地質(zhì)科學創(chuàng)新領(lǐng)域-生物地質(zhì)環(huán)境學

—、生物與環(huán)境任何生物一旦誕生，為了完成其生命過程，須臾也不能脫離它所在的環(huán)境。對于一個具體的生物而言，它周圍的所有因素都是它的環(huán)境。如光照、溫度、空氣中的O2、CO2、濕度、水分、土壤、各種營養(yǎng)元素，以及其它的各種生物，還有影響該生物存在的人類活動，等等。生物與環(huán)境的關(guān)系不是單向的，而是雙向互動的。即，不但環(huán)境給生物提供生存條件；反過來，生物的存在也會給環(huán)境產(chǎn)生某些變化。如森林的存在，可以改善氣候、涵養(yǎng)水土、保護野生動物；而毀林開荒，可造成水土流失、土地沙化、氣候惡劣、生態(tài)環(huán)境破壞，物種喪失，最終危害到人類自身的生存。不同環(huán)境對生物產(chǎn)生不同影響：適宜的環(huán)境對生物產(chǎn)生好影響，促使其良性生長發(fā)育；惡劣環(huán)境則產(chǎn)生不良影響，妨礙它正常生長發(fā)育。環(huán)境不僅影響生物的當代，而且會脅迫生物改變自身的性狀，為適應(yīng)環(huán)境產(chǎn)生變異，并將此變異帶到遺傳基因中去。所以說，任何一種實際存在的生物所表現(xiàn)的形式，都是環(huán)境影響的結(jié)果。在環(huán)境影響生物這一領(lǐng)域中，學術(shù)界傳統(tǒng)觀點多側(cè)重于地表生態(tài)因子（光、熱、水、氣）對生物的影響，而忽略了地質(zhì)環(huán)境因子（如地質(zhì)作用、地質(zhì)構(gòu)造、地球化學、地球物理等）的影響。生態(tài)學是專門研究生物與其周圍環(huán)境的科學。生態(tài)學提出了生態(tài)因子的概念以區(qū)別于環(huán)境因子，即：生態(tài)因子是環(huán)境因子中對生物起作用的因子，而環(huán)境因子則是指生物體以外的全部因子。生態(tài)因子極其復(fù)雜多樣，可歸納為五類：1.氣候因子：如溫度、濕度、光、水、風、氣壓和雷電等；2.土壤因子：包括土壤、土壤有機和無機成分的理化性質(zhì)以及土壤生物等；3.形因子：如地面起伏、山脈坡度、陰坡或陽坡、海拔高度和經(jīng)緯度等；4.生物因子：生物之間的捕食、寄生、競爭和互惠共生等；5.人為因子：人類活動對生物的影響。由上可見，包括生態(tài)學在內(nèi)的討論生命與環(huán)境的學科，多側(cè)重于環(huán)境中地表生態(tài)因子（光、熱、水、氣等）對生物的影響，而忽略了地下生態(tài)因子，即由地質(zhì)環(huán)境決定的各種因子對生物的重要影響。只有包括了地貌、土壤、礦質(zhì)元素、巖石類型等地質(zhì)環(huán)境因子，才能完整地代表生物與環(huán)境的全部關(guān)系。二、生物與地質(zhì)環(huán)境生物與其生存的地質(zhì)環(huán)境統(tǒng)一進行研究的思想在20世紀初即已萌發(fā)。1910年，A.R.華萊士指出，地殼變動是生物進化的誘因和沖動力，其中化學元素含量的變化是根本的動因。1916年起，В.И.維爾納茨基多次指出，有機體化學元素和地殼的化學元素之間有著不可分割的聯(lián)系。生物的出現(xiàn)不是地殼外部的偶然現(xiàn)象，而是地殼發(fā)展的必然產(chǎn)物。被有機體同化了的礦物質(zhì)的量變，必然導(dǎo)致積累這些元素的有機體的質(zhì)變。因此，有機體引起的生物環(huán)境的化學變化，必然導(dǎo)致有機體的質(zhì)變，促進生物的進化。1927年，В.И.維爾納茨基提出“生物圈”的概念，將其與地球表層的氣圈、水圈、巖石圈相提并論。他認為，生物圈是指有機體及其存在環(huán)境的總和。生物地球化學研究認為，生物有機體（含人類）并非什么超自然的特殊物質(zhì)，而是由地殼無機物長期演化的產(chǎn)物。生物在其漫長的演化進程中，通過新陳代謝，與環(huán)境交換物質(zhì)，并通過變異、遺傳等過程建立了動態(tài)平衡。1938年，А.П.維諾格拉多夫在他提出的“生物地球化學省”這一概念中認為，由于地殼表層不同地區(qū)地球化學元素含量不同，因而引起地方植物群和動物群的不同生物反應(yīng)，在極端情況下（某些重要元素的顯著不足或過剩），會產(chǎn)生生物地球化學病。顯而易見，這一概念應(yīng)包括人類。因地質(zhì)環(huán)境所致的地方病例不勝枚舉。如全球性的，北半球灰化和草甸土——灰化土壤帶，從美國邊境經(jīng)歐洲（德國、荷蘭、丹麥、波蘭）過波羅的海沿岸國家到莫斯科近郊，延至烏拉爾，然后再經(jīng)西伯利亞到達澤雅，由于缺乏碘、銅、鈷、鈣而產(chǎn)生的動植物和人的甲狀腺腫、缺鈷病、脆骨病、貧血病等。又如，嚴重危及人民健康的克山?。ㄐ募∷ソ卟。?，呈對角線狀分布在我國自黑龍江到云南的十多個省區(qū)。1954年，А.П.維諾格拉多夫在對6000多種動物和植物化學分析的基礎(chǔ)上，獲得了元素在有機體中分布的資料。隨后，于上世紀60年代初，他和Д.П.馬留加又公布了元素在巖石圈、土壤和地表植物中豐度比較的資料。1975年，J.J.康納和H.T.沙克立特根據(jù)美國147個景觀單元，8000多個巖石、土壤、植物及蔬菜樣品的分析結(jié)果，得出了美國大陸巖石、土壤、植物及蔬菜中48種元素的地球化學背景值。以上研究不僅提供了詳細豐富的資料，更可貴的是在生物與地質(zhì)環(huán)境的地球化學聯(lián)系方面給人以深刻的印象。更為全面系統(tǒng)研究生物與地質(zhì)環(huán)境關(guān)系的當屬Б.Б.波雷諾夫和А.И.彼列爾曼等（1944～1946），他們創(chuàng)建的《景觀地球化學》認為，存在于地球表面任一地區(qū)之內(nèi)的各種自然因子（氣候、地質(zhì)、地貌、土壤、水文和動植物等）是一個有著緊密聯(lián)系且又互相制約的統(tǒng)一體，即地球化學景觀。景觀中最主要的地球化學現(xiàn)象是活有機體的活動及其堆積的活質(zhì)的量和質(zhì)，它又決定于有機體以外的其它自然因子。景觀中所有因子之間最重要的聯(lián)系是地球化學聯(lián)系。景觀中的地球化學元素多次加入活有機體的組成內(nèi)（有機質(zhì)化），爾后又從中析出（礦質(zhì)化）。但此過程是不可逆的，即景觀不能重復(fù)過去的情況，而是不斷獲得某些新的特性。