紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)重金屬污染的凈化作用研究

1、基金項(xiàng)目:福建省科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)計(jì)劃(2007N2010。第一作者簡(jiǎn)介:宋南,男,1988年出生,福建莆田人,通信地址:100094北京市海淀區(qū)圓明園西路中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)西校區(qū)1075#信箱,Tel E-mail :socoolguy 。收稿日期:2009-07-13,修回日期:2009-08-13。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)重金屬污染的凈化作用研究宋南1,翁林捷2,關(guān)煜航2,陳忍2(1中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),北京100094;2福建農(nóng)林大學(xué)生物農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福州350002摘要:紅樹林生態(tài)系統(tǒng)是位于海陸交界處的一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)。隨著近年來(lái)沿海地區(qū)城市化進(jìn)程的不斷加快

2、,越來(lái)越多的城市生活垃圾、工業(yè)廢水等污染物直接排放入海。重金屬元素是造成近海海域污染的主要污染物之一。大量研究表明,位于潮間帶或淡水與海水交界處的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)具有吸附、沉積固定重金屬元素特性。該文從沿海紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā),對(duì)重金屬元素在沿海紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中的累積與遷移及重金屬污染的凈化作用的研究成果進(jìn)行了綜述,提出了利用紅樹林生態(tài)系統(tǒng)治理沿海水域重金屬污染的可能途徑,為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)以及生態(tài)效益的評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A論文編號(hào):2009-1421The Study of Purification of Heavy Metal Elements in Mangrove

3、 EcosystemsSong Nan 1,Weng Linjie 2,Guan Yuhang 2,Chen Ren 2(1China Agricultural University ,Beijing 100094;2Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology,Ministry of Education,Fujian Agriculture and Forestry University ,Fuzhou 350002Abstract:Mangrove ecosystem is a very special ecosystem lyin

4、g in the intertidal zone.With the rapid pace ofurbanization in coastal area in recent years,the increasing household garbage,industrial waste water and other pollutants are directly poured into the sea soars.Heavy metal elements are one of the most serious pollutants which resulted in the pollution

5、of coastal area.Lots of reported studies illustrated that mangrove ecosystems which lie in the intertidal zone have the capability of assimilating and accumulating heavy metal elements.This article summarizes the regular pattern of mobilizing,accumulation and purification of heavy metal ele ments in

6、 mangrove ecosystems,based on the features of mangrove ecosystems.Moreover,the study suggested some anti-pollution methods and provides scientific basis for the protection and the ecological benefit evalua tion of mangrove ecosystems.Key words:mangrove ecosystems,pollution of heavy metal elements,pu

7、rification0引言紅樹林是分布于熱帶與亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落1。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)是指位于熱帶、亞熱帶海岸潮間帶,包括種類豐富的動(dòng)物群落、紅樹木本植物群落、微生物群落的復(fù)雜而獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。紅樹植物作為這種特殊生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者,對(duì)維持紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要的作用。紅樹林沉積物不同于海草場(chǎng)、鹽沼和光灘,具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)還原性等特征2。近年來(lái),隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大面積的沿海水域受到工業(yè)廢棄物、污染物的影響。重金屬元素是主要的污染物之一。大量研究表明位于河口灣潮灘上的紅樹林區(qū)可能是重金屬元素的富集區(qū)3-4。因此,研究紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中重金屬累積的規(guī)律,可以為海岸帶重金屬污染

8、的監(jiān)測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。作者就紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)、對(duì)重金屬元素的富集作用、對(duì)重金屬污染的凈化作用三方面進(jìn)行系統(tǒng)闡述并展望了應(yīng)用中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)2009,25(21:305-309Chinese Agricultural Science Bulletin前景。1紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)紅樹林與其所在的生境相互作用,共同構(gòu)成了紅樹林生態(tài)系統(tǒng)。紅樹林的生境不同于一般的沙質(zhì)灘涂,而是周期性經(jīng)受海水浸泡的河口港灣潮間帶環(huán)境。潮間帶土壤具鹽漬化特征,酸性較強(qiáng)、缺氧。土壤含有豐富的植物殘?bào)w和有機(jī)質(zhì),有機(jī)質(zhì)含量大多數(shù)在2.5%以上,甚至高達(dá)10%,平均為4.48%5。紅樹植物為了適應(yīng)潮間帶高鹽環(huán)境,在生理生化及形態(tài)方面

