一、生物對汙染的抗性
1生物對汙染物的拒絕吸收
生物對汙染物的避性（Avoidance）：不吸收或少吸收汙染物是生物抵抗汙染脅迫的一條重要途徑
主要方式：（1）吸收器官對汙染物的阻礙和屏障作用、吸收器官的吸收功能的暫停（細胞外）、汙染物的體內積累作用
（2）分泌物的體外結合作用（3）生物的行為迴避
2生物對汙染物的結合與鈍化
汙染物在衝破生物的外部保護（如生物的表皮、葉片的氣孔等）的情況下進入生物體內時，還有使進入體內的汙染物變成低毒、安全的結合態的機制，最大限度地使汙染物不到達敏感分子或器官。
主要方式：（1）生物體記憶體在大量能與汙染物結合的物質：糖，脂肪，蛋白質，核酸等
（2）胞間組織對汙染物的結合和鈍化：金屬硫蛋白（Metallothionein，MT）、類金屬硫蛋白和重金屬螯合多肽等，並且均能螯合體內重金屬
3生物對汙染物的分解與轉化
藉助於分解和代謝轉化作用，改變汙染物原有的化學結構，降低汙染物的生理活性；或是將親脂的外源性汙染物轉變為親水物質，以加速排出。分解與轉化的型別：
1）氧化反應2)還原反應3)水解反應4)烷基化反應
4生物對汙染物的隔離作用
生物的隔離（Compartmentalization）：生物將汙染物運輸到體內特定部位，以多種方式被結合、固定下來，使汙染物不能達到生物體內的敏感位點（靶細胞、靶組織或活性靶分子），以至汙染物對生物體的毒性很小或沒有毒性影響的作用，這是生物產生抗性和適應性的又一途徑，也可稱為生物的遮蔽作用（Sequestration）。
液泡在植物抗性中承擔著隔離有毒汙染物及其代謝產物的重要作用；
動物可以通過外骨骼、貝殼、骨骼、臟器對汙染物進行固定和隔離。
5汙染條件下生物代謝方式的變化
生物體內與汙染物作用的耙標分子發生遺傳突變，突變結果是降低了生物耙標分子與汙染物的親和力，從而降低了生物對汙染物的敏感性，使生物產生對汙染物的抗性。6生物的他感作用
他感作用（allelopathy）：某些生物可以分泌一些有害的化學物質，阻止其他生物在其周圍生長，也稱為化感作用。
二、生物入侵
生物入侵(BiologicalInvasion):某種物種從它的原產地，通過非自然途徑遷移到新的生態環境裡，由於失去了天敵的制衡獲得了廣闊的生存空間，生長迅速，佔據了大量的生境，而使當地生物生存受到嚴重影響，這種現象就是生物入侵。
1生物入侵的危害
外來入侵物種會造成嚴重的生態破壞和生物汙染；
外來入侵物種通過壓制或排擠本地物種，形成單優勢種群，危及本地物種的`生態，最終導致生物多樣性的喪失；
生物入侵導致生態害災頻繁爆發，對農林業造成嚴重損害；
外來生物入侵不僅對生態環境和國民經濟帶來巨大損失，還直接威脅到人類的健康。2生物入侵的控制及長期策略
控制方法：1）化學控制(ChemicalControl)：在農業上使用，效果迅速、使用方面、易於大面積推廣，但對人類和非靶物的健康造成危險，費用較高，害蟲抗性的頻繁進化
2）機械控制(MechanicalControl)：適宜於那些剛剛引入、建立或處於停滯階段。依靠人力、火燒和放牧、種樹和覆蓋地表
3)生物控制（BiologicalControl）：即引進入侵物種的天敵。
長期對策：管理能力：加強對外來物種的安全管理；
監管能力：建立監測系統，查明我國外來物種的種類、數量、分佈和作用；
教育宣傳能力：加強宣傳教育，提高防範意識；
阻擊能力：積極尋找針對外來入侵物種的識別、防治技術，以對當前生物入侵的蔓延趨勢加以有效遏制；
預警和資訊處理能力：應對潛在入侵種進行風險評價（RiskAssessment），還應在掌握外來種包括潛在的外來種資訊的基礎上，建立外來種資訊庫與預警系統
三、轉基因生物的環境行為與生物安全
