化學地理生物效應
正文
生物對地理環境的化學屬性影響的反應。亦即化學地理環境對生物的生長、發育、健康、遺傳變異、物種選擇以至生命起源和生物演化的影響。影響的基礎 生物為了維持其生命過程，要從周圍環境中獲得必需的物質和能量。到目前為止，人們已發現25種元素是生物所需的，其中11種為大量元素:K、Na、Ca、Mg、C、H、O、N、S、P、Cl；14種為微量元素：Fe、Cu、Mn、Zn、Co、Mo、Cr、Sn、V、Ni、Se、I、F、Si。另外,B為植物所必需。生物與環境之間進行著經常不斷的化學物質的交換和代謝過程。化學元素與維生素酶、激素等有機營養素不同，不能在生物機體內製造，主要決定於體外環境的輸入。因此，生物和環境間的化學物質交換和代謝過程構成了化學地理環境對生物發生影響的基礎。地表化學元素的分布是不均勻的，在化學地理異常的地區，環境和生物間元素交換和循環的性質和強度發生改變，可能引起生物體內某些功能的變化。生物的正常生長和發育以及生物活性物質的正常合成，只有在環境和生物體內的生物必需元素具有一定濃度才有可能。英國E.I.漢密爾頓等人發現除生物的結構元素C、H、O、N和地殼的結構元素Si等以外，人體組織（特別是血液）中元素的平均含量和地殼中這些元素的平均含量有明顯相關性。這反映出化學地理環境與生物有密切的化學聯繫。
表現方式 化學地理生物效應的主要表現方式有3種。
① 在地理環境中某種化學元素一定濃度的影響下，生物本身發生變異，其化學元素組成也發生變化。這種方式稱為生態效應。生物對某些化學元素有富集作用。生物富集作用包括兩種不同的類型:一是被動富集型,即由於地理環境富含某種元素，使生物體在不同程度上富集這種化學元素,如Ni、Cu、Zn等常表現出此種特性,Se在一定程度上也屬這類元素。二是主動富集型，這主要由於生物本身的生物學特性所決定。一般是某個種或屬慣於富集某種化學元素，它們比生長在同樣地理環境中的其他種或屬具有更強的富集能力。主動富集型往往由被動富集型產生，這是生物對地理環境化學元素濃度長期適應而發生變異的結果。生物對環境元素濃度適應而產生的生態型、形態型、變種等一般不具有遺傳性，但在有些情況下也能變異到具有遺傳性，從而使富集某種元素成為某一種或屬的特徵。
② 化學地理異常引起生物患地方病，此種方式稱為疾病效應。疾病效應是生態效應的一種極端狀態。由於地理環境中化學元素含量的異常，使生物體內的化學元素平衡受到破壞，出現機體病理改變而罹患生物地球化學地方病。
③ 化學地理環境對生物分布的影響稱為地理分布效應。地球上許許多多的生物種只出現在一定的地理環境條件下,這不僅受地理環境的物理、生物因素限制,而且受地理環境的化學因素限制。例如，地理環境含鹽度、酸鹼度以及某些元素的濃度往往是限制生物（特別是植物）分布的重要因素。
在上述效應中，最引人關注的是疾病效應。因為它一方面直接影響到農牧業生產的產量和質量，如常量肥料和微量元素肥料的不足是限制農作物產量的最重要因素之一,環境I、Cu、Co、Se等元素缺乏，使牲畜相應罹患多種動物地方病，大大影響牲畜產量和質量；另一方面，由於化學地理異常，使人受到因地理環境缺少或富含某種元素引起的地方病的危害。據60年代世界衛生組織估算，全世界由於環境缺碘而患地方性甲狀腺腫的患者有 2億人。隨著科學技術和經濟的發展，地理環境污染引起的公害病以及對人類健康的潛在威脅，更為人們所關注。因此，改良異常化學地理環境、控制元素生態傳輸量是限制不利的化學地理生物效應、消除生物地球化學地方病的有效途徑。
配圖
化學地理生物效應