苔藓植物的大气污染监测

苔藓植物对环境的指示作用海来伍达（四川师范大学生命科学学院2010级1班）摘要：苔藓植物由于其结构相对简单，对大气成分浓度和全球气候等各方面的环境变化非常敏感，因此苔藓植物可以作为全球变化、环境污染、养分状况、森林整体性及生态系统健康等方面的生物指示材料，利用苔藓植物可以监测指示大气污染，识别污染源，揭示大气层随时间的变化规律，并反映大气污染的时空变化格局，进而评价不同地区的环境状况变化；也可以用苔藓来示重金属污染和矿藏。

所以苔藓植物是一种天然的指示剂。

关键词：苔藓植物、环境污染、大气污染、检测、指示作用引言：随着城市化、工业化等人类活动对全球环境的影响，环境的污染负荷日益增加，用灵敏的指示生物来反映环境污染的程度及变化应用越来越多。

苔藓植物由于其独特的生理和代谢特征，常被用来监测环境污染物质及污染程度的变化。

特别是利用苔藓植物指示监测环境中重金属的沉降污染问题，已成为当今国际上环境科学研究的热点之一。

它可用来指示重金属污染物来源、迁移及时空分布等。

少数植物仅局限生长于富含某种特殊金属的基质上，而且具有积聚某种金属的能力。

通过研究这些植物的分布状况，分析它们的金属含量，可定性的研究当地的某些重金属的含量及污染。

1 苔藓植物生理结构苔藓植物是一类从水生向陆生生活过渡的生物类群，是生态系统中重要的生产者，它分布广泛，是生态系统演变关键的拓荒者之一。

苔藓的植物体表面积与其生物量比值高，其解剖构造亦很简单，只由单层或少数几层细胞构成，植物表无蜡质的角质层覆盖，暴露于污染大气时，污染物质可从背腹两面侵入叶细胞之中，植物体中无维管束构造，亦没有真正的根，只在植物体的末端生出单列细胞的假根。

苔藓植物的这些简单的结构导致了其植物体抗性弱，对环境变化敏感等特点，十分有利于大气中重金属污染物质在其植物体内的富集，从而可以达到指示监测环境重金属污染的目的。

苔藓植物还具有一些独特的生物学特性使之更适合应用于污染的监测研究工作。

苔藓为什么能监测环境污染
苔藓之所以能够监测环境污染，是因为它们具有较强的吸附能力和灵敏的生物指示作用。

首先，苔藓可以通过其表面的细胞壁和气孔吸收周围环境中的水分和营养物质，其中包括空气中的颗粒物、重金属和其他有害化学物质等。

这些有害物质可以在苔藓体内富集并积累，从而反映出周围环境的污染程度。

其次，苔藓还具有生物指示作用，即不同种类的苔藓对不同类型的污染物质具有不同的敏感性和反应。

例如，一些苔藓对于二氧化硫、氮氧化物等常见的大气污染物质具有较高的敏感性，而另一些苔藓则对于重金属等土壤污染物质更为敏感。

因此，通过分析苔藓体内不同污染物质的含量和种类，可以确定环境中存在的污染源和类型。

总之，苔藓之所以能够作为环境污染的监测生物，是因为其具有强大的吸附能力和灵敏的生物指示作用，可以对周围环境中的污染物质进行有效的监测和评估。

苔藓植物作为一类监测环境污染的指示植物已得到广泛应用。

发达国家在利用苔藓指示监测环境污染方面已做了大量的研究工作，取得了可喜进展，并建立了一些较为实用的技术和方法。

我国也有用苔藓来监测大气污染的研究，但所采用的研究方法主要是定性的生态指示法，即采用生态学方法，观察其外部形态来估计大气重金属污染状况，在一定程度上容易受到调查者主观因素的影响;在定量监测方面的研究相对较少，而且监测的对象主要是so2等气态污染物，在重金属监测方面的研究很少，在苔藓植物对大气污染物的吸附特性以及污染物对超微结构的影响等方面研究不足，研究范围较为狭窄。

因此，用化学分析法定量研究，与用生态指示方法定性研究相结合，并研究苔藓植物对重金属的吸附特性，有利于更好的了解苔藓对大气重金属的吸附规律，在监测大气污染方面有重要意义。

