環(huán)境監(jiān)測(cè)的“好幫手”

　　環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，河流、海洋、大氣都難逃被污染的厄運(yùn)。人們賴以生存的土地也未躲過此劫，其污染程度也在日益加深，土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)問題也日漸得到更多關(guān)注。以土壤為生活媒介的土壤原生動(dòng)物，因具有個(gè)體小、繁殖快、實(shí)驗(yàn)周期短、效果顯著等特點(diǎn)，亦成為土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的“寵兒”。
　　與棲息在水環(huán)境中的原生動(dòng)物相比，土壤原生動(dòng)物的個(gè)頭通常較小，不到100微米。這種體型在攝取土壤水分的時(shí)候大有優(yōu)勢(shì)。絕大多數(shù)土壤原生動(dòng)物具有世界性，熱帶、亞熱帶、溫帶，甚至南極、北極都能尋覓到它們的蹤跡。常見的土壤原生動(dòng)物有：星棘變形蟲、有殼肉足蟲、鞭毛蟲以及纖毛蟲等。
　　
　　土壤環(huán)境“指示生物”
　　
　　土壤原生動(dòng)物生性脆弱，易受環(huán)境影響。為了適應(yīng)環(huán)境，它們會(huì)采取相應(yīng)的“對(duì)策”。而無形中，這種“對(duì)策”又對(duì)環(huán)境具有一定的指示作用，這也使其成為一種土壤環(huán)境指示生物。
　　土壤原生動(dòng)物對(duì)水很敏感。在水分急劇減少的環(huán)境下，由于自身的細(xì)胞膜缺乏對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用，土壤原生動(dòng)物會(huì)因滲透壓失衡而破裂；而在水分緩慢減少的環(huán)境，由于有充足的反應(yīng)時(shí)間，它們則采取“暫時(shí)休眠，蓄勢(shì)待發(fā)”的策略——形成包囊，來應(yīng)對(duì)干燥的環(huán)境。有研究表明，土壤中的含水量與土壤原生動(dòng)物的數(shù)量呈正相關(guān)。因而，土壤原生動(dòng)物的密度成為土壤水分變化的指示劑。
　　氧氣，是維持生命的一個(gè)不可或缺的條件。絕大多數(shù)的土壤原生動(dòng)物喜歡氧氣，可謂好氧性生物。較之完全無氧的土壤環(huán)境，氧氣充足的土壤中含有活動(dòng)力旺盛、種類繁多的原生動(dòng)物。然而，由于土壤環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的生命系統(tǒng)，許多有機(jī)物的分解需要消耗大量的氧氣，由此導(dǎo)致含氧量急劇下降，二氧化碳量急劇上升。而氧氣微溶于水的特性，無疑猶如雪上加霜，令氧的利用難上加難。此時(shí)，厭氧型生物應(yīng)運(yùn)而生，它們具有一套在無氧環(huán)境下存活的“生存方略”，如異毛蟲，它是典型的在無氧土壤中棲息的原生動(dòng)物。因此，厭氧型原生動(dòng)物的多寡，也成為辨別土壤中含氧量的一種指標(biāo)。
　　作為土壤中有機(jī)物分解的副產(chǎn)物——二氧化碳，其水溶物對(duì)土壤的酸堿度（pH）產(chǎn)生很大影響。而土壤中酸堿度的變化又對(duì)土壤原生動(dòng)物的種類與豐度產(chǎn)生重大影響。通常，土壤原生動(dòng)物的生存區(qū)間在pH3.5~9.5之間。而不同種的原生動(dòng)物又有各自相適的“生活區(qū)間”。當(dāng)土壤的pH達(dá)到7時(shí)，嗜菌性巨大肉足蟲生長(zhǎng)旺盛，達(dá)到頂峰；當(dāng)pH逐漸下降，跌破4.0或pH飆升至8.5以上時(shí)，其生命活動(dòng)嚴(yán)重受挫，元?dú)獯髠?。由此可見，土壤原生?dòng)物從某種意義上可以被用作土壤的“酸堿指示劑”。
　　
　　環(huán)境監(jiān)測(cè) “好幫手”
　　
　　單細(xì)胞的原生動(dòng)物只有薄薄的一層細(xì)胞膜將其包被，缺乏“外衣”——細(xì)胞壁的保護(hù)，身體直接與環(huán)境相接觸，因此對(duì)外界環(huán)境的特殊變化具有極強(qiáng)的感受力，能夠?qū)ζ溲杆僮龀龇磻?yīng)，經(jīng)常被用于土壤環(huán)境污染狀況的監(jiān)測(cè)。