轉基因生物也叫遺傳改性生物（GeneticallyModifiedOrganisms,簡稱GMOs）或遺傳工程生物（GeneticallyEngineeredOrganisms,GEOs），指人類按照自己的意願有目的、有計劃、有根據、有預見地運用重組DNA技術將外源基因整合於受體生物基因組，改變其遺傳組成後產生的生物及其後代。轉入基因的生物個體成為受體生物，而提供目標基因的生物成為供體生物。
轉基因生物分為：轉基因植物、轉基因動物、轉基因微生物和轉基因水生生物四類。按目的基因分為：抗除草劑轉基因植物、抗蟲轉基因植物、抗病性轉基因植物（包括抗病毒、細菌、真菌、線蟲等）、抗鹽害轉基因植物、抗病毒轉基因家畜或禽類、生長激素轉基因家畜等。
第七章全球變化及對生物的影響
全球變化（GlobalChange）就是指在由大氣圈、水圈、生物圈和岩石圈組成的地球環系統發生了異常變化，對人類和生物的生存產生不良影響的環境變遷。
一、溫室效應及其對生物的影響
1溫室效應的概念
溫室效應：(GreenhouseEffect)是大氣層中的二氧化碳（CO2）等氣體物質的大量聚集，可以吸收近地表的太陽長波輻射，並將其反射回地表，從而使地表增溫的現象。
大氣層中的有些微量氣體，可以讓太陽短波輻射自由通過，同時吸收地面發出的長波輻射。因此，當它們在大氣中的濃度增加時，就會加劇“溫室效應”，引起地球表面和大氣層下沿溫度升高。這些氣體叫做溫室氣體(Green-houseGases)。
溫室氣體主要有：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氯氟烴（氟里昂，CFC）和臭氧等
溫室效應的環境效應：（1）溫度升高（2）海平面上升（3）降水量變化（4）災變性氣候的增多
2（1）溫室效應對作物的影響
減少作物分佈的彈性；增加灌溉需要；害蟲分佈範圍擴大；熱帶、亞熱帶的經濟作物將北移，有利於一年多熟制；區域性產量增加，蛋白質含量卻下降
（2）溫室效應對生態系統的影響
氣候變化極大地改變著植被型別的地理分佈。CO2濃度增加到700μg/g時，所帶來的氣候變化將使地球上1/3的森林組成發生巨大變化。物種將向北移動，植被帶將有很大變動.亞寒帶森林可能由目前的23%減少到1%以下，泰加林幾乎消失。
二、臭氧層變化的趨勢
UV-C（200～280nm）對生物有強烈影響，但它在平流層中基本上被臭氧分子全部吸收而不能到達地面。
UV-A（320～400nm）可促進植物生長，一般情況下無殺傷作用，它很少被臭氧吸收。UV-B（280～320nm)臭氧能部分吸收UV-B，其吸收程度隨波長不同而異，波長越短，吸收量越大
1紫外輻射增強對生物的影響
紫外輻射增強對植物的影響
（1）紫外輻射增強對植物生長的影響
UV-B輻射降低葉面積，使葉片變厚，降低植株的高度；植物生物量降低，引起植物激素代謝改變，影響細胞分裂和細胞伸長，導致生長速率降低。
（2）紫外輻射增強對植物生理生化的影響
葉綠素的合成受阻，降低Hill反應活力，降低RuBPcase活性，增加暗呼吸；影響植物對CO2的吸收和水分代謝；增加類黃酮含量
（3）UV-B傷害植物的靶
光系統Ⅱ、膜、DNA和植物激素UV-B傷害植物的靶。
紫外輻射增強對微生物的影響
微生物是生態系統中的分解者，或稱還原者，在生態系統結構及物質迴圈和能量流動中發揮著不可缺少的重要作用。
UV-B輻射顯著降低細菌總數，放線菌和真菌數量也隨UV-B輻射增加而降低，其中細菌比放線菌及真菌對UV-B輻射更敏感
紫外輻射增強對生態系統的影響
（1）UV-B輻射對生態系統結構的影響增強的UV-B輻射導致群體結構趨於簡單化；UV-B輻射降低物種多度、物種種群丰度和物種多樣性，而增加物種優勢度。
（2）UV-B輻射對營養迴圈的影響UV-B輻射顯著影響植物的營養含量，顯著增加各部分中N、K、Zn含量。UV-B輻射導致的物種組分改變可能會影響陸地生態系統的氮迴圈