据此，本研究首先通过对苔藓种类、生长状况及分布特征的调查，初步揭示苔藓生态特点与大气污染的相关性。

其次通过定量分析比较不同苔藓植物中重金属的含量，分析苔藓对重金属的吸附特性，筛选出了对重金属富集能力强的苔藓品种，以作为用苔藓植物进行大气环境监测的基础。

再次采用一种简易的定性和定量识别区域性大气重金属污染的方法——苔袋生物监测方法对重庆市南岸、九龙坡、江北和北碚天生桥大气质量状况进行监测，揭示出监测区域大气污染物干湿沉降规律及大气污染物的时空分布。

结果表明：各调查点苔藓植物的种类、出现频率及多度存在较大差异。

其中金佛山、天生桥、龙车寺、北温泉、山耳崖等地苔藓植物种类丰富、生长旺盛；来凤、槽上等地苔藓植物种类少、长势差。

调查区域内最常见的苔藓植物品种有娟藓属、青藓属、麻羽藓属、鳞叶藓属、灰藓属、卷柏藓属等。

各监测点苔藓植物中污染物的台量变化为：青木关>天生桥>北温泉>龙车寺>来凤>山耳崖。

由此将各样点按相对污染程度的大小分3级，其中污染区为青木关、天生桥；轻度污染区为龙车寺、北温泉、来凤；清洁区为山耳崖。

大气污染物的生物监测与分析方法现代工业和交通的快速发展带来了巨大的经济和社会效益，同时也带来了大气污染问题。

大气污染物对人类健康和环境造成了严重的影响，因此监测和分析大气污染物的方法成为了非常重要的研究领域。

在这篇文章中，我们将讨论大气污染物的生物监测与分析方法。

一、生物监测方法生物监测方法是通过对生物体内大气污染物的积累和转化来评估环境中的大气污染状况。

常见的生物监测方法包括苔藓监测和生物指示剂监测。

苔藓监测是一种利用苔藓植物吸收和富集大气污染物的方法。

苔藓植物广泛分布于全球各地，其体形特殊、生活史短暂，并且容易收集和处理。

通过采集苔藓样本后，可以通过测量其叶片中的大气污染物浓度来评估环境中的污染程度。

苔藓监测方法可以定量评估大气中的元素和有机污染物，如重金属、石油烃和多环芳烃等。

生物指示剂监测是通过对具有生物标志物的生物体进行监测，以评估环境中大气污染物的水平。

其中，蜜蜂和苍蝇是常用的生物指示剂。

蜜蜂可以通过饲养在污染区域，然后分析其体内的污染物含量来评估环境中大气污染的程度。

苍蝇则是常见的城市害虫，在其体内积累的有机污染物可以用于监测和评估环境中的有机污染程度。

二、分析方法除了生物监测方法外，还有许多化学分析方法可以用于定量分析大气污染物的浓度和组成。

常见的分析方法包括质谱法、光谱法、电化学法等。

质谱法是一种常用的大气污染物分析方法。

质谱仪可以测量大气中污染物的分子质量，并通过质谱图进行定性和定量分析。

质谱法可以同时检测多种污染物，例如挥发性有机物和重金属等。

光谱法是通过测量大气污染物对特定波长光线的吸收或散射来定量分析污染物的浓度。

常见的光谱法包括紫外可见光谱和红外光谱。

紫外可见光谱可以用于测量大气中的臭氧和氮氧化合物等。

红外光谱则常用于测量大气中的温室气体，如二氧化碳和甲烷等。

电化学法是一种通过测量电流和电势变化来定量分析大气污染物的浓度的方法。

常见的电化学方法包括电化学陶瓷技术、电化学检测器和电化学传感器等。

贵阳市区树木附生苔藓植物的种类及大气净度指数王子飞;熊源新;刘正东;孙中文;崔瑞华【摘要】In order to investigate epiphytic bryophytes species and provide references for using bryophytes to monitor Guiyang's air pollution. An investigation on indicators,including species, frequency and coverage of epiphytic bryophytes was conducted by the methods of field investigation, spot sampling and specimen verification from August to November in 2011. Meanwhile, the index of atmospheric purity was analyzed. The results showed that they belonged to 79 species (including subspecies and variation) of 38 genera, 19 families, including 12 liverworts species of 5 genera, 4 families and 67 moss species of 33 genera, 15 families. The IAP was between 0. 