藥物環(huán)境下生物多樣性調(diào)查研究

朱莉娟++印國(guó)成++朱華芳

摘 要：生物的多樣性對(duì)地球生態(tài)有著重要的意義，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量藥物的使用破壞了生物的多樣性。通過(guò)對(duì)兩個(gè)地區(qū)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式進(jìn)行比較，得出藥物環(huán)境下生物多樣性的分布情況，最后提出了保護(hù)生物多樣性的具體措施。

關(guān)鍵詞：藥物環(huán)境；生物多樣性；多樣性分析；生態(tài)保護(hù)

中圖分類號(hào)：X37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）05-0108-02

1 概述

農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)往往會(huì)把野生生物（動(dòng)植物）排斥在外，農(nóng)業(yè)化進(jìn)程就是不斷侵占野生生物棲息地的過(guò)程，尤其是新農(nóng)村建設(shè)用地都處在生物多樣性的敏感地帶，這也就加劇了人類與生物環(huán)境之間的矛盾。藥物環(huán)境下的生物多樣性研究日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。藥物環(huán)境對(duì)生物多樣性有著重要的影響，藥物環(huán)境中的藥物可以通過(guò)食物鏈、地上生物的介質(zhì)、生物的生活場(chǎng)所、土壤的變化等對(duì)全球生物多樣性產(chǎn)生影響。因此，對(duì)于保護(hù)環(huán)境資源和生物多樣性來(lái)說(shuō)，研究藥物環(huán)境是不可或缺的。

2 生物的存在和生物多樣性的重要性

自然界中的生物無(wú)處不在，以土壤載體為例，Lee文獻(xiàn)資料的研究表明，土壤中存在著無(wú)數(shù)生物類群。其中，細(xì)菌3萬(wàn)種，真菌150萬(wàn)種，藻類6萬(wàn)種，原生動(dòng)物10萬(wàn)種，線蟲(chóng)50萬(wàn)種，蚯蚓3 000 種。從數(shù)量上講， 每克土壤中微生物數(shù)量可達(dá)1×108 個(gè)以上，高者可達(dá)幾十億。土壤和周邊環(huán)境還是一個(gè)豐富的種子庫(kù)和基因庫(kù)，保存了不同年代的不同植物的種子以及許多動(dòng)物的卵、蛹、幼蟲(chóng)及越冬態(tài)等不活動(dòng)狀態(tài)。另外，土壤上面還有豐富的植被和其他動(dòng)植物。

多少年來(lái)，生物的多樣性對(duì)地球環(huán)境的保護(hù)起著非常重要的作用。生物之間共存共生，共同進(jìn)化，維持了地球生態(tài)的平衡穩(wěn)定。植物的樹(shù)葉、根莖、纖維、果實(shí)是生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)消費(fèi)者，是食草動(dòng)物的食物來(lái)源；食草動(dòng)物又是食肉動(dòng)物的食物來(lái)源，微生物又能分解動(dòng)植物。整個(gè)生物鏈層次分明，每個(gè)食物鏈的生物量如同金字塔分布一樣。在大自然的進(jìn)化過(guò)程中，任何生物都進(jìn)化出適合自己的生態(tài)系統(tǒng)，植物有自己的防御機(jī)制，食草的昆蟲(chóng)也有能克服這種防御機(jī)制的手段。整個(gè)自然界相生相克，保持著生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

物理化學(xué)環(huán)境變化對(duì)生物多樣性的影響非常大。在無(wú)人為干擾的自然狀態(tài)下，土壤、植物、動(dòng)物、大氣能夠持續(xù)和諧地發(fā)展。但一旦人類對(duì)環(huán)境進(jìn)行破壞和干預(yù)，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)環(huán)境發(fā)生變化，如土壤被污染，耕地日益退化，植被進(jìn)一步衰減，植物群落的組成、數(shù)量、結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生不同程度的變異，嚴(yán)重的甚至?xí)斐缮飻?shù)量的減少或滅絕，生物群落的簡(jiǎn)化和重組，優(yōu)勢(shì)種群的變化和逆向演替，其最終結(jié)果是導(dǎo)致生物多樣性的減少或喪失。

