【能源与环境】 | Energy & Environment
文丨朱琳，碳中和科普， 2023-02-16
指示生物（Indicator Specie）是指对某一环境特征具有某种指示特性的生物体，它们通常是生态系统中第一时间受到特定环境变化影响，且能第一时间将这种影响表现出来的生物。通过监测这些生物的种群大小、年龄结构、密度、增长和繁殖率等要素，研究人员就可以同步监测整个生态系统的健康状况，了解环境污染、栖息地丧失或气候变化等对自然物种的整体影响，甚至预测未来环境的变化。反过来，当人们开展环境保护措施后，它们还可以帮助评估生态系统的恢复过程。
细菌、植物、动物都可以成为指示生物。例如，蜈蚣草可以指示土壤的石灰性，地衣可以指示空气污染，小龙虾和贻贝可以指示水质，珊瑚可以指示海水上升和海水温度波动趋势等等。其中，动物是最常见也最常被用到的指示生物类型，它们如同自然界里的哨兵，会随时向人们做出预警。本文就为大家介绍了其中10种典型的动物类指示生物。
鼠兔
鼠兔是一种看起来像短耳兔的小型哺乳动物，它们生活在恶劣的高山栖息地，冬天会躲在岩石碎片下，利用积雪保持巢穴温暖。过去20年，低海拔地区鼠兔种群明显下降，这表明气候正在变暖：积雪减少导致鼠兔过早暴露在低温中，且没有足够的食品储备，生存率大幅下降。目前，许多研究人员已开始将鼠兔视为观测全球变暖的指标之一，例如，丹佛动物园开展的科罗拉多鼠兔项目会收集全州鼠兔种群的数据，以此保护面临风险最大的鼠兔种群，以及它们赖以生存的高山生态系统。
蜣螂
蜣螂（即我们日常所说的“屎壳郎”）主要在粪便中觅食和繁殖，也能够利用腐肉、腐烂的水果、真菌和腐烂的植物物质，这使得它们具有了清除粪便、种子传播、养分循环、提高土壤碳储量水平和减少温室气体排放等多种对生态系统的维护功能。此外，蜣螂分布广泛、易于收集，而且还对栖息地环境的变化具有高度敏感性，因此非常适合用作为保护管理决策提供参考信息的生物指标。近期的多项研究也已表明，蜣螂是在森林特别是热带森林生物多样性调查中最具成本效益的物种之一。
斑点猫头鹰
斑点猫头鹰原产于美国太平洋西北部，它们主要依赖老树洞、断树梢和废弃的猛禽巢穴来筑巢，这些筑巢条件都只在原始森林中才存在。随着森林砍伐的加剧，以及农业发展与城市扩张的加速，斑点猫头鹰失去了栖息地，种群数量开始以平均每年4%的速度快速下降，1990年时，斑点猫头鹰首次被列为濒危物种。由于与原始森林的退化程度息息相关，斑点猫头鹰已成为一种被广泛研究的指示生物，研究人员们通过监测它们来评估原始森林生态系统的健康情况，并监测人为引起的栖息地变化的影响。
蜜蜂
蜜蜂可以将沉积在植物上的物质带回蜂巢，这种形态特征使得蜜蜂以及蜂产品成为了指示有毒物质污染环境情况的指标之一。重金属、放射性元素、杀虫剂等持久性有机污染物不仅会导致蜜蜂大规模死亡，还会通过蜂产品影响人类。例如，新烟碱类化合物会影响蜜蜂的嗅觉学习、记忆和导航，导致蜜蜂觅食效率下降，从而影响蜂蜜的供应、质量和成本。目前，研究人员们已经开始使用安装在蜜蜂背上的微型传感器来记录它们在蜂巢周围的活动，分析它们授粉的能力，从而观测它们所处环境的污染情况。
鲑鱼