9、形成了一系列適應(yīng)機(jī)制,具有特化的板狀根、氣根、支柱根、筍狀及指狀呼吸根和一套獨(dú)特的平衡鹽分的機(jī)制6-7。紅樹植物通過根系拒鹽、葉片泌鹽、葉片肉質(zhì)化、脈內(nèi)再循環(huán)、通過衰老器官的脫落排鹽等途徑來(lái)維持體內(nèi)鹽分平衡8-9。紅樹植物葉片的滲透壓較高,其樹皮的丹寧含量較高,能適應(yīng)高鹽、高滲透壓的環(huán)境,確保了離子運(yùn)輸?shù)耐〞场Ｌ鼗母涤欣诩t樹植物的呼吸和抵抗風(fēng)浪沖擊10。潮間帶環(huán)境物質(zhì)與能量波動(dòng)大,多數(shù)種類植物不能生長(zhǎng)。相對(duì)于復(fù)雜的、多層次的陸生生態(tài)系統(tǒng),如熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng),中國(guó)的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,紅樹林植物的物種多樣性較低5,11。該生態(tài)系統(tǒng)為沿海眾多的鳥類、魚類、蟹類等生物提供了棲息地

10、。在紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中,紅樹植物、浮游植物和底棲藻類為生產(chǎn)者;豐富的動(dòng)物群落為消費(fèi)者;微生物為分解者。2紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)重金屬的凈化作用紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)重金屬元素的凈化作用是以其對(duì)重金屬元素富集作用為基礎(chǔ)的。該生態(tài)系統(tǒng)具有特殊的物理化學(xué)環(huán)境,受其特化的根系的制約,潮水在流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)時(shí)流動(dòng)速度較為緩慢。紅樹林沉積物腐殖質(zhì)富含粘粒及有機(jī)質(zhì)。懸浮顆粒的表面積較大,有利于低流速的潮水中懸浮顆粒的沉積。大量懸浮顆粒對(duì)重金屬元素的吸附使沉積物能夠積聚大量的重金屬元素,以至于紅樹林沉積物常常成為重金屬污染物的源和庫(kù)12。繆紳裕等用實(shí)驗(yàn)證明了在人工模擬秋茄濕地系統(tǒng)中,土壤對(duì)重金屬元素的吸附積累作用大大強(qiáng)于植株

11、吸收作用13。Harbision等和Lacerda的研究從側(cè)面證實(shí)了紅樹林沉積物對(duì)重金屬元素的富集作用2。一般認(rèn)為,懸浮顆粒的理化性質(zhì),如有機(jī)質(zhì)含量等與重金屬離子的吸附量存在顯著相關(guān)。何斌源等的研究表明,廣西英羅港沉積物中的重金屬含量分布規(guī)律與有機(jī)質(zhì)相似14。而劉景春等的研究表明:在福建漳江口紅樹林濕地保護(hù)區(qū)的重金屬元素含量與沉積物理化性狀的相關(guān)分析結(jié)果不完全一致,并有可能存在相伴沉積作用15。筆者認(rèn)為,懸浮顆粒對(duì)重金屬離子的吸附量之間的關(guān)系要比想象的更復(fù)雜。同一種重金屬元素受地域性差異影響顯著,雨水沖刷、潮汐作用、人類活動(dòng)等都會(huì)影響重金屬元素的空間分布。紅樹林腐殖質(zhì)是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然有機(jī)物

12、,大量活性官能團(tuán)對(duì)重金屬離子有很強(qiáng)的吸附作用。目前一般認(rèn)為,紅樹林沉積物對(duì)重金屬元素的沉積作用可以分為絡(luò)合吸附和沉淀吸附兩種作用方式16。前者通過懸浮顆粒經(jīng)離子交換、表面吸附、蝥合、膠溶和絮凝等過程和重金屬粒子作用,后者通過沉積物中的其他離子(尤其是S2-離子與重金屬離子形成難溶沉淀。林鵬認(rèn)為除了低潮流速度、高粘粒含量、高有機(jī)質(zhì)含量能促進(jìn)重金屬的沉淀和固定以外,懸浮顆粒中的N、S官能團(tuán)數(shù)量、富里酸含量、S2-含量、丹寧含量等也對(duì)重金屬的沉淀與固定有極大的影響。(1丹寧:是一種鞣酸類物質(zhì),是具有鞣皮性的植物成分,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為水解單寧和縮合單寧,可使蛋白質(zhì)、生物堿沉淀,可與重金屬特別