上述思想可以概括為，生物是地球長期演化的必然產(chǎn)物，生物與其生存的地殼表層環(huán)境（即地質(zhì)環(huán)境）有著密不可分的聯(lián)系，其中最重要的聯(lián)系是地球化學聯(lián)系。地質(zhì)環(huán)境對生物的影響極為深刻，必須對生物及其存在的地質(zhì)環(huán)境中諸自然因子作統(tǒng)一的研究?？上У氖?，這些思想只是分散于有關(guān)學科中（如《地球化學》、《生物地球化學》、《景觀地球化學》等），這些學科各有自己的研究對象和任務(wù)，并非專門來全面系統(tǒng)地論述地質(zhì)環(huán)境對生物的影響。云南省地質(zhì)科學研究所的科技人員通過多年研究和總結(jié)，推出了一門新的邊緣學科——生物地質(zhì)環(huán)境學。下面，就此學科內(nèi)容作較為詳細的介紹。籍三、生物地質(zhì)爪環(huán)境學伴生物地質(zhì)環(huán)境勻?qū)W是用地質(zhì)學褲的理論和方法突研究生物與其旗賴以生存的地把質(zhì)環(huán)境之間關(guān)居系，著重研究廳地質(zhì)環(huán)境對生分物影響的學科緣，它是生物學塔、地質(zhì)學和環(huán)汪境科學等相互錦滲透融合而成覽的一門邊緣學備科。該學科認賺為：生物（微宇生物、植物、退動物、人類）由與其賴以生存絹的地殼表層環(huán)爭境（地質(zhì)環(huán)境楊）有著密不可渣分的聯(lián)系，地收質(zhì)環(huán)境中諸因沫子（地形、地慧質(zhì)運動、地質(zhì)祖構(gòu)造、成土母該巖、土壤、地陰球化學、地球權(quán)物理、水文等期）對生物的生蟲長、發(fā)育、品幻質(zhì)和健康有重憶要影響。其中剛最重要最本質(zhì)刮的影響是地球筆化學元素通過圖在母巖啟—即土壤族—信生物系統(tǒng)中的婚運移、變化、付積累，最終對遼生物的生理生飛化作用產(chǎn)生的爹影響。每生物地質(zhì)環(huán)境蔑學的理論表述秘為：研究物質(zhì)堆流、能量流、茫信息流在巖石艙圈（表層）、披水圈、大氣圈金（下層）和生討物圈之間的運銷動交換、轉(zhuǎn)化寒及其對生物的舉影響。榆生物地質(zhì)環(huán)境個學通過認識生拍物和地質(zhì)環(huán)境嚷的關(guān)系以及改雜造地質(zhì)環(huán)境以田適應(yīng)生物生存算之需，達到生所物與地質(zhì)環(huán)境葛和諧相處，培負育開發(fā)優(yōu)良生掉物資源，保護衡和建設(shè)生物及菊人類生存的優(yōu)冰良環(huán)境。由此淡可見，本學科貢既有創(chuàng)新的理辦論意義，又有攔重要實際價值美。烈生物地質(zhì)環(huán)境肆學的研究內(nèi)容弱可分兩大方面奸：一是研究構(gòu)也成地質(zhì)環(huán)境和提各種因子的性致質(zhì)、特征及其短影響生物的具擋體行為和機制床；二是研究選愧擇、調(diào)整、保席護和改造地質(zhì)薄環(huán)境以滿足生棋物生存需要的昆方法。川關(guān)于第一方面羅環(huán)境性質(zhì)的研虛究有以下幾個閣內(nèi)容：紡1高、環(huán)境的地理嘗、地貌特征研驕究：范指研究區(qū)所在爛的地理位置（穴經(jīng)度、緯度）默和海拔高度，扇地表固態(tài)（水違體）與液態(tài)（樂水體）面積的稈比例與配置方阿式，固態(tài)地表滴的幾何形態(tài)（殼平緩開闊、起蘿伏劇烈、凸起姥、凹下、山坡趴陡緩）等。這繞些性質(zhì)首先決慣定了該區(qū)的小陷氣候，生物生壓存的基本條件愛（土壤和水文喬），以及這里靈的風化成土作充用及土壤發(fā)育孤和保存條件。雙當然，也是地制球化學元素運真移和地球物理龍性質(zhì)產(chǎn)生的條回件之一。所有購這些都直接地守影響到生物。備2歌、環(huán)境的地質(zhì)感構(gòu)造及地質(zhì)運斗動特征研究：耀區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造毀特征在宏觀上可決定了該區(qū)地邁貌框架、地層及巖石組合布局劈，從而也決定糾了地球化學元宏素區(qū)域分布特顆征。它們從總類體上制約著該毀區(qū)生物生存的至基本條件和大城農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總體狹格局。地質(zhì)構(gòu)傭造活動帶往往塌也是地球化學散運動強烈地帶鄰，形成某些地昏球化學異常能躍量場和物質(zhì)場約，這些地帶對修生物有突出的艇影響。朝地質(zhì)運動的性甘質(zhì)多種多樣：漲有劇烈活動的蓄，也有相對平仇穩(wěn)寧靜的；有兄抬升隆起的，挖也有沉陷下降錄的；有褶皺造偽山的，也有造博陸或成海的，味等等。地質(zhì)運釘動從大的時空搏尺度上決定了御該區(qū)生態(tài)環(huán)境鐮的變遷，從而掏決定了生物種著群和演化，深編刻影響當代生塑物的分布和性蝶狀。達3謠、環(huán)境的地球穗化學性質(zhì)研究營：這是生物地辱質(zhì)環(huán)境學研究鎖的重點內(nèi)容之輪一。前已述及漆，組成生物體課的化學物質(zhì)始陷終與地殼（即巧地質(zhì)環(huán)境）保吸持著動態(tài)平衡敢。生物的進化煮始終與地殼的怖演化緊密相隨蝴。地殼表面化街學元素的分布遣是絕對非均一顯的，也就是說裙，不同地區(qū)的歲地球化學背景鬼場是不一樣的歉，它們對生物堅影響不同，造竿成了生物體的要地區(qū)性生物反夏應(yīng)，輕則影響壩產(chǎn)量、品質(zhì)、否健康，重則致米病畸變甚至死甚亡。亞要研究地質(zhì)環(huán)脆境中的化學元扁素，特別是那菜些與生物密切管相關(guān)的特征元約素在母巖宿—酷土壤蓮—修生物系統(tǒng)中存把在的種類、數(shù)吸量和形態(tài)，遷槳移、轉(zhuǎn)化、富悔集的條件，影摟響生物體的機騾理。還要研究死元素之間的協(xié)喇和或拮抗關(guān)系盲，等等。蔑4敢、環(huán)境的地球鐘物理性質(zhì)研究澇：灑勿庸置疑，地息殼的完整堅實蔥程度（完整的層、破碎的、堅兇固的、松脆的竭）和地球產(chǎn)生柜的各種物理場分（磁場、重力寄場、電場、放販射性場等）對仔生物有巨大影釘響，一是直接幅影響生物的生鑒存；另外，作棕為化學元素存碗在的環(huán)境條件改，通過影響元度素的存在和遷散移而間接影響梨生物。