3 藥物環(huán)境對(duì)生物多樣性的影響

藥物可以有針對(duì)性地防治某種植物或某種昆蟲(chóng)對(duì)農(nóng)作物的影響，但同時(shí)，藥物對(duì)周圍環(huán)境的生物多樣性也會(huì)帶來(lái)致命的威脅和沖擊。在一定限度內(nèi)，一定濃度的藥物可以影響土壤微生物的數(shù)量，影響植物的代謝和轉(zhuǎn)化，影響動(dòng)物的生存和進(jìn)化，這不僅會(huì)使局部生物圈內(nèi)的土壤微生物群瓦解，而且植物的生長(zhǎng)生存也將會(huì)遭受嚴(yán)重的威脅和破壞。植物可能會(huì)發(fā)生枯黃、中毒、變異乃至死亡，這些植物產(chǎn)品進(jìn)入食物鏈，并經(jīng)生物富集作用會(huì)對(duì)動(dòng)物和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。另外，有些藥物在土壤中不易降解，可以保存較長(zhǎng)的時(shí)間，其危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。因此，控制并減少農(nóng)藥的大量施用，保護(hù)生物的多樣性，發(fā)展無(wú)公害農(nóng)業(yè)，對(duì)保護(hù)現(xiàn)有物種和各類生態(tài)系統(tǒng)具有十分重要的意義。

我國(guó)農(nóng)藥的生產(chǎn)使用經(jīng)歷了幾個(gè)階段，從20世紀(jì)50年代的砷、鉛、汞制劑到20世紀(jì)60—80年代初的有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥，再到目前各類取代型農(nóng)藥。無(wú)論怎樣發(fā)展，藥物還是具有較高的毒性，環(huán)境釋放率較大，影響面廣。藥物品種繁多，在生產(chǎn)生活中被大量地生產(chǎn)和使用，必然會(huì)在對(duì)作物起到保護(hù)作用的同時(shí)就進(jìn)入到大的環(huán)境中。因此，這樣便會(huì)不同程度地破壞農(nóng)業(yè)生態(tài)，危害整個(gè)生物的多樣性。農(nóng)藥的環(huán)境危害還表現(xiàn)在使用后會(huì)不同程度地破壞生態(tài)平衡，威脅生物多樣性。在農(nóng)藥生產(chǎn)、施用量較大的地區(qū)，經(jīng)常會(huì)有非靶類生物傷亡事件發(fā)生，例如鳥(niǎo)、獸、魚、蠶等生物無(wú)故傷亡。相關(guān)研究表明，長(zhǎng)期使用農(nóng)藥后，生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生的總體改變是生物相的多樣性降低和某些種類生物量的減少，這些影響都將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性逐步下降，生態(tài)平衡可能會(huì)被打破。

4 藥物和非藥物環(huán)境下生物多樣性分析

在本次調(diào)查中，共選取了兩個(gè)案例樣本，它們分別是江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)大橋鎮(zhèn)和泰州市姜堰區(qū)沈高鎮(zhèn)。在本文案例研究選點(diǎn)的時(shí)候，考慮的是這兩個(gè)地點(diǎn)均位于江蘇里下河地區(qū)，土壤、氣候相同，生物的多樣性類似，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式和產(chǎn)品也相同。兩個(gè)比對(duì)案例的差異是：一個(gè)是在藥物環(huán)境下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而另一個(gè)是在生態(tài)循環(huán)環(huán)境下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不使用農(nóng)藥等化學(xué)物品。下面是對(duì)這兩個(gè)地點(diǎn)的生物多樣性的調(diào)查研究。

在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，水稻是主要的糧食作物。以生產(chǎn)水稻為例，在大橋鎮(zhèn)某村，在水稻的生產(chǎn)過(guò)程中使用的農(nóng)藥有75%為殺蟲(chóng)劑類，具有中高毒性，以甲胺磷、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷、氧化樂(lè)果、磷胺、呋喃丹等為主。這些藥品在發(fā)達(dá)國(guó)家已被禁用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在大橋某村每公頃農(nóng)作物的農(nóng)藥使用量在3 g左右。而沈高某村采取的則是自然生態(tài)養(yǎng)殖，巧妙地利用自然循環(huán)，將“田”和“魚”結(jié)合起來(lái)，通過(guò)養(yǎng)魚防蟲(chóng)，可以有效地治理農(nóng)村水污染和農(nóng)田污染。目前，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境污染日益顯著， 導(dǎo)致一些地區(qū)耕地退化、環(huán)境惡化，這已經(jīng)嚴(yán)重影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和水質(zhì)、食品的安全。生物多樣性的現(xiàn)狀取決于污染程度的輕重。在我國(guó)，農(nóng)業(yè)面源污染主要來(lái)自化肥污染、廢舊農(nóng)膜殘留污染、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染、農(nóng)村生活污水和垃圾污染，而在這些污染源中，最為關(guān)鍵的是藥物污染。