13、是鐵離子(Fe3+結(jié)合而形成深綠色乃至紫色的絡(luò)合物。一般認(rèn)為,高丹寧含量與紅樹植物的耐鹽性有關(guān)。(2富里酸(FA:一種參與構(gòu)成土壤腐殖質(zhì)的腐殖酸。官能團(tuán)中酚羥基和甲氧基的數(shù)目比較多。金屬離子會(huì)與腐殖質(zhì)形成可溶性的穩(wěn)定螯合物,而富里酸中的活性官能團(tuán)促進(jìn)了這一過程。富里酸對(duì)重金屬的沉積有多方面的作用。研究表明,FA的存在能降低底泥體系的pH,導(dǎo)致吸附在Fe/Mn氧化物上重金屬離子的釋放17。與此同時(shí)使腐殖質(zhì)中重金屬離子各形態(tài)的含量比例發(fā)生變化。碳酸鹽結(jié)合態(tài)、Fe/Mn氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)向的有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)和可溶態(tài)轉(zhuǎn)化,提高了生物可利用性18。腐殖酸對(duì)重金屬沉積與釋放的影響有待進(jìn)一步研究。影響該過程的

14、主要因素包括:重金屬元素的種類、腐殖酸活性官能團(tuán)的數(shù)量、分子量的大小、溶解度等。(3S2-含量:紅樹植物各器官中S2-含量很高,每年通過凋落物及根系向沉積物提供S,結(jié)果使沉積物表面含一層硫。研究表明:通常南方土壤平均含硫量為300mg/kg19,近海沉積物含硫量為1.30g/kg20,紅樹林沉積物中含硫量為0.20%左右21。S在厭氧環(huán)境下被還原成S2-,S2-能與多種重金屬離子如Zn2-、Cu2-、Hg2-、Pb2-等形成濃度積很小的金屬硫化物。(4有機(jī)質(zhì)中N,S官能團(tuán)含量:腐殖質(zhì)中的有機(jī)··306質(zhì)中含較多的N、S官能團(tuán),它們對(duì)重金屬的螯合能力很強(qiáng),絡(luò)合物穩(wěn)定系數(shù)大。值

15、得注意的是,進(jìn)入水體的凋落葉片具有固氮的能力。這種固氮能力可能是腐殖質(zhì)形成的必要條件并依賴于落葉中某些化學(xué)物質(zhì)(如丹寧的作用。按照Tessier的5級(jí)分組法,重金屬元素以下列幾種主要形態(tài)存在于沉積物中:一部分以化學(xué)遷移性較高的形式存在,包括可交換態(tài)(水溶態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài);一部分與某些有機(jī)物結(jié)合或以硫化物的形式存在(有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài);另一部分與鐵錳氧化物結(jié)合(Fe/Mn 氧化物結(jié)合態(tài);以及殘?jiān)鼞B(tài)。謝陳笑等利用歐共體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局的BCR三步分級(jí)提取法分析了漳江口紅樹林區(qū)沉積物中重金屬形態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:有機(jī)物結(jié)合態(tài)含量最高22。由此可以推測(cè)沉淀吸附作用在沉積物對(duì)重金屬離子的過程中占優(yōu)勢(shì)?？梢酝茰y(cè)重金屬在

16、沉積物中的沉積主要依賴沉淀吸附作用而絡(luò)合吸附作用則在紅樹植物吸收重金屬離子的過程中起到主導(dǎo)作用,尤其是離子交換作用。Horsfall等利用紅樹植物吸收經(jīng)MMA處理的Pb2+溶液,在pH5時(shí)單位生物量的吸附能力比不用MMA的對(duì)照組高出2.7倍23。上述幾個(gè)因素都是有利于與重金屬形成穩(wěn)定的絡(luò)合物或沉淀物。沉淀吸附作用和絡(luò)合吸附作用是紅樹植物富集作用的主要方面。值得注意的是沉積物的強(qiáng)還原性、強(qiáng)酸性、高鹽含量的性質(zhì)不利于重金屬與有機(jī)質(zhì)形成絡(luò)合物。這三種理化條件可能有利于不同于沉淀吸附和絡(luò)合吸附的某種未知的沉淀途徑。人們最初對(duì)紅樹植物重金屬耐性的認(rèn)識(shí)來(lái)自于紅樹植物幼苗的沙培實(shí)驗(yàn)。Walsh等于1979年