不過，顆此領(lǐng)域的大部滾分內(nèi)容尚未研丘究，潛力十分臟巨大。嶺5趨、環(huán)境的水文暢性質(zhì)研究：亂水是生物生存全的必需條件之弦一，其重要性跳不言而喻。無保論母巖風化成倉母質(zhì)，生物參扯與下母質(zhì)衍生蓄成土壤，以及擊元素在土壤中父活化成有效態(tài)發(fā)而被作物吸收居等過程，無不減有水的作用。豐要研究地下水花、地表水、土肚壤水、生物生和理水及大氣水殘之間的關(guān)系，肆研究潛水面高闊度，包氣帶厚真度和水的量質(zhì)乘對作物的影響昆。更要研究由罩于地下水位升榮降、海水進退肥等造成的大區(qū)裝域土地鹽堿化攔、沙化、荒漠梯化等重大環(huán)境具問題。首6饅、地質(zhì)災(zāi)害與價地方病研究影：地質(zhì)災(zāi)害是冰環(huán)境突變產(chǎn)生但的山崩、滑波丸、泥石流、水騾土流失等災(zāi)害紫性現(xiàn)象，對生趁物生存、大農(nóng)境業(yè)生產(chǎn)和人類雜生活造成重大釘危害，其發(fā)生規(guī)的原因與地質(zhì)置環(huán)境性質(zhì)密切享相關(guān)。使用遙商感手段加上實饞地調(diào)研，對可懇能發(fā)生災(zāi)害的指地段做出預(yù)測趕并提出科學的恩防治措施。東地方病的產(chǎn)生們機制相當復(fù)雜擊，但是，其中責一個重要致病設(shè)因子是地質(zhì)環(huán)弄境中某些有關(guān)寒化學元素出現(xiàn)簡障礙（缺乏或雅過量）。如我屬省主要分布于拾楚雄州的克山略病如—丙缺鉬和硒引起增的地方性心肌豪??；主要分布黎于德宏州的地炮甲械病擁—廈缺碘引起的地浩方性甲狀腺腫同；主要分布于陽昭通地區(qū)的地圓氟朽病桂—羅氟缺乏或過高比所致的疾病，炭均可用生物地貫質(zhì)環(huán)境學的理頸論、方法和手竊段來研究防治庫。烘關(guān)于第二方面蠶改造地質(zhì)環(huán)境萌的研究主要指偉某些非金屬礦軌物的利用開發(fā)俯研究。如有關(guān)笨沸石礦的開發(fā)盞已有較多成功場例子，用其高康效離子交換和獎吸附性能，生羅產(chǎn)新型沸石肥帳料、飼料添加狐劑和污水處理誓劑等，效果十粱分顯著。在此宏不贅。祖生物地質(zhì)環(huán)境涼學從生物圈和帆地殼層三個圈豬層（氣、水、酒巖）的交互關(guān)聲系去研究地質(zhì)貓環(huán)境諸因子對此生物的影響，布重點是研究地構(gòu)球化學元素的駛影響，研究元捕素是如何通過躍酶系統(tǒng)和基因軌的表達深刻影森響生物的。生肅物地質(zhì)環(huán)境學段的研究對象不壺限于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)戶的植物和動物厭，它包括自然憂界存在的所有歉生物（微生物貨、植物、動物養(yǎng)和人類），其同研究范疇和適夢用領(lǐng)域，也遠夏遠超出了大農(nóng)責業(yè)生產(chǎn)，而廣滋泛觸及諸如生旦物多樣性、區(qū)枯域生態(tài)環(huán)境、繳國土資源開發(fā)蘇等多種戰(zhàn)略性爆的研究領(lǐng)域。四、研究實例喝以下我們將從柴地質(zhì)歷史、地巧質(zhì)作用、地質(zhì)擾構(gòu)造、土壤、倍地球化學元素訓五個方面討論渡地質(zhì)環(huán)境對生拐物的影響。鐮1貢、地質(zhì)歷史對絨生物的影響欣賊筍地球形成至少弟已驅(qū)有喂4艦5倒億年了，根據(jù)跌地質(zhì)古生物學哀的研究，地球經(jīng)上找到的最古勺老的生命證據(jù)供是在南非發(fā)現(xiàn)壽的生活追在怠3旬2比億年前的超微水化石（電鏡發(fā)勤現(xiàn)錘）扔—仗短桿菌，而大宴量豐富的后生同動物是賴從稠6辨億年前開始的垮?？梢?，在生賢命出現(xiàn)吸以前，已經(jīng)歷述了長汗達味1悶3蹤億年的化學進鞋化階段，從無詞機小分子進化劈到原始有機體魚再到生命，而鹿從原核細胞到側(cè)真核細胞，從衫單細胞到多細幣胞又歷經(jīng)至制少樣2梅6萬億年的漫長時幼期。這一時期眉以億年為單位容，而沒從勉6棉億年開始的后鄰生動物演化就賓越來越快，可絕以百萬年為單耗位。到了新生檔代，人類出現(xiàn)狀的時代，演化講就快到要以萬固年為單位了。賀縱觀地質(zhì)史上由生物演化歷程味，每一階段無番不與地質(zhì)環(huán)境怒密切相關(guān)。在皺長群達色4戴0占多億年的地質(zhì)南歷史中，隨著狗地質(zhì)環(huán)境的逐掃步變遷，由不漫適合生物生存旺到越來越適合嗓；由泛海洋到秋陸地逐漸擴大叔；由單一的環(huán)瞞境到越來越復(fù)啦雜，生物也由項簡單到復(fù)雜、焰由低級到高級老、由一般生物劃到出現(xiàn)靈長類出，最終出現(xiàn)具納有高度智慧的劃人類。環(huán)境和創(chuàng)生物的演化完黨全是同步的緊慕密相關(guān)的。地當?shù)刭|(zhì)環(huán)境處挪于長期穩(wěn)定漸耕變式的前進時猜，生物的演化捏也呈緩慢的漸室變式的，而當央環(huán)境表現(xiàn)出突幟變式的急轉(zhuǎn)彎掙時，生物也就賴出現(xiàn)所謂醬的碑“何災(zāi)遵變菌”炭—父大滅絕，或者想大爆發(fā)。內(nèi)著名的寒武紀魚生物大爆發(fā)和茄白堊紀末期恐舒龍大滅絕是生輛物發(fā)展中突變汗的典型例子。座寒武紀以前，氧由于地質(zhì)環(huán)境救尚未演化到適讓合的階段，生古物的出現(xiàn)也僅壯僅是低級的原峰始的，個體數(shù)挺量少，分布面翻積不廣，密度白也不大，而且撐更重要的是還伶沒有條件形成介硬殼保護其遺鉤體。所以，保倡存化石的機率前就很少。但是家，寒武紀以前臨長宴達挨2飯6升億年（棚自完3禍2膽億年前最古老余的微化石居到敲6遲億年前寒武紀剛開始）的漫長聲時代，為生物傷大爆發(fā)準備了委質(zhì)變的飛躍和挖大量繁殖出現(xiàn)淡的條件?？煤浼o早期，怎地球三肝圈灰—富巖石圈、水圈跟、氣圈發(fā)生劇付烈變化，游離炕氧增至現(xiàn)代氧色壓顧的烤10掛%們，足以支持生儲物在液體介質(zhì)卸中借助本身器純官進行氣體循辦環(huán)。此時的海床水中富磷、鎂溪、硅并含鈣，攔為生物造殼提靠供了物質(zhì)基礎(chǔ)芒。生物一旦有曬殼，可保護半雁定型的軟體，叢適應(yīng)多變環(huán)境扔和防御外敵能攀力大大加強。返于是，發(fā)生了父生物界具有質(zhì)恭變飛躍意義的遷帶殼演化，促記使了梅樹村動肺物群和澄江動曉物群兩次生命憤大爆發(fā)。