鲑鱼是太平洋最重要的物种之一，同时也是一种溯河产卵的鱼类，它们在淡水中出生，到海洋中生活，几年后再回到出生的地方产卵，产卵后立即死亡，循环往复，生生不息。然而，在栖息地破坏、过度捕捞和筑坝等人类行动的影响下，全球范围内的鲑鱼数量已经显著减少。这也就意味着，鲑鱼种群的变化可以被用来监测其栖息地水质等生态要素的情况。例如，针对太平洋西北部的一项研究就指出，银鲑种群数量的减少应主要归因于鲑鱼产卵栖息地附近城市地区受到污染的雨水径流。
水獭
水獭是水生生态系统中的顶级捕食者。由于毒素可以在水生食物链中层层积累，包括金属汞在内的许多毒素都可以通过水濑的捕食行为快速、大量地进入它们体内。换句话说就是，如果一个生态系统的水源受到了污染，水濑往往会比其他动植物更早地表现出中毒症状，并出现种群数量的减少。基于这种特性，在许多水濑的栖息地，研究人员会将其视为有价值的指示生物，密切跟踪它们的数量和生活状态，以此确定当地的水质和植物的健康状况。
蜉蝣
蜉蝣是一种无脊椎昆虫，除南极洲，北极高纬度地区和部分海洋岛屿外，在全世界均有分布。不同种类的蜉蝣幼虫喜欢在含氧量高、温度适中、不断流动的活水中生活，少数可在咸水中生活，对水有很强依赖性且对水污染耐受度很低。因此，蜉蝣是一种测定水质污染程度、监测水生系统健康的重要指示生物：如果一个水道的底部沉淀了过多污染物，蜉蝣的数量就可能会出现快速下降，相反，如果在一个水生生态系统中发现了很多蜉蝣的存在，那就意味着这里的水源几乎没有受到污染。
蝙蝠
蝙蝠对光污染、重金属污染和干旱的影响都非常敏感，同时，栖息地的破坏也会导致它们更容易吸收和传播传染病。当蝙蝠数量不稳定或不健康时，就可能表明当地环境因人类活动而出现了退化，或者表明当地气候发生了某些重大变化。研究人员经常将蝙蝠用作气候方面的指示生物，例如，黄石国家公园的研究人员会通过相机捕捉器、声学测量和毛发采集等方式，对蝙蝠进行非侵入性研究，以此观测轻污染、重金属、城市化、传染病，以及干旱和农业方面的变化。
驯鹿
驯鹿主要分布于北半球的环北极地区，包括在欧亚大陆和北美洲北部及一些大型岛屿。这种动物在夏天以草为食，在冬天则以地衣为食。地衣从大气中吸收各种污染物，吃掉地衣的驯鹿则会积累污染物，相关研究人员因此会依靠北极原住民狩猎而来的驯鹿样本来分析北极地区的环境状态。除一般污染物外，驯鹿在提供一些较长的放射性污染物数据方面也扮演着特殊角色，例如，在1986年乌克兰切尔诺贝利核反应堆事故和2011年日本福岛核反应堆事故之后，驯鹿体内的放射性同位素也是核污染的监测标志之一。
蝾螈
蝾螈广泛分布于全球温暖淡水和沼泽地区，主要以昆虫为食。为了在潮湿的环境里生存，蝾螈进化出了水分渗透性很强的皮肤，这也使得它们特别容易受到污染和干旱的影响：一旦某地蝾螈的健康状况或种群数量下降，就表明它们的环境可能发生了一些负面变化。除了蝾螈，青蛙、蟾蜍等可以靠皮肤呼吸的两栖动物也可以作为指示生物反映环境问题，如果有一天，你发现曾有夏日蛙鸣的屋后池塘变得寂静无声，或者发现了长着三条腿的畸形蟾蜍，那就是自然在警告我们，必须尽快改变人类活动对环境的影响方式。
转载自：《可持续发展经济导刊》
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编辑：Wind