17、至1989年間開展了一系列沙培、土培實(shí)驗(yàn)。研究證明:紅茄冬、紅海欖、秋茄等紅樹植物的幼苗對(duì)重金屬元素諸如Pd、Cd、Hg等有很強(qiáng)的耐性24。紅樹植物具有對(duì)重金屬元素的富集能力,其能力大小隨紅樹植物的種類及植株部位的不同而不同25。紅樹葉片碎屑對(duì)重金屬離子的吸收是目前研究的較為透徹的一個(gè)鄰域。葉片在重金屬的累積和遷移過程中是一個(gè)極其重要的器官。在多種重金屬離子共存的條件下,紅樹植物的落葉碎屑對(duì)重金屬元素表現(xiàn)出很高的選擇吸附性,較高的潛在吸附容量26以及相對(duì)于單一重金屬離子條件處理下更高的重金屬離子吸附總量。凋落的葉片以有機(jī)碎屑的形式,一部分從河口入海,成為海洋動(dòng)物的食物;另一部分滯留于紅樹林區(qū),

18、成為沉積物的一部分,參與重金屬元素的沉積作用。葉片在紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)中扮演了一個(gè)極其重要的角色。王文卿等研究表明,在同一生境條件下,不同種紅樹植物葉片重金屬元素Hg含量有顯著差異27。林鵬等也證明紅樹植物對(duì)各種重金屬的吸收量隨季節(jié)的變化而有所不同25。紅樹植物葉片由于其含有特殊的化學(xué)物質(zhì),對(duì)重金屬離子的吸附力很強(qiáng)。相同類群植物葉片碎屑對(duì)Cu、Pb、Ni、Cd的吸附能力具有相似的規(guī)律,而不同類群植物則不同26。且葉片對(duì)重金屬離子的吸附具有選擇性。葉片中富含的丹寧被認(rèn)為與汞的沉積作用有關(guān)。林鵬等通過測(cè)量紅樹植物葉片降解過程中丹寧含量與汞吸附量的變化發(fā)現(xiàn),隨著葉片的降解,丹寧含量降

19、低而汞的吸附量逐漸增大25。葉片降解過程中形成的有機(jī)顆粒能吸附汞離子。丹寧伴隨著葉片的降解而不斷釋放。其本身具有與蛋白質(zhì)和其他化合物發(fā)生交聯(lián)的能力可以促進(jìn)有機(jī)顆粒的形成。除此之外,凋落葉片分解后,一些穩(wěn)定、難分解的物質(zhì)(如木質(zhì)素等中含有某些化學(xué)物質(zhì),它們可能通過絡(luò)合作用與重金屬元素形成穩(wěn)定的化合物。該途徑在重金屬沉積作用中究竟起到多大作用,還有待進(jìn)一步研究。林鵬等研究表明:紅樹植物葉片對(duì)多數(shù)重金屬元素的富集系數(shù)往往在1.0以下,其對(duì)重金屬元素的富集能力是低的,但并不絕對(duì)。研究發(fā)現(xiàn)Cd是一類較特殊的元素,不僅在植被中所占比例高達(dá)20%,且主要積累在葉片中。因此不排除Cd通過食物鏈進(jìn)行放大的可能性

20、28。紅樹植物根系是重金屬元素富集的主要部位。Cu、Pb、Zn、Cd這些重金屬元素主要貯存于植物的根、莖等部位,避免了向環(huán)境中的擴(kuò)散。這一觀點(diǎn)已被普遍接受,與黃玉環(huán)利用原子吸收光譜測(cè)定紅樹植物不同部位的重金屬含量所得結(jié)果相符29。然而,根吸收重金屬離子的機(jī)理還未完全闡明。已有研究表明,從細(xì)根到中根再到大根,Cr、Ni、Mn含量迅速降低,且細(xì)根吸收重金屬可能大部份仍停留于根的外皮層之外30。對(duì)于大多數(shù)植物,在重金屬元素含量如此之高的環(huán)境中生存幾乎不可能。紅樹植物的根系作為重金屬元素主要的富集部位,必然具有一套特殊的機(jī)制來(lái)減弱和中和重金屬元素造成的毒害。關(guān)于這種機(jī)制,目前有兩種主流觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)