呢白堊紀末期恐誘龍的突然滅絕鋼也是與此時的慚地質(zhì)環(huán)境發(fā)生袖突變有關(guān)。一古方面，當時的廁強烈地殼運動訓引起了地形、瘡氣候、植物等囑環(huán)境條件產(chǎn)生芳了強烈改變。糾另一方面，有冰的學者根據(jù)白競堊系上統(tǒng)粘土炕層中富集了大駱量銥元素磚（增I脈r刃）而提出誦了?！皸l行星撞擊地竊球喘”獻假說，因為銥驗在地球上是罕哈見的，但在隕處石中含量很高押。據(jù)此認為，贊由于受到小行訓星碰撞，造成敵大面積塵埃云沖，長時間遮天增蔽日，使植物急光合作用停止悲，食物鏈破壞則，導(dǎo)致食量巨家大的恐龍集群遙絕滅。黃環(huán)境突變時，銀大批夕陽物種舍絕滅了，但仍堪有相當多的新騾生物種存活下宇來，由于清除榆了他們的競爭診者，這些存活東的新物種在新芳的環(huán)境中繼續(xù)腳發(fā)展進化，營形成突變以后段更高級的新的擇生物界?？铸埓u滅絕后，哺乳繳動物取代爬行弄動物即此一例紡。逆生物隨環(huán)境漸指變的例子很多汁，例如上古生梨代，有一種叫驢作總鰭魚的魚訂，逐漸演化成型兩棲類。當時估由于地殼強烈隊運動，環(huán)境多霉變，陸緣淺海黃發(fā)生海退而成蓮湖泊沼澤濕地向。當?shù)厣畹目嗫傱掫~具有堅甩硬的鰭和強勁豪的肺，它們遇仆到干旱水竭時鞋節(jié)，也能勉強榨在空氣中呼吸崖；用鰭在沼澤巧中爬行。日久而天長，環(huán)境變賤成了真正的陸類地，總鰭魚的筐后代也演化成豆能適應(yīng)陸地生偏活的兩棲類了脖。到古生代末訂期，陸地繼續(xù)勾擴大，地勢分導(dǎo)異加劇，干燥鈴氣候帶逐漸取邪代潮濕氣候帶驟，形成廣闊的喂內(nèi)陸河湖盆地女。此時，兩棲錯類由于要適應(yīng)科離水域較遠的露生活環(huán)境，其妖中一支又進化記為原始的爬行勞動物。襪由此可見，在懷地質(zhì)歷史上出踐現(xiàn)的所翻謂吳“酸植物登繪陸?zhàn)挕毕骰蛑靶瑒游锏敲ｊ憺酢被?，并非真正的育是生物主動登伙上陸地，而是架因為環(huán)境由海芬洋逐漸變?yōu)楹０彡懡换?，最題后再變成陸地躍，迫使在其中背生活的物種發(fā)灰生變異以適應(yīng)呈變化了的環(huán)境專。在這樣一對瓦環(huán)境與生物的幼互動因子中，姻環(huán)境起了主導(dǎo)敘的作用。屆2外、地質(zhì)作用對鍬生物的影響惱中國科學院昆炊明植物研究所揪研究發(fā)現(xiàn)，中通國特有種子植隊物屬在云南有出兩大生物多樣呀性中心，一個螺位于滇西北，地另一個位于滇曬東南。據(jù)初步份統(tǒng)計，前者約錦有晝4瘋8谷個屬，分別隸惰屬案于蠢2吧7匙科，其中單型卸屬亮2史1精個，少型垂屬缺2膝1何個，多型貫屬奪6破個，它們主要縣是溫帶性質(zhì)；哭后者約蕉有江4織7搞個屬，分別隸棍屬賭于嫂3挑5牙科，其中單型悲屬婦3蹲2堵個，少型認屬施1竹3傭個，多型傭?qū)俦?手個，它們主要用是熱帶亞熱帶很性質(zhì)。兩個中領(lǐng)心的屬在成因游上差異很大，航前者占主導(dǎo)地柳位的是生態(tài)成槐因而歷史成因靠次之，后者占萌主導(dǎo)地位的是女歷史成因而生榴態(tài)成因次之。跑因此前者主要偉是新特有中心絡(luò)，而后者主要鉗是古特有中心片。向造成這種特征菠差異的根本原既因是兩地區(qū)的塌地質(zhì)作用性質(zhì)廣的不同。滇西某北屬青藏川滇及褶皺系，境內(nèi)鷹高山峻嶺并列電，海拔高度一偏般在放4000m調(diào)以上，是著名自的三江并流奇刃觀區(qū)。怒江、吉瀾滄江、金沙鑄江呈南北向緊桌密并流而下，獸高山狹谷，地竊形極為破碎。卵典臺型隊“驢V某”柔字型河谷深而慈狹窄，從山腳就到山頂依次具揚備熱帶、亞熱滅帶、溫帶到寒量帶各類型植被香，高山植物區(qū)架系極為豐富。很由于第三紀中拾新世開始的喜攝馬拉雅造山運響動而引發(fā)的青蘭藏高原急劇強載烈隆起和古地立中海向西退卻箭，造成本區(qū)出供現(xiàn)較多的新特凡有屬，且處于恒上升階段。至鍛于中心里仍然棟保留的一些古撫特有屬，它們瘦僅出現(xiàn)于避難凝所而呈星散分域布。讓滇東南屬華南趙褶皺系，境內(nèi)怕沒有象滇西北軌那樣雄偉的高災(zāi)山峻嶺，呈較杰緩和的山原形脈態(tài)。夷平面一大般海拔件在狡120糖0則～詞1400啄m賞，遠低于滇西千北地區(qū)。因受株南盤江、紅河錯水系切割，谷邁底海拔更低，灑紅河下游的河犧口海拔僅社76.4m幫，為云南糧境內(nèi)最低點，俯與滇西北最高濫峰梅里雪山主懸峰稠6740m往形成巨大的落皮差，達號6664m甜。境內(nèi)喀斯特擱地貌相對發(fā)育傳，往往形成土睡山與石灰?guī)r山殲鑲嵌地形，景寇觀獨特。自河姨谷到山頂具備禿熱帶至亞熱帶將類型的植被。佩自老第三紀以嘴來，本區(qū)地質(zhì)灣作用相對滇西架北地區(qū)而言遠兇較平穩(wěn)而寧靜進，所以才有可蔬能保留了很多歡古特有屬植物秀，而為數(shù)不多鉤的新特有屬是皺由于本區(qū)處于屈熱帶區(qū)系向亞裕熱帶過渡地帶渠，再加上巖石封基質(zhì)的多樣性惹造成的。漸3薪、地質(zhì)構(gòu)造對的生物的影響觀地質(zhì)構(gòu)造格局用對生物的作用巷則表現(xiàn)十分明附顯，這是因為佩由地質(zhì)運動而延產(chǎn)生的地質(zhì)構(gòu)手造格局將一個底大的地域分割斥成一些性質(zhì)不渴同的景觀單元宇，它們各自具蹲有不同的地表嘩形態(tài)、海拔高嘩度、地球化學錢性質(zhì)和水文條垂件等特征，從僑而控制和決定側(cè)了各自的大農(nóng)暴業(yè)生物生產(chǎn)和埋開發(fā)的基礎(chǔ)。廊作為一個地質(zhì)倍構(gòu)造復(fù)雜的山蓄區(qū)農(nóng)業(yè)大省云向南，其規(guī)律更拼為明顯。歌據(jù)云南省農(nóng)科躺院葉惠民和云洋南省土肥站王傘文富研究，云峰南全省可劃分面為三個不同景裁觀單元：侮1給）西褶皺帶：許即橫斷山脈地糾區(qū)，由怒江、菌瀾滄江、金沙博江三大水系與脹高黎貢山、無飯量山、哀牢山歌等相間緊密排足列而成。本帶蠢又可分南北兩筐段，北部高山奉深谷，南部是萌帶狀山脈的中沫山寬谷。山地富從纖3000m非以上下降到禮1300m僵，谷地從衫1000m堪下降籠到師50乖0稀多米。橫斷山述地土壤的水平辨、垂直帶譜都鑼很明顯，自高于至低，自北而垂南依次為棕壤勾、黃棕壤、山臉地紅壤、赤紅背壤、磚紅壤。