宁波大学硕士研究生 09 / 10 学年第 一 学期期末考试答题纸
考试科目： 实验生态学 课程编号： 07G13104A 考卷类型：（A/B） 姓名： 蔡西栗 学号： 0911071134 阅卷教师： 陆开宏 成绩： 85
指示植物监测法在生态环境监测中的应用 摘要：本文通过对国内外相关文献资料的查阅，综述了指示植物监测法进行环境检测的原理和常见的监测方法。同时分别对大气污染、土壤污染、水污染的指示植物监测进行分类归纳总结，最后就指示植物监测法的应用、存在的问题和以后的发展重点进行了阐述。 关键词：指示植物；大气污染；土壤污染；水污 1前言 环境污染是关系到人类生存的严峻问题，尤其在污染物浓度成倍甚至几百倍地增高的今天，大气污染已经成为一个主要环境问题。研究表明，大气污染物浓度的增加，不仅会引发人的呼吸道疾病、心脏病，甚至还会导致死亡。植物界的物种，由于各自生长环境的不同，起源和演化过程不同，对于外界环境变化的承受力也各不相同，不同的植物种类要求不同的生长环境，有的适应幅度较大，有的较小，后者只有在满足了它对环境条件的要求下，才能够生存下去，这种植物相对地指示着当地的环境条件，因此被称作指示植物。 有的植物对污染物非常敏感，作为指示植物可以对环境进行监测。如当空气中氟化物达到一定浓度时，唐菖蒲叶片就会因吸收氟表现出伤斑、坏死等现象，向人们发出污染“报警”信号[3]。进一步研究发现，唐菖蒲的“报警”本领惊人，远远超过了人类本身的感觉能力。20世纪七、八十年代，唐菖蒲被广泛用于我国的环境生物学研究，人们称它为氟污染指示植物，是环境监测不下岗的“哨兵”。指示植物监测在世界许多国家得到推广，在生态环境检测中占有一定的比例。西德、英国利用地衣种类、数量、覆盖度等说明空气质量变化；加拿大根据地衣吸附硫量反应二氧化硫污染分布；美国根据鸭跎草无性系雄蕊毛绒细胞变态对化学诱变进行监测。环境污染指示植物应具备的条件有：对污染物反应敏感，受污染后的反应症状明显．且干扰症状少；生长期长，能不断萌发新叶；栽培管理和繁殖容易；尽可能具有一定的观赏或经济价值，以起到美化环境与监测环境质量的双重作用。 环境污染的生物监测是利用生物对存在于环境中的污染物的反应，监测有害气体、重金属含量，以确定生态环境质量水平。利用植物监测大气环境的方法很多，近些年来取得了很大的发展，由单一的形态学方法发展为形态学、生理学、细胞学、遗传学、分子生物学等多种方法；在研究层次上，从个体水平发展到群落水平。常见的有植物症状指示法、植物生理指示法、细[6][4][5][2][1]胞遗传学方法、分子生物学方法、植物体内污染物含量测定法等。 2指示植物对大气污染的监测 利用植物对大气污染物的生物效应，即植物(主要指叶片)受害症状与大气污染物的种类、质量浓度和接触时间的相关性，根据植物群落受害种类和伤害症状来判断大气污染状况，尤其是用来监测大气中污染物的种类，并根据植物受害程度及污染时间，估测污染物的质量浓度。常见的污染物有SO2、HF、O3、NO2和氯及氯化物等。现对几种监测常见大气污染物的指示植物以及典型症状进行归纳，见表1。 表1 几种常见大气污染物的植物监测及典型症状大气污染物 SO2 常用指示植物 有地衣、苔藓、紫花苜蓿(Medicago sativa)、荞麦 (Fagopyrum esculentum)、金荞麦 (cumosum)、芝麻(Sesamum indicum)、向日葵 (Helianthus annus)、 土荆芥(Chenopodium ambrosioides)等。 有唐菖蒲(Gladiolus gandavensis)、郁金香(Tulipa [7-8] 典型症状 症状主要出现在叶脉间、呈现大小不同的、无一定分布规律的点、块状伤斑，与正常组织之间界线明。 gesneriana)、金荞麦、杏(Armeniaca vulgaris)、葡HF 萄(Vitis vinifera)、小苍兰(Freesia referacta)、玉簪(Hosta plantagmea)、梅(Prunus mume)、紫荆 (Cercis chinensis)、雪松、落松、欧洲赤松(Pinus 伤斑多半分布在叶尖和叶缘，与正常组织之间有一明显的暗红色界线，少数为脉间伤斑，幼叶易受害。 