21、為:強(qiáng)重金屬耐性可能是由于根或根表面不具毒性的金屬硫化物的形成;另一種觀點(diǎn)是:紅樹植物具有發(fā)達(dá)的通氣組織,過量的氧氣輸入造成硫化氫和金屬硫化物被氧化,從而減少宋南等:紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)重金屬污染的凈化作用研究··307對(duì)根系的毒害。筆者認(rèn)為:兩種途徑可能是協(xié)同的關(guān)系,該機(jī)制不是由簡(jiǎn)單的單一途徑構(gòu)成。在根系表面形成的金屬硫化物可以隨脫落的死根一起,參與形成腐殖質(zhì)。因此,可以構(gòu)成根系腐殖質(zhì)根系的硫元素循環(huán)途徑。從重金屬元素在紅樹植物體內(nèi)的分布特點(diǎn)可以看出:紅樹植物可以為次級(jí)消費(fèi)者提供受污染程度較小的葉片作為食物28。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)不僅包括紅樹植物,還包括大量的微生物、底棲藻類、浮

22、游植物以及底棲動(dòng)物等一些次級(jí)消費(fèi)者。一些生物同樣在重金屬元素富集的過程中起到重要的作用。Tam通過研究表明:低濃度重金屬離子能促進(jìn)部分微生物的生長(zhǎng)31。部分重金屬元素如Cu、Zn、Cd等可能被微生物吸附,一定程度上也對(duì)污水在起到了凈化作用。紅樹林沉積物是重金屬元素的重要富集區(qū),沉積物也為一些底棲生物提供了棲息地。它們直接以沉積物中含有的重金屬元素的有機(jī)顆粒為食物,或通過體表吸附和表面膜滲透等方式在體內(nèi)積累重金屬元素32。一些具有固氮能力的底棲藻類,如顫藻和鞘絲藻等具有除去亞鐵離子和硫化物的能力。此外,部分藻類如菱形藻、硅藻等還具有吸收富集重金屬元素的特性33。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)群落之間不是孤

23、立的,彼此之間存在著頻繁的物質(zhì)和能量交流。重金屬元素可以通過食物鏈傳遞,其空間分布在一定程度上是與生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)眾多物種分布于不同的特定區(qū)域有關(guān)。目前大多數(shù)研究主要集中于重金屬元素在紅樹植物體內(nèi)的遷移和分布規(guī)律,對(duì)于在同一生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的其他物種,如微生物、底棲藻類等對(duì)重金屬元素的富集,以及重金屬元素在整個(gè)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布規(guī)律還有待進(jìn)一步的研究。3總結(jié)及展望紅樹植物極強(qiáng)的耐重金屬性在治理沿海地區(qū)水體污染方面具有潛在的生態(tài)價(jià)值。隨著紅樹林研究的逐漸深入,為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的合理開發(fā)和利用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。深入研究重金屬元素在紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中富集及遷移規(guī)律,必將對(duì)生態(tài)保護(hù)、污染防治等方面具有深

24、遠(yuǎn)的意義。然而在目前的研究工作中,還存在諸多問題:(1大量的研究工作還僅僅局限在少數(shù)幾種重金屬元素和紅樹植物上。有關(guān)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的研究工作大部分還是零星、片段式的。研究工作也僅僅在沿海少數(shù)幾個(gè)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行,缺乏一個(gè)系統(tǒng)的理論來(lái)概括和總結(jié)已有的研究成果。(2紅樹林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)重金屬元素污染的凈化作用的研究大多還只局限于實(shí)驗(yàn)室研究。因此,不能完全反映紅樹植物在自然環(huán)境下的真實(shí)狀態(tài)。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各物種之間復(fù)雜的相互作用以及紅樹林各群落之間的相互影響是在人工實(shí)驗(yàn)條件下所不能模擬的。(3針對(duì)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的研究還僅僅停留在理論階段,對(duì)污染物的復(fù)雜性還缺乏認(rèn)識(shí)。重金屬離子作為污染物的一種,往往是伴隨