63 and 18. 67, which was the highest in Baiyun District and Jinyang District(10. 67~18. 67) , followed by Yunyan District and Huaxi District(3.05~9.54) , the lowest IAP was in Xiaohe District, Nanming District and Wudang District (0.63~2.53). Haplocladium angustifolium and Taxiphyllum taxirameum were widely distributed and grew very well, so they could be used to monitor Guiyang's air pollution.%为了摸清贵阳市区树木附生苔藓植物的种类,为应用苔藓植物监测贵阳市大气污染状况提供参考,采用实地考察、定点取样和标本鉴定相结合的方法,于2011年8-11月对贵阳市树木附生苔藓植物的种类、盖度、频度等指标进行调查,并分析其大气净度指数.结果表明:贵阳市区树木附生苔藓植物共19科38属79种(包括亚种、变种),苔类植物4科5属12种,藓类植物15科33属67种；大气净度指数(IAP)为0.63～18.67；大气污染情况,白云区、金阳区为清洁区,IAP最高,为10.67～18.67；云岩区、花溪区次之,IAP值为3.05～9.54;小河区、南明区、乌当区的污染相对较重,IAP值最小,为0.63～2.53;狭叶小羽藓和鳞叶藓的分布范围较广、生长较好,可作为监测贵阳市区大气污染状况的苔藓植物.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2012(040)007【总页数】4页(P170-173)【关键词】树;附生苔藓;大气污染;大气净度指数;贵阳【作者】王子飞;熊源新;刘正东;孙中文;崔瑞华【作者单位】贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学林学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】S718.52+1.2贵阳市位于贵州省中部、云贵高原东斜坡上，属于全国东部平原向西部平原过渡地带，地处东经106°07′～107°17′，北纬26°11′～26°55′，境内一般海拔1>000～1>300>m，最高海拔1>762.5>m，最低海拔609>m，相对高差约1>153.5>m，是我国西南地区重要的中心城市之一，也是贵州省的最大工业基地[1]。

植物第一课时苔藓植物和蕨类植物课时目标1.概述苔藓植物和蕨类植物的形态特征和生活环境。

2.说出苔藓植物和蕨类植物在生物圈中的作用及其与人类的关系,并树立生物体结构与其生活环境相适应的观点。

3.通过对苔藓植物和蕨类植物的观察,学会观察和研究生物的一般方法。

4.通过对苔藓植物和蕨类植物的学习和观察,特别是观察这些植物的生活状况和生存环境,培养学生关注生物圈中各种各样的绿色植物的情感。

学习重点:苔藓植物和蕨类植物的形态特征和生活环境;苔藓植物和蕨类植物在生物圈中的作用及其与人类的关系。

学习难点:苔藓植物和蕨类植物的形态特征和生活环境;苔藓植物和蕨类植物在生物圈中的作用及其与人类的关系。

课时活动设计新课导入。

刘禹锡的《陋室铭》中这样写道:“苔痕上阶绿,草色入帘青。

”这句诗主要描述了什么样的场景呢?设计意图:以古诗引入新课,激发学生的学习兴趣。

组织学生思考下列问题。

1.在哪里能找到苔藓?2.苔藓植物的形态结构有什么特点?3.苔藓植物为什么不能长高?学生回答:苔藓植物一般生活在阴暗潮湿的环境中,体内没有输导组织,所以不能长高。

