第二节 生态学在环境保护中的应用
生态学在环境污染中的问题被人们提出之前，主要是研究生物与自然环境之间的相互关系。当环境问题引起人们的极大关注，各自然学科纷纷介入环境问题，并逐渐形成一门新的综合性的环境科学时，生态学也做出了积极的贡献，许多生态学家逐渐把研究的重心转向生物与污染环境之间的相互关系。在此基础上，又诞生了生态学的一个新的分支学科——污染生态学。污染生态学不仅从生态学的角度对环境问题提供了必要的理论基础，同时，在环境监测、评价和治理等方面，也提供了一些切实可行的手段。
一、环境质量的生物监测与生物评价
环境质量的监测手段，在目前主要还是化学监测和仪器监测。监测的速度较快，对单因子监测的准确率也很高。但也存在一些弱点，尤其在我国仪器设备还较为不足的情况下，化学监测和仪器监测还不能连续进行，往往一年只能进行几次或十几次，以这样取得的数据代表全年的状况，是不甚合理的。因为污染物质进入环境的种类和数量在全年不是恒定的，所以，在不能连续监测的情况下，就很难反映出污染的真实状况。其次，化学监测和仪器监测只能测定某一污染物质的污染状况，而在实际环境中往往都是多种污染物质造成的综合污染，不同污染物质在同一环境中相互作用，有可能出现拮抗、相加或相乘的现象，因此，用单因子污染的效果去说明多因子综合污染的状况，也往往不一定准确。
生物监测在某种程度上恰恰可以弥补这些不足。所谓生物监测，实际上就是利用生物对环境中污染物质的反应，即利用生物在各种污染环境下所发出的各种信息，来判断环境污染状况的一种手段。由于生物较长时间地经受着环境中各种物质的影响或侵害，因此，它们不仅可以反映环境中各种污染物质的综合影响，而且也能反映环境污染的历史状况，这种反映较比化学和仪器的监测就更能接近实际。
目前，国内外利用生物对环境，尤其是对大气和水体进行监测和评价，已有广泛应用。
利用生物对大气污染进行监测和评价，比较普遍的是利用植物叶片受污染后的伤害症状。不同的污染物引起植物叶片伤害的症状是不同的。如二氧化硫可使叶缘或叶脉之间出现白色烟斑或坏死组织。氟化物可使叶缘或叶尖出现浅褐色或褐红色的坏死部分。利用这种受害症状可以判断污染物质的种类，进行定性分析。同时，也可以根据受害程度的轻重、受害面积的大小，判断污染的轻重，进行定量分析。此外，还可以根据叶片中污染物质的含量、叶片解剖构造的变化、生理机能的改变、叶片和新稍生长量、年轮等等，来监测大气污染。近年来，又有人用地衣和苔藓做成植物监测器，定时定点地对大气污染进行监测。
水体污染可以利用水生生物进行监测和评价。采用的方法也很多，污水生物体系法就是比较普遍采用的方法之一。由于各种生物对污染的忍耐力是不同的，在污染程度不同的水体中，就会出现某些不同的生物种群，根据各个水域中生物种群的组成，就可以判断水体的污染程度。用指示种判断水体污染，也是一种切实可行的方法。美国伊利湖污染的调查，就是用湖中颠蚓的数量做为评价的指标。以每平方米少于100个颠蚓和有100个以上Hoxagenia（一种蜉蝣）稚虫定为不污染，以每平方米有100—990个颤蚓定为轻度污染，有1000—5000个颤蚓定为重污染。这种方法简单易行，也容易被非专业人员掌握。但由于生物分布的区域性，在不同地区，采用什么指示种，是应该根据具体情况而定的。此外，应用水生生物的生理指标、毒理指标、水生动物形态习性的改变、生物体内有毒物质的含量等，也都可以对水体的污染进行监测和评价。
生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段，在环境质量的预断评价中，生物评价也是不可忽视的。这在国际上已经有了惨痛的教训。比如，在大型水利建设工程
中，有的水坝工程，由于事前没有考虑这一工程可能对生态造成的影响，结果，水坝建成后，带来了一系列严重的后果。如某一水坝位于某地区一河流的上游，水坝修建之前，这条河把含有大量腐殖质的泥沙带到下游，成为下游农田不可缺少的肥源，建坝后，肥源断绝，致使下游土壤逐渐贫脊化。入海处没有泥沙的继续堆积，海岸逐渐被浸蚀，有的村庄已被海水淹没。又由于水坝拦截了鱼饵，使下游沙丁鱼的产量由每年1.8万吨，下降到每年500吨。在下游的地区血吸虫蔓延，部分地区血吸虫病发病率达到100％。类似的教训还有很多，这就迫使人们在预断评价中，必须把生态学的评价做为一个重要环节，否则，就可能会遭到大自然的惩罚。