桌大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)腰構(gòu)是：林召業(yè)體—覽旱肝谷勺—儲茶葉、甘蔗、遭秈粳熊稻爆—誼橡膠熱作、秈合稻等。米2日）東丘狀高原奶：梳是南、北盤江遭和紅河水系的掀發(fā)源地，中低余山山脈短小，舌脈絡(luò)不清，丘櫻陵狀地勢起伏吼平緩。有大量寺雁行式分布的起盆地。包括滇套東喀斯特高原賊、滇東湖盆高央原和滇中紅色寺高原三個部分方。本區(qū)土壤水模平帶譜較明顯竹而垂直帶譜不嫁甚突出，自北罰而南依次為棕卵壤、紅棕壤、斗山原紅壤、赤動紅壤、磚紅壤華。大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)公布局依次為：閘林網(wǎng)業(yè)芹—擺玉局米易—耽烤煙、粳鞠稻潤—眾甘蔗、秈粳辰稻治—介橡膠熱作、秈鹿稻。瓦3守）北分割高原晝：金沙江中游膝地區(qū)，全區(qū)地針勢起伏較大，館自西而東有云拐嶺、玉龍雪山市、白草嶺、三靜臺山、五蓮峰沫、大藥山等高奸山聳立，海拔噴4000m示以上。金沙江仗自西而東穿山鄉(xiāng)而過，谷底下山切至輕1000m協(xié)左右。土壤垂做直帶譜極明顯舅，水平帶譜不右顯。自高而低塞依次為：亞高欠山寒漠土、亞辰高山草甸乞土備—勿暗棕壤、棕壤叫、黃棕矛壤固—臣黃壤、山原紅荷壤套—卡燥紅土，大農(nóng)酷業(yè)生產(chǎn)布局相幻應(yīng)為牧捎業(yè)錢—枕林跨業(yè)款—叉玉嚇米獨—踏亞熱帶水果、出冬早蔬菜、秈建稻。鑒造成以上三種禁大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景掘觀單元的原因反是大地構(gòu)造作軌用。始自第三坦紀中期的喜馬搭拉雅運動，西己部印度板塊與草東部歐亞板塊領(lǐng)相碰撞，斷裂金活躍，地踐殼抬升，與青丸藏高原有關(guān)的善滇西北抬升尤幣烈。云南被分耗為滇西褶皺帶劃與滇東準平原進。到上新世末伍地殼繼續(xù)抬高置，形成北高南撞低格局，將滇時東準平原進一威步劃分為北部偶分割高原和東汁部丘陵狀高原歷。前者與青藏匠高原相聯(lián)受金蔬沙江水系襲奪爆作用連成一片槍。于是形成了硬上述三大塊景汁觀，制約了云娘南的大農(nóng)業(yè)生歸產(chǎn)布局。廁4稱、地質(zhì)環(huán)境通壞過土壤對生物顫的影響正土壤是地質(zhì)環(huán)約境與生物之間同聯(lián)系的橋梁，蹈地質(zhì)環(huán)境中的猴許多性狀都是父通過土壤傳遞捆給植物，然后趙再通過食物鏈舌由植物依次傳被遞給動物和人慧類的。誠如著咽名土壤學家威萄廉士所說，土貝壤把無機界和影有機界聯(lián)系起可來，把非生物丸界和生物界聯(lián)過系起來。它地球化學資料衡證實，土壤和歇有機體之間在薄化學成分上有除密切關(guān)系。費個爾斯曼指出，感生物圈的平均襖化學成分，在課很小程度上符震合于大氣圈和使水圈的平均成晃分；而最相近屯地、最真接地孔符合于土壤的腹平均化學成分牌。換言之，土并壤的化學成分糕，在某種程度催預(yù)先決定了其雙上生長的有機船體的化學元素蛾成分。蟲土壤學軌家躲H互.縣詹尼認為，除冶了氮以外，土騰壤中其他養(yǎng)分林的原始貯存承膜襲自母巖。離袖子的淋失最終笨減少了差異性雀，促成了各種投土壤及其植被瓜之間的相似性婆。但一定的氣勢候和地形部位禁上，土壤的肥棚力和生物量生森產(chǎn)仍然表明其溜原始狀態(tài)。蒙我們認為，在式同一氣候帶內(nèi)閃，發(fā)育在不同冷母巖上貌似相禽同的土壤，始援終會帶有母巖代的苗“色先天烙貫印傲”決而存在或多或太少的差異性，欺因而給作物生觀長以不同的影評響，這正是研奔究環(huán)境對生物革影響的關(guān)鍵問留題之一。模比如，在滇東氏南彌勒縣的大黨片上古生界碳侄酸鹽巖紅壤區(qū)擋內(nèi)，煙草生長亦和品質(zhì)也會呈逗現(xiàn)出一定差異柱。當母巖為下刑石炭統(tǒng)大塘組掌較純灰?guī)r時（輪彌勒五山），甘煙葉普遍出現(xiàn)犬缺鎂黃白病癥蔽，葉尖、葉綠貞色淡泛黃，甚士至變白，劇時去波及前半葉乃耕至整葉，嚴重愉影響煙葉內(nèi)在茅品質(zhì)。而其他惱以白云巖為主希的碳酸鹽巖紅沫壤區(qū)則基本無摘此現(xiàn)象。原因偷就在于，前者既母巖成分害以矩CaCO封3茶為主啞，港MgCO鹿3史很少，來自母疤巖的鎂離子本越來就少，加之檔在紅壤化過程浮中，鈣、鎂等直鹽基離子強烈扎淋溶，因而更啄加劇了鎂離子毀缺乏的程度，若危及煙葉。當富增施鎂肥后，景情況就有明顯古好轉(zhuǎn)。租地質(zhì)環(huán)境對土褲壤的影響至少佳表現(xiàn)在兩個方君面，即對土壤何理化性狀和宏桌觀分布的影響他。裹地質(zhì)環(huán)境為土見壤提供全部礦納質(zhì)元素和決定承土壤中粘土礦也物類型。高等確植物必需陶的覆1壩6遼種元素，計有昂1砍1償種（鈣、鎂、敏磷、硫、鐵、胡錳、硼、鋅、爛銅、鉬）來自延母巖。進一步戚研究表明，對近生物有重要影蓮響的微量元素旋還有許多，如挖稀虎土、硒、鍺、昆鉛、鎘、汞、武砷等，也全部歐來自母巖。粘寫土礦物會影響嘩土壤的保肥能慎力。在三種主糖要粘土礦物中直，蒙脫石保肥掩能力最大，伊咬利石次之，高被嶺石最小。土計壤粘土礦物按錢成因可分為碎艙屑型和新生型惡二種，前者乃樣原封不動來自插母巖，后者由江母巖中的硅酸例鹽礦物在表生轟地質(zhì)（風化）玉作用下變成。奏故無論何種類簽型的粘土礦物齒均受母巖性質(zhì)紙和表生地質(zhì)作樹用控制。甩母巖中耐風化肅礦物的粒度及躲其在巖石中的須含量和風化條鐵件在很大程度席上決定了土壤溪質(zhì)地。如粗粒銅石英砂巖形成旦粗砂土，花崗鹽巖多形成含礫萬砂壤土，白云級質(zhì)粉砂巖或粉辨砂質(zhì)泥巖形成唯各種粉砂質(zhì)壤槐土，高度風化手的碳酸鹽巖往傾往形成重粘土惹。譯母巖性質(zhì)、風宵化條件和地下烘水的性質(zhì)決定賠了土壤的反應(yīng)銹條件（主要泥指仍p敲H診值）。如石灰壘巖地區(qū)形成的經(jīng)初育型石灰土看呈明顯的堿性據(jù)反應(yīng)，同樣由零灰?guī)r形成但淋凍溶強烈的紅壤抵則為酸性反應(yīng)習，砂巖、花崗聰巖地區(qū)的土壤喪也往往呈酸性網(wǎng)反應(yīng)。蹲無論是巖石風維化成母質(zhì)，在評生物作用下母蛋質(zhì)進一步衍生繳成土壤；還是票礦質(zhì)營養(yǎng)元素乒轉(zhuǎn)化為有效態(tài)取被作物吸收；柴以及地下水直溪接帶給土壤某合些營養(yǎng)成分并念供給作物必需獲的水分，這每壞一過程無不有奇水的貢獻。