能对环境条件起到指示作用的生物,称为环境指示物。它包括土壤的pH值,含氮量、地下水位、气温及阳光等重要指标,也包括土地的生产力、气候等复合因素。近年来,对大气污染,水质污染等的环境指示物已经引起重视。1
环境指示物的定义环境指示物能对环境条件起到指示作用的生物,它包括土壤的pH值,含氮量、地下水位、气温及阳光等重要指标,也包括土地的生产力、气候等复合因素。近年来,对大气污染,水质污染等的环境指示物已经引起重视。
环境指示物的分类植物的指示作用许多植物对生长环境的某些因子条件有较严格的要求,因此根据这些限制性因子.植物对土壤、气候、金属离子等有一定的指示作用。例如欧石楠、八仙花,它们的适宜pH值在4.0~4.5之间.适宜在酸性土壤中生长,因此在碱性土壤环境中该类植物就不能生长。许多豆科植物有根瘤菌的伴生,在土壤酸性增加的时候,伴生细菌会死亡,从而影响豆科植物的生长。某些植物对土壤养分具有选择吸收和富集能力,例如同一个地方生长的地刷子(Lyco podiumcom planalum)和越橘(Vaccinium spp),前者能吸收大量的铝,后者却能吸收大量的锰。环境污染物容易引起植物机体生理代谢的紊乱,导致生长和发育障碍,表现为生长缓慢、发育受阻、失绿泛黄和早衰等症状,例如土壤中高剂量的1,2,4-三氯苯对水稻的生长发育具有明显的抑制作用。随着对环境的生物监测方法的研究,人们发现自然界中存在着许多天然的指示物种。例如,苔藓及地衣体内重金属含量与环境金属污染程度存在良好的相关性,因此可以用来检测土壤中的重金属污染。很多植物对大气污染的反应也很敏感。例如地衣、苔藓植物、紫花苜蓿等对二氧化硫敏感,而且苔藓及地衣对大气N沉降、CO的浓度升高、S沉降有重要的指示作用。地衣还可指示大气中的二嗯英与呋喃( PCDD/Fs)等有机物的含量。水环境中,蓝绿藻的大量繁殖指示出水中N、P含量增多。
动物的指示作用动物对环境的变化会表现出一系列的行为改变,包括回避、捕食、警惕、繁殖、学习和社会等行为。回避行为是指动物主动避开受污染的地方,寻求安全环境的行为。很早以前就有人用金丝雀监测煤矿坑道中的一氧化碳;鱼类和鸟类一旦遇到污染物,尤其是具有刺激性气味的气体或液体时,会采取回避行为,这种行为会导致受污染地区群落结构的变化,打破原来的生态平衡。土壤动物如蚯蚓遇到污染胁迫时,体表分布的对化学物质敏感的感觉接收器在感受到环境中非常低剂量的污染时,就会采取回避行为。环境污染物会通过多种途径改变捕食者和被捕食者的行为,对于捕食者,动物如果对受到污染的食物感到不适,便会放弃原来的食物,或者因为污染造成食物的消失而不得不改变。这种改变在一定程度上会对捕食动物的种群数量产生影响。环境污染物会影响动物的精子或卵子的数量和质量,对受精成功率和胚胎发育有较大的影响。水环境中,在20世纪初就发现如果水中存在着横翅目、蜉蝣目稚虫或毛翅目幼虫,水质一般比较清洁;而颤蚓类大量存在或食蚜蝇幼虫出现时,水体一般是受到了严重的有机物污染。有些生物对水环境的污染物也能起到很好的预警作用,例如十足类褐色虾对水环境中重金属元素,例如Cd、Pb、Cu和Zn.具有明显的生物富集性,如果该生物大量繁殖,指示水中重金属离子含量较高。Kratasyuk等(2001)应用4种发光细菌来监测水体环境,另外,发光菌法也可作为水环境的急性毒性早期预警手段。有研究表明,两栖动物也可以在水体污染监测中起到重要作用,针对不同的污染物,两栖动物会在形态结构和行为上表现出异常。2
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吴俊文 - 博士 - 厦门大学