　　自從農(nóng)藥被引入農(nóng)田中，土壤環(huán)境每況愈下。農(nóng)藥的大量使用，直接導(dǎo)致農(nóng)田中敏感生物種類的急劇減少。不僅如此，它還破壞了土壤生態(tài)系統(tǒng)原有的和諧，由此而引發(fā)農(nóng)作物生長(zhǎng)受到干擾，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至毒素富集危及人類等一系列問題。此時(shí)，對(duì)農(nóng)藥敏感的土壤原生動(dòng)物在評(píng)價(jià)農(nóng)藥污染方面有了用武之地。比如，即使土壤中含有濃度極低的殺蟲劑——高丙體六六六，也會(huì)給纖毛蟲帶來“滅頂之災(zāi)”，不僅使其形狀發(fā)生改變，生命活動(dòng)所必須的脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白質(zhì)的合成過程也受到了抑制，而且在停用此殺蟲劑后，仍難以在短期內(nèi)完全恢復(fù)它的數(shù)量以及種群結(jié)構(gòu)。因此，纖毛蟲數(shù)量的多寡很大程度上成為土壤是否受到高丙體六六六農(nóng)藥污染的指示劑。又如，殺蟲劑林丹與雙對(duì)氯苯基三氯乙烷（DDT）對(duì)土壤原生動(dòng)物均產(chǎn)生抑制效應(yīng)，其中DDT的毒性明顯更勝一籌，其毒性長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月之久。而殺蟲劑林丹的有效期只有2個(gè)月，之后對(duì)原生動(dòng)物的抑制效果自動(dòng)消失。
　　針對(duì)林丹與DDT對(duì)土壤原生動(dòng)物的影響，科學(xué)家們利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。此實(shí)驗(yàn)將鞭毛蟲、肉足蟲以及纖毛蟲作為重點(diǎn)觀察對(duì)象。在不含林丹與DDT殺蟲劑的土壤中，鞭毛蟲與肉足蟲的數(shù)量以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)高居榜首，問鼎優(yōu)勢(shì)物種之位。而在添加有林丹與DDT殺蟲劑的土壤中，這三種土壤原生動(dòng)物的數(shù)量均急劇下降，然而下降程度有所差異。其中，鞭毛蟲的數(shù)量減少的最多。然而，隨著農(nóng)藥濃度的增加，纖毛蟲受毒害程度逐漸加深，幾近絕跡。因此，纖毛蟲對(duì)林丹、DDT最為敏感；隨著林丹、DDT在空氣中暴露時(shí)間的逐漸增加，其濃度越來越低，此三種土壤原生動(dòng)物的數(shù)量出現(xiàn)了回暖，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未添加此兩種農(nóng)藥時(shí)的數(shù)量。因此，林丹與DDT對(duì)鞭毛蟲、肉足蟲以及纖毛蟲具有很強(qiáng)的抑制作用；當(dāng)使用同濃度的林丹與DDT分別對(duì)土壤進(jìn)行處理時(shí)，被林丹處理過的土壤中所含有的土壤原生動(dòng)物的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于加有DDT的土壤。然而，隨著林丹與DDT的揮發(fā)，其對(duì)土壤原生動(dòng)物的影響也有了顛覆性的逆轉(zhuǎn)。這充分說明，林丹的毒性是瞬間迸發(fā)的，其影響快速而直接；而DDT的毒性是逐步釋放的，其影響緩慢而深遠(yuǎn)。
　　土壤原生動(dòng)物還可用于監(jiān)測(cè)土壤中重金屬的污染。將含有重金屬鉛鋅的土壤與未受污染的土壤對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，在遭受重金屬污染的土壤中，原生動(dòng)物的種類由未污染狀態(tài)下的65種驟降至4種，大量種類由于無法忍受土壤中的污染環(huán)境，從此銷聲匿跡。而幸存者，如腐生波豆蟲和梅氏扁豆蟲，則可作為鉛鋅類污染土壤的指示物種。
　　土壤原生動(dòng)物以其纖弱的身軀，在廣袤的土壤中頑強(qiáng)的生活著。作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的一份子，它不僅在植物的健康成長(zhǎng)中發(fā)揮著重要的作用，也作為“指示生物”在環(huán)境監(jiān)測(cè)中扮演著重要角色。
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