地庫質(zhì)環(huán)境提供的新地下水狀況從甜根本上影響了貿(mào)土壤昨—循生物系統(tǒng)。臣對土壤宏觀分俯布的影響方面徹，浙江農(nóng)業(yè)大獸學陸景崗多年蹈研究新構(gòu)造運踐動對土壤的影阿響，他發(fā)現(xiàn)一濾定時間里的土賢壤常與所在空從間不相適稱的猾現(xiàn)象。比如。銀典型的紅壤原舅只應(yīng)形成于低哨丘位置，可是虛在華南很多強悄烈上升的山區(qū)役，高海拔的地穴方竟有紅壤出寫現(xiàn)，如云南昆漲明腐2500m反左右，四川甘場孜束4000m痛左右，西藏珠繡峰地區(qū)更可高飯過圾4900m芬。這顯然是由勤于新構(gòu)造運動鋪上升，把原先羨位置較低的紅看壤抬高到目前諒所見的高度的吸緣故。有些高條海拔的紅壤已揮作為母質(zhì)，向搜山地黃壤或山拜地草甸土發(fā)育無。捆反之，隨著新雅構(gòu)造運動的下敘沉，也可以使貪紅壤掩埋在不榨同深度的沉積述層之下。這種普現(xiàn)象多出現(xiàn)于吹下沉的河湖低逢地，如洞庭湖情與鄱陽湖的濱鑒湖區(qū)，東南沿雖海的錢塘江、斗閩江、珠江等哄大河的入?？诹旮浇?，下沉后紋掩埋在其沉積荷層之下的紅壤寄，一般顏色轉(zhuǎn)銜黃，酸性減弱難。芳綜觀全球的緯霞向水平土壤帶瞎常很不整齊，類這多系地質(zhì)內(nèi)味力作用影響所端致，如我國的私緯向土壤帶除暮受氣候影響外劍，還受東西向燕地質(zhì)構(gòu)造體系叫與山字型構(gòu)造萄體系的控制。蝦例如陰山、秦循嶺諸山脈以及其祁呂賀、淮陽律、廣西等山字婚型構(gòu)造體系的大前弧與兩翼等董，都成為重要椒的土壤分界線誘。奔據(jù)云南莫再勤鏈研究，云南高陡原地勢平緩，墓古富鋁紅色風駱化殼保存較好爐，且遺存磚紅捆壤的殘留特性板，大多數(shù)學者耳都同意將云南葡高原中部?；莅沃?80恐0?！a2100銳m番古風化殼發(fā)育情的此種土壤定撒名為山原紅壤痰。而貴州高原桐上的地帶性土乏壤是山地黃壤畏，海拔高度麗1500m哭左右。這樣，錘就出現(xiàn)了云貴摩高原上黃壤在古下紅壤在上半的怪“北倒裙置沾”誘帶譜現(xiàn)象。熔造成這襲種糖“跌倒只置沾”界帶譜現(xiàn)象的根循本原因，是新勺構(gòu)造運動的差哀別上升，第三桐紀以來，隨著睜青藏高原的強展烈隆起，云貴控高原也大面積混間隙性上升。抽但云南和貴州駱的上升幅度和修運動性質(zhì)是有趁差異的。云南沒高原抬升幅度即較大，但運動尺相對較平緩，倘侵蝕剝蝕作用薪不深，古夷平挽面上發(fā)育的紅競色風化殼呈斑吊塊狀保存下來眼，土體依然保鐵持著磚紅壤的燥殘留特性。而凱貴州高原抬升苗幅度雖然稍小柳，但運動性質(zhì)復(fù)屬振蕩式，古編風化殼大部分付剝蝕殆盡，僅監(jiān)局部地段保存搖。就總體而言伸，貴州高原土券壤成土年齡稍奇短，風化度稍貌淺，受近代生精物氣候影響要的深，故形成山露地黃壤。閑由地質(zhì)內(nèi)力作夏用和外力作用圖共同塑造的地同貌對土壤的形懷成、保留和遷綿移也有重要影俯響?！对颇贤良喝馈分赋?，云考南的山地和平愿壩其水熱狀況鞭、物質(zhì)遷移和葡積累均有很大綁差異，對土壤斷發(fā)生發(fā)育必然芹有根本不同的硬影響。同一山糖體的南坡北坡登也有明顯不同慚的成土條件。謎南坡相對較暖猾而旱，水熱條仿件變化大，剖態(tài)面層次發(fā)育不畝顯，但墾殖系證數(shù)較高，同一綢土壤類型其垂衰直分布的上限戶要稍高于北坡胸。而北坡要相蜂對冷濕，水熱婚變化稍小，剖友面層次較明顯博，有機質(zhì)較高仿，植被保存較炎好。一些高大丟山體的迎風坡瞎與背風坡，由學于水熱條件差戒異巨大，甚至丈可以發(fā)育為性調(diào)質(zhì)各異的土壤間類型。摘至此，我們已同經(jīng)討論了地質(zhì)啞環(huán)境的一些因暖子對生物的影珍響，這些影響秩都還是宏觀的彈綜合性的或曰寒潛在的。另外毛還有兩個因子驟有待進一步論峰述，一個是環(huán)請境的化學因子鼻，或者說，地全球化學元素對奏生物的影響，詠一個是環(huán)境的秀物理性質(zhì)，或蔽者說，地球物欄理因子對生物攪的影響。前者旺是我們已經(jīng)研堂究和將要深入很研究的重點，頂也是生物地質(zhì)裁環(huán)境學的核心肅內(nèi)容，將作深許入介紹。后者厭雖亦重要，但隱未做工作，也姥未收集到有關(guān)歉內(nèi)容，故未提胞及。御5表、地球化學元鑼素對生物的影逮響緩和其他非生命濫物質(zhì)一樣，地霜球上的所有生恭物（包括微生貨物、植物、動磁物和人）也是將由化學元素組趣成的。只不過塞是，組成生物俯的元素在周期諸表上的位置靠防前面一些，而銅人體中在周期膊表上劍前距1勇2輪個元素就占其素總量懷的條99.994麗%慰，鍋0.006柴%登的微量元素才代是位于周期表盡內(nèi)后面的。夢組成生物的元寺素均來自地質(zhì)捏環(huán)境，生物通哥過不斷與環(huán)境腸交換物質(zhì)，這勸種交換涉及固乎相（巖石圈）劣、液相（水圈痰）和氣相（大眠氣圈），最終雅趨于一種動態(tài)昂平衡?？绶植荚诘厍虮硇詫痈魈幍牡刭|(zhì)伶環(huán)境中的地球白化學元素組合犁特征是絕對非奏均一的，因此襖，生存在各個垂地區(qū)的生物與獵環(huán)境交換的化戶學元素特征也沿肯定不會相同卵。換言之，不懼同地質(zhì)環(huán)境對做生物的影響是物不相同的。蒼來自地殼表層濟的地球化學元管素，由母巖通客過風化作用釋頌放出來進入土掃壤，然后活化悔成有效態(tài)被植挑物吸收。進入稱植物體的元素憐必然會對其生枯長、發(fā)育、生糊理、生化產(chǎn)生儉影響，從而影榜響植物的產(chǎn)量服、品質(zhì)，再通古過食物鏈進入釋動物和人體，女并同樣會對動盼物和人體的生朵長、健康產(chǎn)生描重要影響。均不同地質(zhì)環(huán)境餡的地球化學特留征是不同的，勝能為生物提供北的地球化學元蜘素種類和數(shù)量阿也各異，從而洞對生物的影響利也將各有不同聞。這方面介紹潮幾個地球化學瓶元素影響生物塔品質(zhì)的例子。段陜西省安康地很區(qū)紫陽縣所產(chǎn)前優(yōu)質(zhì)茶暮葉兼—蜂紫陽毛尖，原枝是墾“叨貢縱品催”蜘，清代被列為對全國十大名茶旁之一。不僅滋震味醇爽，而且勁有抗癌保健功嗚能。原因是茶喘園的成土母巖糖富含硒艙（即S姥e圣），該茶為富鳥硒地球化學背命景的產(chǎn)物。特湖北恩施地區(qū)邁是有名的富硒錯地質(zhì)背景，該弓地所產(chǎn)大蒜為構(gòu)上品，具抗癌將、防治心血管姑病功效。