sylvestris)等。 有烟草(Nicotiana tabacuH1)、矮天牛(Petunia hibrida)、牵牛化(Pharbitis)、马唐(Dtaria sanguinalis)、燕麦(Avena stativa)、洋葱(Allium cepa)、萝卜(Raphnus sativus)、马铃薯(Solanum O3 NO2 大多为叶面散布细密点状斑,呈棕色或黄褐色，少数tuberosum)、光叶榉(Zelkova serrata)、女贞(Lustrum 为脉间块斑。 quihoui)、银槭(Acer sachainum)、桦树(Betulaceae)、 皂荚(Gleditsia)、丁香(Syringa villosa vah1)、葡萄等。 常用的有悬铃术(Platanus)、向日葵 、番茄、秋海棠(Begonia evansiana)烟草等。 大多为叶脉间不规 则形伤斑.呈白色、黄褐色或棕色，有时出现全叶点状斑。 有芝麻、荞麦、向日葵、藜、翠菊(Callistephus 大多为脉间点块状伤斑，与chinensis)、万寿菊(Tagetes ereeta)、鸡冠花(Celosia 正常组织之间界线模糊，或氯及氯化物 cristata)、大白菜(Brassica Pekinensis)、萝卜、桃有过渡带，严重时全叶失绿树 (Amygdalus persica)、枫扬、雪松、复叶槭(Acer 漂白甚至脱落。 negundo)、落叶松、油松(Pinus tabulaeformis)等 3指示植物对土壤污染的监测 土壤污染主要表现重金属的污染，重金属在土壤中的积累可增加土壤对生态环境的危害，危害大小与其在土壤中的型态分类及生物有效性关系较大。指示植物对重金属既有一定的吸收能力，又有一定的忍耐力。同时指示植物吸收重金属的量与环境中重金属的浓度之间有一定的比例关系。指示植物对重金属的吸收量随土壤中重金属生物可利用性部分的增加而增加。一般要求指示植物吸收单一重金属离子或多种互不干扰吸收量的重金属离子。根据这些情况通过分析植物体内的重金属浓度即可评价土壤被污染的程度和土壤中重金属的生物效应，为重金属污染土壤的修复提供科学依据。 Pott U等曾针对苔藓植物吸收、富集重金属物质的机制、重金属的毒害作用和苔藓植物对其忍耐性以及如何利用苔鲜植物作为指示生物监测重金属污染的方法等方面进行了详细的综述。该方法被欧洲北美等许多国家采用，现已发展成成套技术被广泛应用。Bargagli等[11][10][9]研究测定意大利Colline Metallifere地区大灰藓(Hypnum cupressiforme)和其着生岩石中的 Cr，Fe，Mn，Ti和 Ni等重金属元素含量，发现二者之间存在明显相关性。安丽等[12]从苔藓植物监测重金属污染系统的原理、特点、影响因素、生态学及化学监测方法等方面进行了综述。袁林喜等对北极新奥尔松地区煤矿开采区水平剖面l2个点位上的三种苔原植物和十种重金属的含量进行了测定，结果发现苔藓植物Dicranum angustum对重金属元素具有最大的富集能力，同时发现Dicranum angustum体内元素积累和土壤中元素浓度之间沿水平剖面的变化趋势较一致，能较好地反映本地区的污染状况，可以作为污染监测和指示植物。顾海蓉等[13]通过人工气候室和玻璃温室条件下的盆栽试验，研究了碱蓬、灰绿藜、小藜、马齿苋和大豆5种沿海地区常见农田植物对土壤盐渍化程度的指示作用。结果表明，这5种植物的存活率和株高增长率与土壤含盐量存在显著的响应关系。 4指示植物对水污染的监测 水体污染主要表现在水体的富营养化污染。由于接纳大量的生物所需要的氮磷等营养物引起藻类等浮游生物迅速繁殖，最终可能导致鱼类和其他生物大量死亡的水体污染现象。水体中浮游植物的组成情况是水质状况的重要标志。兰藻门的铜绿微囊藻, 绿藻门的栅藻、小球藻和十字藻,硅藻门的直链藻、针杆藻等属于富营养藻类。这些藻类在水体中占比例较大,特别是铜绿微囊藻。根据定性、定量数据的观察结果,采得水样中浮游植物的种类和数量进行定性、定量分析,并可以在此基础上对其水环境质量状态进行评价,为今后水
指示植物监测法在生态环境监测中的应用