小组讨论下列问题。

苔藓植物与藻类相比,生活环境有什么不同?藻类在地球上出现得较早,但是它主要生活在水中,这恰好印证了生命起源于海洋。

随着时间的推移,生物的进化,生物开始逐渐由水生向陆生过渡,就出现了苔藓植物。

但是苔藓植物对水的依赖性仍然很强,因此苔藓植物需要生活在阴暗潮湿的环境中。

探究实验:观察葫芦藓,思考苔藓植物与藻类相比,形态结构有什么不同。

1.葫芦藓有类似茎、叶的分化,有假根,起固着作用。

2.葫芦藓较矮小,高约1厘米。

3.葫芦藓顶端的是孢蒴,里面充满孢子,是苔藓植物的生殖细胞,用于繁殖后代。

总结:苔藓植物的植物体矮小,一般具有类似茎、叶的结构和假根;叶只有一层细胞,能吸收水分和无机盐,并能进行光合作用。

常见的苔藓植物还有墙藓、地钱、泥炭藓、绿片苔等。

苔藓植物的主要特征:1.具有类似茎和叶的结构,只有假根,没有输导组织。

苔藓植物教案苔藓植物教案「篇一」教学目标1.通过了解葫芦藓的形态结构和生殖等特点，进而了解苔藓植物的主要特征及对自然界的意义。

2.通过对葫芦藓的观察实验，培养学生的观察能力及实验能力。

3.通过对藻类植物和苔藓植物的比较，培养学生的分析、比较、归纳、综合等思维能力。

4.通过了解苔藓植物在自然界中的作用，使学生进一步树立生物科学的价值观;通过了解葫芦藓的形态结构和生活习性的特点，使学生树立植物体与生活环境相适应的观点。

重点、难点分析1.重点分析：葫芦藓与生活环境相适应的形态结构、生殖的特点，是学生了解苔藓植物主要特征的基础，同时能使学生更好地理解：苔藓植物虽然比藻类植物高等，但还是只适于生活在阴湿的环境中，不能摆脱水的限制，使它在进化上所处的位置仍然比较低等。

因此，葫芦藓与生活环境相适应的形态结构、生殖的特点及苔藓植物的主要特征，对学生理解苔藓植物在进化上的位置都是十分重要的，所以这两部分知识应确定为重点。

2.难点分析：葫芦藓生殖器官的结构比较复杂，又由于受到条件限制，不易观察到，所以这部分知识应确定为难点。

葫芦藓的受精过程离不开水，这点与绿色开花植物受精过程不需要水这个条件有很大不同，因此，学生理解起来有困难，加之，葫芦藓的受精过程不易观察到，所以，这部分知识也应确定为难点。

教学过程设计一、本课题参考课时为一课时。

二、教学过程：1.引言：请学生观察玻璃缸内的水绵和盆栽的葫芦藓(或小墙藓)提出问题：它们的生活环境有何不同?当学生答出：水绵生活在水中，葫芦藓生活在陆地上时，再给学生出示葫芦藓的生境图，使他们了解到葫芦藓生活于陆地上阴湿的地面和背阴的墙壁上，并引导他们答出这些毛茸茸像绿色绒毯一样的植物在植物界中属于苔藓植物，从而引出苔藓植物的课题。

2.葫芦藓：(1)事先准备好新鲜的葫芦藓，分小组让学生用肉眼或放大镜观察葫芦藓的形态和颜色，用尺子测量一下它的高度，并提出问题讨论：①葫芦藓植株呈什么颜色?植株平均高度是多少?②葫芦藓的假根与绿色开花植物的根相同吗?③葫芦藓的茎与叶与绿色开花植物的茎与叶相比较有何特点?(2)组织学生在认真观察、讨论的基础上回答出：葫芦藓植株颜色为绿色，植株的高度约为1～3厘米;它没有像绿色植物那样的真根，只有假根，假根只起固定植物体的作用，不起吸收水分和无机盐的作用，所以葫芦藓的假根与绿色植物的根有很大的不同;葫芦藓有茎和叶，含叶绿体，能进行光合作用，这些地方是与绿色开花植物相同的特点，但是葫芦藓的茎比较柔弱、叶又小又薄，而且茎和叶中都没有输导组织，这些都是区别于绿色植物的特点。

天然土壤监测员——葫芦藓对于空气和水源的污染，大家可能会有比较直观的感受，而土壤污染常常容易被人忽略。

其实，土壤污染和空气污染、水源污染一样，直接影响到人类的生产和生活。

当下，我国的土壤污染状况不容乐观。

环境保护部、国土资源部2014年4月17日发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境总点位超标率为16.1％，部分地区土壤污染已经比较严重，其中镉、汞、砷、铅等无机污染物含量的超标率尤为严重。

