环境监测的“好帮手”

环境污染日益严重的今天，河流、海洋、大气都难逃被污染的厄运。人们赖以生存的土地也未躲过此劫，其污染程度也在日益加深，土壤环境的监测问题也日渐得到更多关注。以土壤为生活媒介的土壤原生动物，因具有个体小、繁殖快、实验周期短、效果显著等特点，亦成为土壤环境监测实验的“宠儿”。

　　与栖息在水环境中的原生动物相比，土壤原生动物的个头通常较小，不到100微米。这种体型在摄取土壤水分的时候大有优势。绝大多数土壤原生动物具有世界性，热带、亚热带、温带，甚至南极、北极都能寻觅到它们的踪迹。常见的土壤原生动物有：星棘变形虫、有壳肉足虫、鞭毛虫以及纤毛虫等。

　　

　　土壤环境“指示生物”

　　

　　土壤原生动物生性脆弱，易受环境影响。为了适应环境，它们会采取相应的“对策”。而无形中，这种“对策”又对环境具有一定的指示作用，这也使其成为一种土壤环境指示生物。

　　土壤原生动物对水很敏感。在水分急剧减少的环境下，由于自身的细胞膜缺乏对机体的保护作用，土壤原生动物会因渗透压失衡而破裂；而在水分缓慢减少的环境，由于有充足的反应时间，它们则采取“暂时休眠，蓄势待发”的策略——形成包囊，来应对干燥的环境。有研究表明，土壤中的含水量与土壤原生动物的数量呈正相关。因而，土壤原生动物的密度成为土壤水分变化的指示剂。

　　氧气，是维持生命的一个不可或缺的条件。绝大多数的土壤原生动物喜欢氧气，可谓好氧性生物。较之完全无氧的土壤环境，氧气充足的土壤中含有活动力旺盛、种类繁多的原生动物。然而，由于土壤环境是一个复杂的生命系统，许多有机物的分解需要消耗大量的氧气，由此导致含氧量急剧下降，二氧化碳量急剧上升。而氧气微溶于水的特性，无疑犹如雪上加霜，令氧的利用难上加难。此时，厌氧型生物应运而生，它们具有一套在无氧环境下存活的“生存方略”，如异毛虫，它是典型的在无氧土壤中栖息的原生动物。因此，厌氧型原生动物的多寡，也成为辨别土壤中含氧量的一种指标。

　　作为土壤中有机物分解的副产物——二氧化碳，其水溶物对土壤的酸碱度（pH）产生很大影响。而土壤中酸碱度的变化又对土壤原生动物的种类与丰度产生重大影响。通常，土壤原生动物的生存区间在pH3.5~9.5之间。而不同种的原生动物又有各自相适的“生活区间”。当土壤的pH达到7时，嗜菌性巨大肉足虫生长旺盛，达到顶峰；当pH逐渐下降，跌破4.0或pH飙升至8.5以上时，其生命活动严重受挫，元气大伤。由此可见，土壤原生动物从某种意义上可以被用作土壤的“酸碱指示剂”。

　　

　　环境监测 “好帮手”

　　

　　单细胞的原生动物只有薄薄的一层细胞膜将其包被，缺乏“外衣”——细胞壁的保护，身体直接与环境相接触，因此对外界环境的特殊变化具有极强的感受力，能够对其迅速做出反应，经常被用于土壤环境污染状况的监测。

　　自从农药被引入农田中，土壤环境每况愈下。农药的大量使用，直接导致农田中敏感生物种类的急剧减少。不仅如此，它还破坏了土壤生态系统原有的和谐，由此而引发农作物生长受到干扰，农产品质量下降，甚至毒素富集危及人类等一系列问题。此时，对农药敏感的土壤原生动物在评价农药污染方面有了用武之地。比如，即使土壤中含有浓度极低的杀虫剂——高丙体六六六，也会给纤毛虫带来“灭顶之灾”，不仅使其形状发生改变，生命活动所必须的脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白质的合成过程也受到了抑制，而且在停用此杀虫剂后，仍难以在短期内完全恢复它的数量以及种群结构。因此，纤毛虫数量的多寡很大程度上成为土壤是否受到高丙体六六六农药污染的指示剂。又如，杀虫剂林丹与双对氯苯基三氯乙烷（DDT）对土壤原生动物均产生抑制效应，其中DDT的毒性明显更胜一筹，其毒性长达3个月之久。而杀虫剂林丹的有效期只有2个月，之后对原生动物的抑制效果自动消失。

　　针对林丹与DDT对土壤原生动物的影响，科学家们利用对照实验进行了研究。此实验将鞭毛虫、肉足虫以及纤毛虫作为重点观察对象。在不含林丹与DDT杀虫剂的土壤中，鞭毛虫与肉足虫的数量以绝对的优势高居榜首，问鼎优势物种之位。而在添加有林丹与DDT杀虫剂的土壤中，这三种土壤原生动物的数量均急剧下降，然而下降程度有所差异。其中，鞭毛虫的数量减少的最多。然而，随着农药浓度的增加，纤毛虫受毒害程度逐渐加深，几近绝迹。因此，纤毛虫对林丹、DDT最为敏感；随着林丹、DDT在空气中暴露时间的逐渐增加，其浓度越来越低，此三种土壤原生动物的数量出现了回暖，却远远低于未添加此两种农药时的数量。因此，林丹与DDT对鞭毛虫、肉足虫以及纤毛虫具有很强的抑制作用；当使用同浓度的林丹与DDT分别对土壤进行处理时，被林丹处理过的土壤中所含有的土壤原生动物的数量要远远少于加有DDT的土壤。然而，随着林丹与DDT的挥发，其对土壤原生动物的影响也有了颠覆性的逆转。这充分说明，林丹的毒性是瞬间迸发的，其影响快速而直接；而DDT的毒性是逐步释放的，其影响缓慢而深远。

　　土壤原生动物还可用于监测土壤中重金属的污染。将含有重金属铅锌的土壤与未受污染的土壤对比后发现，在遭受重金属污染的土壤中，原生动物的种类由未污染状态下的65种骤降至4种，大量种类由于无法忍受土壤中的污染环境，从此销声匿迹。而幸存者，如腐生波豆虫和梅氏扁豆虫，则可作为铅锌类污染土壤的指示物种。

　　土壤原生动物以其纤弱的身躯，在广袤的土壤中顽强的生活着。作为土壤生态系统中不可缺少的一份子，它不仅在植物的健康成长中发挥着重要的作用，也作为“指示生物”在环境监测中扮演着重要角色。

　　【责任编辑】张小萌