25、著其他污染物如有毒有機(jī)化合物、含油廢水等共同出現(xiàn)的。目前的研究大多把這幾類污染物分別研究,而很少涉及它們對(duì)紅樹植物的綜合影響。(4目前主要是從生理學(xué)的角度來(lái)衡量重金屬元素對(duì)紅樹植物的影響大小及程度。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步從生物化學(xué),乃至分子生物學(xué)方面來(lái)研究重金屬元素對(duì)紅樹植物的形態(tài)和生理學(xué)的長(zhǎng)期效應(yīng)。高濃度重金屬在分子水平上對(duì)紅樹植物(蛋白質(zhì)、核酸等的長(zhǎng)期或短期的影響還缺乏相關(guān)理論研究(5研究工作集中于成熟的紅樹植物個(gè)體,而紅樹植物從幼苗到成熟植株的生長(zhǎng)過程中,重金屬元素耐性有關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)制的建成過程還未透徹了解。在研究方法方面:除了采用傳統(tǒng)的一些檢測(cè)方法以外,應(yīng)當(dāng)更多的引入先進(jìn)的現(xiàn)代化檢測(cè)手段。近年來(lái)遙感技

26、術(shù)的使用,使開展針對(duì)沿海紅樹植物種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的監(jiān)測(cè)工作變得簡(jiǎn)便可行,在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段費(fèi)時(shí)、效率低的缺點(diǎn)34,在一個(gè)更高的角度對(duì)監(jiān)測(cè)所獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌分析。此外,在紅樹林生態(tài)系統(tǒng)水平上,還需要綜合考慮氣候和地理環(huán)境等影響因素,綜合分析,使研究結(jié)果更有理論和應(yīng)用價(jià)值。不僅僅是人類活動(dòng),洋流、潮汐以及其他水文、地理、氣候條件等都會(huì)影響紅樹植物的理化特征,在分析已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)要充分考慮這些因素。除此之外,今后在開展紅樹林生態(tài)系統(tǒng)研究過程中應(yīng)該在大量實(shí)驗(yàn)、調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法建立動(dòng)態(tài)模型,通過模型來(lái)研究生態(tài)系統(tǒng)的變化規(guī)律。在技術(shù)應(yīng)用方面,建立相應(yīng)的重金屬污染響應(yīng)機(jī)制35

27、和以治理水體重金屬污染為目的的人工紅樹林濕地系統(tǒng)36是技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的兩大熱點(diǎn)。但由于紅樹林生態(tài)系統(tǒng)凈化污染物的機(jī)制還未徹底闡明,距離實(shí)際應(yīng)用還有差距。隨著相關(guān)機(jī)制的進(jìn)一步揭示,仿照其凈化機(jī)制開發(fā)具有高效排污或檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)將得以實(shí)現(xiàn)。今后的研究工作應(yīng)當(dāng)在以下幾個(gè)方面深入(1多··308種污染物對(duì)紅樹植物的綜合作用(2運(yùn)用分子生物學(xué)的研究方法,在分子水平上研究重金屬元素對(duì)紅樹植物體內(nèi)生物大分子結(jié)構(gòu)的影響37,從分子生物學(xué)角度來(lái)探究不同種類紅樹植物的耐重金屬機(jī)制(3紅樹植物在整個(gè)生活周期中耐重金屬機(jī)制的建成及變化規(guī)律(4嘗試在整個(gè)紅樹植物中找到一種理想的模式植物,并通過對(duì)其研究

28、,進(jìn)一步揭示紅樹植物耐重金屬性的機(jī)制。參考文獻(xiàn)1林益明,林鵬.福建紅樹林資源的現(xiàn)狀與保護(hù).生態(tài)經(jīng)濟(jì),1999,(3:16-17.2Wang WenQing,Lin Peng.Studies on the heavy metal pollution inmangrove ecosystem-a review.Marine Science,1999,3:45-48.3Patharbison.Mangrove mud-a sink and a source for trace metals.Marine Pollution Bulletin,l986,17(6:246-350.4Silva.CAR,

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