功能,就像「大自然的淨水機器,以最廉價的方式,讓流過的污水獲得淨化」,原來蘆葦在水邊默默地擔任著水質自然淨化的任務。

給水更多的空氣吧

水邊的「打氣管子」蘆葦(照片來源:張文亮攝影)賽德樂首先提出蘆葦像是「打氣管子」(aerated pipe),將空氣輸入底泥與水中,這是大自然奇妙的機制,只要水中持續有氧氣供應,水就會愈來愈乾淨。蘆葦等於是水中的曝氣機,幫助河流與湖泊呼吸。

蘆葦的曝氣能力,主要來自蘆葦植株特殊的結構。蘆葦的植株幾乎是中空的管子,一直延伸到根部。當太陽照到蘆葦,蘆葦的葉子快速蒸散水分,使蘆葦的內部產生負壓,將空氣吸進入中空的管子,而且能夠傳到根部,再擴散到周遭的底泥或水中。如果蘆葦的莖部或是葉部被風、或所經過的動物折壓到,壓傷的部位散出的水蒸氣愈多,吸收到壓傷部位下的空氣也愈多,結果能給予根部周遭更多的空氣。

人工濕地的源起

這個發現對於普世的生態保護有很大的影響。1952年賽德樂開始在污水中種植蘆葦以淨化水質,這種地方後來稱為「污水處理型人工濕地」(wastewater treatment of artificial wetlands),自此世界上建造成千上萬座類似的人工濕地,用來改善河川與湖泊的污染。近五年來台灣也在各處建造了這種人工濕地。

熱心的人永遠不會覺得沒事做,賽德樂繼續到世界各處研究蘆葦,她到秘魯世界最高的湖泊「的的喀喀湖」(Lake Titicaca),發現這面積8,300平方公里、位於海拔3,810公尺的湖泊周圍,最主要的植物群落就是蘆葦。幾千年來,蘆葦供應當地的人蓋屋子、作草船,以及畜牧的主要材料,並成為整個區域各樣野生動物最主要的食物來源,可見蘆葦對當地生態的重要。

生命力特強的植物

賽德樂也到西伯利亞,探勘世界上最深的湖泊貝加爾湖(Lake Baikal),發現這平均730公尺深的湖畔也長了許多蘆葦。幾千萬年來,蘆葦在岸邊安定周遭流入的細土粒,以免湖泊的水深變淺;她又深入非洲內陸,發現有些可供飲水的水域,都有蘆葦在水邊默默的矗立著……

窮其一生,賽德樂都研究蘆葦,稱這種平凡的植物是「人類保護生態最具經濟效益的夥伴」。她始終不明白蘆葦為何有這麼奇妙的機制?為何有這麼堅強的生命力?她在晚年的時候說:「我的一生,只是個農夫,在植物緩緩的生長中,慢慢體會大自然的複雜。」

不過現代的污水處理型人工濕地,許多人喜歡種上各種植物,而忘了起初的提倡者只是種上蘆葦。