通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)地區(qū)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的調(diào)查研究得知，可從以下幾個(gè)方面考察藥物的影響：①藥物對(duì)土壤中無(wú)脊椎動(dòng)物的影響。隨著藥物的大規(guī)模使用，目測(cè)調(diào)查施藥區(qū)無(wú)明顯無(wú)脊椎動(dòng)物活動(dòng)的痕跡，蚯蚓等都沒(méi)有找到。而在生態(tài)養(yǎng)殖的稻田里，能發(fā)現(xiàn)有螞蚱等無(wú)脊椎動(dòng)物，雖然看不到蚯蚓，但能看到它活動(dòng)的明顯痕跡。②藥物對(duì)昆蟲(chóng)的影響。地球上已知的昆蟲(chóng)有100多萬(wàn)種，而真正需要防治的有害昆蟲(chóng)僅有幾百種。在大量使用藥物的調(diào)查田地里，種群趨于單一，僅發(fā)現(xiàn)部分潛葉蟲(chóng)，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的大量無(wú)害害蟲(chóng)的天敵卻銷聲匿跡。而在對(duì)照樣本的稻田里，能看到許多昆蟲(chóng)，例如蜻蜓、彈尾蟲(chóng)、搖蚊、蠅、龍虱等。③藥物對(duì)植物的影響。有些藥物，例如除草劑也會(huì)對(duì)植物的多樣性造成很大的影響。樣本稻田里幾乎看不到雜草，僅有些浮萍飄在水面上。而在對(duì)比的生態(tài)養(yǎng)殖稻田里，部分雜草已經(jīng)被魚吃了，但仍然能看到鴨舌草、水莧菜、茨菰和浮萍等。④藥物對(duì)微生物的影響。通過(guò)兩地的土壤取樣分析化驗(yàn)得知，兩地土壤中的微生物群數(shù)量有明顯的差異。通過(guò)高倍顯微鏡觀察可以發(fā)現(xiàn)，使用濃度較高農(nóng)藥的土壤樣本里真菌較少，而生態(tài)養(yǎng)殖的稻田中，土壤真菌、放線菌等能明顯地被觀察到。endprint

藥物的大量使用，已經(jīng)對(duì)生物多樣性造成了很大的影響，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞影響也很大。大量使用藥物，不但會(huì)影響土壤中的微生物、植被和動(dòng)物，更有可能導(dǎo)致生態(tài)失衡，而生態(tài)農(nóng)業(yè)卻可以最大限度地保持生物的多樣性，避免生態(tài)環(huán)境遭受破壞。

5 采取多種方法，保持生物多樣性

保持生物多樣性會(huì)使自然和諧，讓人類受益。同時(shí)，生物多樣性也是地球可持續(xù)發(fā)展的重要條件?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用藥物已經(jīng)對(duì)農(nóng)業(yè)的生物多樣性造成嚴(yán)重的影響，為保護(hù)生態(tài)，迫切需要合理用藥，同時(shí)，還應(yīng)該采取多種方法保護(hù)生物多樣性，例如調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使用立體生態(tài)生產(chǎn)方式，引進(jìn)某一種害蟲(chóng)的天敵，等等?？傊?，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，合理地使用藥物對(duì)保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)多樣性具有重要的意義，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)也是保護(hù)全球生態(tài)多樣性的重要一環(huán)。保護(hù)穩(wěn)定的生物多樣性環(huán)境就是保護(hù)人類自己。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：印國(guó)成 （1972—），男，江蘇泰興人，碩士，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)閷?shí)踐教學(xué)研究等。

〔編輯：曹月〕

Drugs under the Environment of Biodiversity Research

Zhu Lijuan， Yin Guocheng， Zhu Huafang

Abstract： Biological diversity of the earths ecology has important significance， but the use of agricultural production in a large number of destruction of the biological diversity. Through the two regions comparing different means of agricultural production， it is concluded that drug distribution of biodiversity， finally puts forward some specific measures to protect biodiversity.

Key words： drug environment； biodiversity； analysis of diversity； ecological protectionendprint