（3）UV-B輻射對能量流動的影響UV-B輻射影響植物對光能的吸收和利用，降低群體生物量，生態系統的能量輸出減少
三、酸雨及其對生物的影響
酸雨（AcidRain）是指PH值小於5.6的降水，包括酸性雨、酸性雪、酸性霧、酸性露和酸性霜。酸雨也叫做酸性沉降。
1酸雨對生物的影響
酸雨對微生物的影響
土壤酸化影響微生物群落結構和種群數量，並嚴重影響微生物的活動和營養元素的生物地球化學迴圈。
酸雨對植物的影響
（1）酸雨引的起植物葉片可見傷害症狀
（2）酸雨對植物生理代謝的影響
（3）酸雨對植物生長量的影響
（4）酸雨對植物產量和產量構成的影響
酸雨對陸地生態系統的影響
酸雨對土壤的影響；影響全球植被生態系統的生產力，直接導致植被生長量和生物量的下降。
酸雨對水生生態系統的影響
酸雨對湖泊的危害主要是由於水體酸化，促使土壤中重金屬溶入水中。
四、生物對長期汙染適應與進化
生物對汙染的適應，實際上包括兩個方面:
第一：對汙染引起的“自然”環境的改變（外環境的變化）的適應以及對汙染引起生物的生理變化（內環境的變化）的適應；
第二：生物對汙染物自身的適應。
1生物對長期汙染的適應
生物對汙染的適應性反應
（1）形態結構上的適應性反應
植物在形態上有向“旱生化”方向發展；在資源分配上有向生殖生長更多轉化的趨勢；動物的工業黑化現象。
前適應（Pre-Adaptation）：生物在沒有接受汙染以前具有的性狀特徵在汙染環境中也是適應的。前適應的原因是，汙染引起生物外環境和內環境變化部分，因同自然條件下的脅迫有一定的類似性，汙染髮生後導致這類生物在相關組織和器官的功能更加強化。
（2）生理上的適應性反應
汙染引起的生物生理性適應反應包括兩個方面：
消極的生理適應性反應：指有些生物在汙染條件下，能夠暫時減弱或停止部分生理代謝活動，在汙染停止或降低時，再行正常的生理活動，這是通過迴避（Avoidance）作用產生的適應性。
積極的生理適應性反應：不少生物在汙染條件下通過繼續保持較高的代謝活力，積極地適應汙染。
（3）遺傳上的適應反應
基因表達水平上的變化“休眠”狀態的基因被啟用表達；基因的多效性在汙染條件下定向表達。
遺傳基因自身的變化抗性（Resistance）是生物對汙染物長期作用下產生的一種穩定而定向的適應性性狀。大量的研究發現抗性是可以進行代間傳遞的，即具有可遺傳性，並且這種遺傳性具有加性效應。但是，迄今為止，在動植物中還沒有克隆出任何一個汙染抗性基因。
2汙染條件下生物的分化與微進化
汙染條件下生物適應性分化的種群過程
①汙染物作用下種群中敏感個體消失，種群規模減小；
②達到適應汙染閾值最低要求的個體，不斷擴大在種群中的比例；
③抗性個體擴大在種群中的比率，並通過種群內的基因重組，不斷提高抗性水平；同時外來基因的流入，提高種群的整體遺傳多樣性水平。
影響植物汙染抗性進化的生物因素
（1）生活史特徵：壽命越長，越著利於進化
（2）植物的種子庫：使進化過程滯後發生
（3）表型的可塑性：增加適應，但影響進化
（4）植物的生殖特徵：影響選擇響應的靈敏性
（5）植物的傳粉系統：影響選擇響應的靈敏性
3生物對汙染適應的代價
適應代價（AdaptationCost）：為了適應汙染環境，生物在生理、生化、遺傳進化方面的調整，提高了生物對汙染的適應性，但可能降低和制約了生物在其它方面的適應性。
（1）生態代價（EcologicalCost）：競爭力降低；對溫度、水分、病蟲害的抵抗能力的下降。
（2）生理代價（PhysiologicalCost）：對汙染適應的植物，在某些生理效能上低於正常的植物。
（3）進化代價(EvolutionaryCost)：對汙染適應很好的植物在其它環境中進化發展的靈活度降低，以致於可能失去適應其它環境的可能性。