难怪，我们小时候经常可以在路边墙角见到的一种绿油油的苔藓，不知何时已变得难觅踪迹了。

这种喜爱生长在阴暗潮湿环境中的苔藓，虽然没有枝叶，没有花朵，却会长出一根根很萌的芽孢，宛若一粒粒迷你的小葫芦，绽放在绿绿的小绒毯上，可爱异常。

没错，这种植物就叫葫芦藓，属于苔藓类植物，其植株非常矮小，通常仅有1～3厘米，它们没有真正的根，只有短而细的假根，起固着植株的作用。

葫芦藓以孢子来进行繁殖，我们见到的那一粒粒迷你葫芦般的可爱小点点，就是它的孢子体——孢蒴。

葫芦藓是一种对环境质量非常敏感的植物，因为它的叶只有一层细胞，二氧化硫等有毒气体和土壤中的其他有害物质很容易从其腹背两面侵入细胞，从而威胁它的生存。

所以，在污染比较严重的地方，就很难见到这种苔藓植物了。

于是，人们就利用葫芦藓的这个特性，把它当作监测环境污染程度的指示植物。

葫芦藓的分布范围极广，原本在世界各地均有大量分布；但是，随着地球环境的日益恶化，尤其是土壤质量的下降，导致葫芦藓大量消失。

作为一种颇具观赏价值的苔藓植物，葫芦藓深受人们的关注和喜爱，用它来覆盖、装点盆景和盆栽植物的裸露土壤，是盆景艺术中的重要手法。

在环境质量下降而导致大量自然葫芦藓资源锐减的情况下，许多盆景爱好者自己动手繁殖这种苔藓植物。

苔藓对空气污染的指示作用一、苔藓的生理特点. 苔藓植物是一种结构简单的绿色植物,是水生向陆生的一种过渡形式,是高等植物中最原始的类群。

它生命力强,能忍受恶劣的环境条件,在高温、高寒、干旱和弱光等其它陆生植物难以生存的环境中生长繁衍,被誉为先锋植物和拓荒者。

苔藓植物通常个体低矮,解剖构造简单,只由单层或少数几层细胞组成。

无真正的根(只有具支撑作用的假根)和维管束组织,表面积大。

植物体表无蜡质的角质层被覆,其背腹面均可直接接受空气中的污染物。

由于其具有植物体近轴端腐烂(即植物体接近地面的部分腐烂)、组织根本不与地表接触等特殊生理现象,所以不从土壤或基质中吸收营养成分,而直接在体表进行气、水、营养物质等的交换,其营养物质主要来自雨水和露水及大气尘埃撞击的沉积物。

尤其是那些树干上附生的种类,几乎完全不受其基质的干扰,因而它们对大气污染特别敏感,能很迅速地将浓缩于雨水与露水中的污染物质借其特定的受害病症反映出来。

据研究,苔藓植物对大气污染物的敏感性高出种子植物10倍之多。

另外,苔藓植物由于分化程度低,植物细胞生长势相对旺盛,常在茎、枝先端生长点休眠或死亡之后,更刺激茎、枝下部的分生组织的发育,促使迅速发展出新的枝条茁长,以保持终年的常绿,因此可提供具代表性与应用性的全年性的指示与预报。

二、工作内容1..将某地分为三个区：A、B、C。

2..在各个区域内进行地毯式地搜索，调查苔藓的种类。

要掌握全部苔藓名称并非易事，所以可以记录所知道的苔藓的名称，不知名的可以简单的记录其种类数。

3..在各个区域内选定几个采样点，如市中心、工厂区、校园、公园或郊外。

选择附生的树种，可以是樟树、白杨、银杏、悬铃木或者是樱树类、柳树类树种。

在每个采样点附近选择三到五株处于通风、透光良好位置的有苔藓附生的树木，调查每一棵树自茎基部至离地面2.5米处附生于树干上的苔藓。

4..取样。

将附生的苔藓植物连同其树皮一并切割下来，装入塑料袋中带回实验室。

苔藓植物与环境重金属污染监测
安丽;曹同;俞鹰浩
【期刊名称】《生态学杂志》
【年(卷),期】2006(25)2
【摘要】苔藓植物是公认的最为敏感的大气污染指示植物之一,它具有灵敏、精确和直接等特点,现已被广泛应用于生物监测环境重金属污染研究领域。

本文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,并介绍了此项研究的历史、现状及展望,以期促进国内深入开展苔藓植物对环境重金属污染的生物指示、监测研究工作。

【总页数】6页(P201-206)
【关键词】苔藓;指示植物;生物监测;重金属污染
【作者】安丽;曹同;俞鹰浩
【作者单位】上海师范大学生命与环境科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】X173
【相关文献】
1.苔藓植物重金属累积来源分析及其环境监测功能研究 [J], 赵宁
2.苔藓植物运用于大气重金属污染监测的研究进展 [J], 姜苹红;罗远玲;彭克俭;陈灿
3.苔藓植物在大气重金属污染监测中的应用 [J], 刘伟才[1]
4.贵州省新路卡林型金矿区苔藓植物多样性及重金属污染监测 [J], 付兰;张朝晖
5.苔藓植物与环境重金属污染监测研究进展 [J], 魏海英;方炎明
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