經(jīng)分架析，此地大蒜改含硒園達龍32.4mg億/k絨g幻，比外地一般享大蒜（僅含授硒魯0.0欄1居～鷹1mg/k叼g恒）高出三個數(shù)蠶量級。限名貴中藥材人債參的功效與其缸中有機鍺守（刻G投e拆）的含量有關(guān)瓦，陳2丸0局年生長期的野擇山參含有機鍺蒙達得100mg/稻k樸g緞以上。高麗參善含有機鍺可短達糧25嘆0癢～丑320mg/敵k捐g皆。而人工栽培捉的園頭參含有搏機鍺尚不詞到稻50mg/k驟g秧。后者之藥效房遠不如前者。顆貴州天麻產(chǎn)在催富銣看（據(jù)R倡b宴）、鋰抄（狠L己i盲）、錳蹈（致M臘n焰）的地球化學迷環(huán)境，當異地信栽培天麻時，駛需向土壤中補舍施銣、鋰、錳冤等養(yǎng)分，亦可膊提高其品質(zhì)。省木靈芝對高血遲壓、神經(jīng)衰弱住、失眠等病狀粥有較好療效，故究其原因是其世中含鍶莫（齊S千r梳）所致。南京哭排山地區(qū)所產(chǎn)襲優(yōu)質(zhì)木靈芝含鏟鍶晌達窄20mg/k奧g賞，其產(chǎn)地為含躁鍶最高譽達雨629mg/佛k濫g朽（一般哭為轉(zhuǎn)40底0姑～花500mg/伏k忍g挺）的正長閃長托斑巖體接觸變貪質(zhì)帶。而該區(qū)去含鍶只腎有潔1皂～浪1.5mg/凝k紋g丘的五通砂巖衍懼生土壤上就不視產(chǎn)木靈芝。賤廣西名產(chǎn)沙田疫柚產(chǎn)在富鈉賞（灶N塵a宋）的地球化學論背景區(qū)，若環(huán)經(jīng)境缺鈉，則柚認樹花而不實，紀或雖實不佳。損果農(nóng)憑經(jīng)驗大言量灌施鹽水，哭即可獲優(yōu)質(zhì)高逆產(chǎn)。輸煙草喜鉀、稀掙土忌氯，茶葉樓亦喜鉀、稀土壁而忌鈣，等等注。有關(guān)例子，梁不勝枚舉。速我們的目的是刷，在生物與地爹質(zhì)環(huán)境的關(guān)系粗中，發(fā)現(xiàn)它們旋的地球化學聯(lián)參系。即在生物闊體中找到一組畫能表明特定環(huán)俊境對生物產(chǎn)生騾特定影響的地典球化學元素，烤我們將其命名糖為靈“滲生物特征元素姿組掠合暢”寄。歉特征元素組合廁應(yīng)具備四個條剖件：授（飲1絨）它們主要是椅由巖石圈提供巾的元素。因此情，不包括主要仙由水圈、氣圈熟提供的元素也撒不包括人工施離用的元素。斬（滑2廈）占它們在生物體嫁內(nèi)積累的數(shù)量蠻較大。量太微彈小，盡管有作酷用也影響不大創(chuàng)。償（駛3集）它們與能表壁明生物體品質(zhì)是、健康的有機宵生化組分關(guān)系濕較密切（相關(guān)夢性較大），這缸一點是最重要譽的。拔（怠4肅）對植物來說泡，它們是該植芬物從土壤中吸綿收率較大者。忽地球化學元素津在生物體內(nèi)的蜂功能，除治了襪C取、毫H漢、凡O妻、慮N則、肆P仍和僻S屯這附6拔種生物主體元現(xiàn)素以外的常量繳元素和微量元繭素外，按已有控的研究，其它軋元素至少有以彩下六個方面：恭（偵1錢）構(gòu)成金屬酶翅或作為酶的激頁活劑，在酶系遼統(tǒng)中起特異的橡活化中心作用摩。涼（款2馬）組成生物體稈器官的結(jié)構(gòu)材醋料，如動物的遺骨骼和牙齒就陽是垮由臨C韻a橋、笑P表、瓦F茂等組成板。錢3魚）輸送物質(zhì)作筋用。如血紅素絨中的鐵是氧的循攜帶者，它把燥氧帶到各組織畫和器官的細胞波中去，維持正嫁常代謝之需。普（壇4想）影響核酸的博物理化學性質(zhì)她，在遺傳方面灌起作用。核酸頓是遺傳信息的篇攜帶者，現(xiàn)已摔發(fā)現(xiàn)，核酸中燈含有相當多的妄鉻、鐵、鋅、彼錳、銅、鎳等振微量元素，它錄們通過酶的作式用影響核酸的跟復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和奪翻譯過程，在融遺傳方面起重紫要作用。匆（壁5姻）在激素和維雄生素中起特異豆的生理作用。僑如甲狀腺激素雅中的碘和維生有素啄B摔12嗓中的鈷都是它饞們的重要活性撐成分。放（演6侄）調(diào)節(jié)體液的酷物理化學性質(zhì)石。生物體的大撿部分生命活動撓都是在體液中培進行的，為了掩保證正常的生監(jiān)理、生化活動齡，需保持體液臘中電解質(zhì)平衡頑和酸堿平衡，崇于此府，閣Na親+是、戚K箏+沙、剩Cl屢－觀等離子起重要朽作用。罷誠如上述，地刮質(zhì)環(huán)境對生物缸體的影響，主慕要是通過地球衡化學元素實現(xiàn)沾的。本質(zhì)上說弊，生物體和地科質(zhì)環(huán)境中所有錯其他介質(zhì)一樣圾，也是一種化骨學元素組成體括。但是，組成滿生物體的元素覺有沒有獨特之礎(chǔ)處，它們有沒藥有可能再進行蝴分類，它們的猛生物地球化學衛(wèi)性質(zhì)和在生物利體中的作用是常什么樣的，對鉛此進行研究，搬將具有重要理軟論和實際意義換。磁上面提到的地惑球化學元素對巡生物的影響僅噸是理論概要，容在研究中如何加找到影響某種銹具體生物的地上球化學特征元副素，還必須有新一個好的系統(tǒng)紐研究方案。鑒撐于各項研究內(nèi)惹容差別較大，恩在此不可能逐唯一詳述。下面威只介紹其中最槳為重要也是最路為成熟的一項補，即單一作物恢的環(huán)境地球化登學性質(zhì)研究方行案（以煙草地唱質(zhì)環(huán)境研究為狀例），一般情勤況下，它適用匹于所有作物地主質(zhì)環(huán)境研究。學1協(xié)）劃分生物地囑質(zhì)環(huán)境景觀區(qū)沈景觀區(qū)是指由吵大致相同的景榮觀要素組成的延有相當面積的卻地段，在該地蚊段內(nèi)，環(huán)境對下生物產(chǎn)生大致骨相同的影響。蒙景觀區(qū)是研究窄的基本單元。幟劃分景觀區(qū)的敞要素主要有：鄉(xiāng)地貌性質(zhì)、巖諸石組合、地球咸化學特征、土當壤性狀、水文觸條件等。它們爺是在收集資料案綜合研究并進搏行實地踏勘后盞確定的。將結(jié)恩果表示在適當士比例尺的圖上渠。干劃分景觀區(qū)時啦一定要從宏觀鏡上、總體特征斯上對各要素進走行歸并、概括鑼，注意全體要油素之間的疊合腥，使分區(qū)圖在困研究和指導(dǎo)生鍬產(chǎn)時具有較好術(shù)的可操作性。敵切忌拘泥于某乖些局部細節(jié)，贏而使圖面過于跌繁瑣、復(fù)雜。蒙2逼）分區(qū)設(shè)置研陡究點太研究點是野外筍調(diào)研、收集資客料、采集各類京樣品、有些還用是小區(qū)試驗的獨地方?？梢哉f銷，研究工作中住絕大部分資料注都是從研究點粉上獲得的。鵲研究點是分不稱同景觀區(qū)各自壽考慮控制程度執(zhí)而設(shè)置的，在功生物主產(chǎn)區(qū)（站適生景觀區(qū)）慣內(nèi)，研究點的展密度稍大，反答之要稀一些。娘確定研究點的殊具體位置時，腹要注意該地塊耐在生物生產(chǎn)、掘土壤類型和地帥質(zhì)環(huán)境的代表腎性。因為有些盤生物樣品的采較集和小區(qū)試驗擺的某些工作要片依靠農(nóng)戶完成拉，所以，還要爸考慮農(nóng)戶的科既技素質(zhì)。過點又分為一般族研究點和重點卡研究點兩類，墳二者的區(qū)別在純于采樣件數(shù)和總分析項目的簡抓繁程度（詳見卵后述），重點虹研究點約占一翻般研究點總數(shù)饑的乳10僑%鋪。俗當然，為了控填制合理，研究啄點之間距離應(yīng)都盡量拉開。3）采集樣品灰采樣的基本原扯則是按母天巖掏→余土撞壤耀→抗生物立體小生列境剖面配套采剛集。采生物樣塘及與之配套的現(xiàn)土壤樣時，要淋在較大面積的殖地塊內(nèi)用對角撫線法注或物“拍S虹”辰形法多點隨機械采集，然后混股合成一個樣。為采與土壤配套坡的母巖樣時，毒要觀察母巖與溪土壤的關(guān)系：俊如為成因關(guān)系熟則可采；如僅游僅是空間覆蓋供關(guān)系則不可采蔥，要找到與之烈有成因聯(lián)系者藍才采（這常見董于洪坡積土壤艇）。多源土壤衛(wèi)要盡可能找到搬各種來源的母苗巖，分別采集橋，組合成樣。腎這樣，全區(qū)由狼采樣點構(gòu)建成誦一個立體研究陳網(wǎng)絡(luò)，它是整息個研究工作的嫌前提和基礎(chǔ)，永具有明顯的優(yōu)吼點：一是充分汪利用了現(xiàn)有資尊料，體現(xiàn)多學夫科相互滲透，雞有事半功倍之闖效。二是在立斷體網(wǎng)絡(luò)上對區(qū)搞內(nèi)的研究對象由作合理控制，乒使研究結(jié)果更弱符合客觀實際灘。因此避免了灑單一學科研究勒和平面式隨意森采幾個樣品研萄究難免造成的弓片面和疏漏。撕4艘）多種分析項導(dǎo)目闖艱文地質(zhì)環(huán)境對生按物的影響主要織是通過地球化蘋學元素進行的談，所以，盡分擾析儀器的可能俯，盡量多地分繞析生物和地質(zhì)拖環(huán)境中所含的漿元素，這是本污學科研究的一豐個重要內(nèi)容。鉛在煙草研究項虹目中，使用固顫體粉末法等離齊子光譜儀對全形體樣品分析協(xié)了椒4芒1款個元素（黎含喜1塑5尤個稀土元素）奪，它們是慘：昆M風g價、監(jiān)A贈l床、屢S淹i好、棉P受、護K孟、煎C訊a泳、呀F智e弊、冠B喬、浩M器n景、歉M排o勉、曬C對u漏、靈Z拆n施、架B碧e丈、捉V魂、攝C芳r肉、戀C兼o年、丈N巧i面、準G幟a軋、略S那r齒、悄Z努r皂、斗N痕b揮、饞A食g耀、的S嫂n漆、股B沈a愈、澆P盼b賤、題S土c龜以媽及研1榨5區(qū)個稀土元素潔：采L盆a弓、頓C秒e逼、束P患r程、挑N城d胃、心S鋪m擺、儉E尚u甩、統(tǒng)Y決、染G甚d薄、酒T囑b撈、秋D參y以、背H驚o瞇、灑E輩r吼、捧T萬m到、是Y泳b母、蠅L旋u蒙。桿上述元素種類禍是由儀器的功侄能決定，其中著已包括高等植餅物必需的常量慢元素、微量元層素和影響生物協(xié)的主要元素，廣可謂相當全面塑了。研究成果仰中的一些重要峰發(fā)現(xiàn)和基本規(guī)僅律大多皆由此純得出。徹對土壤理化性巡狀作較全面的圓分析，土壤是爭元素存在的環(huán)白境，它的理化部性狀對元素的揭活化、遷移有奇決定性意義，巷同時也會直接貴影響植物的生摔長、發(fā)育。對騰土壤要做常規(guī)沿分析、有效態(tài)法元素含量分析詞、質(zhì)地分析、鍛陽離子交換量準、代換性鹽基述總量和鹽基飽躍和度分析等。憤我們研究的目候的是為了獲得賣優(yōu)質(zhì)的生物產(chǎn)舌品，因此，如蠢何科學地確定翻生物體的優(yōu)良敲品質(zhì)，是應(yīng)該燕首先要查明的兩問題。歐我們認為，決葬定生物體內(nèi)在伶品質(zhì)主要有三瘡項指標：訓（洞1墻）生物體內(nèi)與斑品質(zhì)有關(guān)的主進要有機生化組缸分含量；呆（孩2銀）其中不同性芝質(zhì)生化組分之協(xié)間的平衡協(xié)調(diào)襯關(guān)系；好（厲3副）生物體內(nèi)有亂益和有害元素捉的含量。強調(diào)掌不同性質(zhì)生化軋組分之間的平慈衡關(guān)系和某些勺元素的含量在索確定生物品質(zhì)巨的重要意義是命本學科的創(chuàng)新代點之一。設(shè)在煙草研究中脈，我們首次認叔識到煙葉生化啊組分可劃分為靈酸性組分（以盞總糖為代表）愚和堿性組分（林以煙堿為代表概）兩類。首次擠揭示出，優(yōu)質(zhì)灑煙葉的化學本喘質(zhì)是在一定堿埋性組分含量基惑礎(chǔ)上酸性組分影和堿性組分適喜度平衡（以糖癥堿比表示）。折對于兩類點上編的樣品（一般排樣、重點樣）鴨分析項目也有值所不同；一般脂樣只分析基本沃項目，如全體淋樣品的多元素貼分析，生物樣精的有機生化組按分分析、土壤即常規(guī)分析和有席效態(tài)元素分析適等。重點樣除思上述分析外，侮還有：全體樣盼品的稀土元素幸分析，生物樣脆的田間長相，協(xié)外在品質(zhì)或吃外味品質(zhì)鑒定、喚土壤質(zhì)地分析汽、表征肥力各感種分析、母巖喝作巖礦鑒定和院耐風化礦物粒內(nèi)度分析等。后在煙草研究中偶，共劃分遠出臉1肢0型個景觀區(qū)，分羊區(qū)共設(shè)置她了熄8油7嫌個研究點。采趁集母巖樣酬品諒9攝7妥件，土壤辰樣謝14膚2增件，煙葉孔樣星14縮2潤件，地表水蒜樣舟5肯件。進行各種罵分析、測試、邀鑒累定哈1模2元項，共繞計任121撇6蠟項次，獲數(shù)據(jù)供數(shù)萬個。耗5畏）發(fā)現(xiàn)特征元摘素組合舅在上述多項分押析獲得大量數(shù)桃據(jù)的基礎(chǔ)上，糊通過數(shù)理統(tǒng)計抵和綜合分析，魄可以獲得特征億元素組合。梳前已述及，特適征元素組合是丑指來自地質(zhì)環(huán)浮境對生物影響頁較大的一組元憑素。它們在生面物體內(nèi)含量較庸高，更重要的室是，它們與生塵物的有機生化培組分有較密切逢關(guān)系。駁特征元素概念渴的提出和在研番究中已實際求盼得，是生物地同質(zhì)環(huán)境學又一紗個重要的創(chuàng)新把點。它標志著擠地質(zhì)環(huán)境影響臣生物已找到具棒體的聯(lián)系因子聚——譯地球化學元素散。這不僅意味摟著理論上的深軋化，而且具有川重要的實踐意私義。舌在煙草地質(zhì)環(huán)端境研究中，找怒到煙草特征元孝