富集金属的植物
5种植物对重金属的吸收与富集作用
5种植物对重金属的吸收与富集作用唐欢欢;曹学章;李小青;张赶年【摘要】根据野外试验采样调查研究,通过5种植物对江西定南县钨矿废渣地土壤的重金属含量的吸收试验,定量分析矿区狗牙根(Cynodondactylon)、弯叶画眉草(Eragrostiscurvula)、百喜草(Paspalumnotatum)、多花木兰(Indigoferaamblyantha)、高羊茅(Festucaarundinacea)5种草本植物对钨矿废渣地重金属As、Zn、Cu的吸收与富集作用各有特点.结果表明:①钨矿废渣地受到As、Zn、Cu的污染严重,狗牙根等植物对As、Zn、Cu作用均有着不同程度的富集;②不同植物类型对重金属吸收与富集作用因重金属种类、植物类型和部位的不同而各异,植物根部对As和Cu的富集作用比根部以上(地上部分)突出,而对Zn相反;③多花木兰地上部分生物量最大,对污染土壤的生物净化能力比其他植物更显著.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)015【总页数】5页(P103-106,110)【关键词】土壤;重金属;迁移系数;富集系数;生物量【作者】唐欢欢;曹学章;李小青;张赶年【作者单位】南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044;环保部南京环境科学研究所,南京210042;南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044;南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044【正文语种】中文【中图分类】X131.3近年来，随着工农业生产的快速发展，环境中重金属污染日趋严重。
研究表明，在所有的重金属污染中，矿山的开采对环境造成的污染最为严重[1]。
矿山开采会直接导致植被大规模破坏，产生的废水、废弃矿石以及尾矿砂等固体废弃物，占据着大量土地面积，是污染矿区周边环境的主要原因[2]。
矿山开采不仅破坏周边植被，污染当地土壤和下游河流，且土壤中有害重金属累积到一定的程度，会对土壤-植物系统产生危害，导致土壤的退化，影响农作物产量和品质，还会通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，危及人类的健康甚至生命[3—7]。
超累积植物——精选推荐
超累积植物超累积植物，也叫超富集植物，是指能够超量吸收重⾦属并将其运移到地上部的植物。
⽬前．世界范围内已经发现的超富集植物有400多种。
我国开展这⽅⾯的⼯作较晚．到⽇前为⽌，中国的科技⼯作者陆续发现了As的超富集植物蜈蚣草和⼤叶井⼝边草、Cd的超富集植物宝⼭堇菜、Mn的超富集植物商陆、Zn的超富集植物东南景天以及Cu的超富集植物海州⾹薷和鸭跖草。
例如，⽺齿类铁⾓蕨、野⽣苋和⼗字花科植物天蓝褐蓝菜对镉的富集能⼒强；紫叶花苕能富集铅和锌；蒿属和芥菜对铅的富集作⽤明显；在镍污染的⼟壤中可种植⼗字花科和庭芥属植物；在铜污染⼟壤中可种植酸模草，其植株含铜可达1.850mg/g。
此外，研究发现，植物对重⾦属的吸收与电渗滤有关。
因此，向植物根系通直流电能加强植物对重⾦属的吸收，向污染⼟壤施硫酸盐和磷酸盐能提⾼植物枝⼲部分对铬、镉、镍、锌和铜的富集系数。
⼀、超富集植物特点1、对⾼浓度的⾦属有较强的忍耐性；2、可累积相当⾼浓度的重⾦属；3、⽣长速度较快；4、较⾼的⽜物量；5、发达的根系。
⼆、植物修复技术我国由于矿⼭开采、⾦属冶炼、化肥使⽤等原因，遭受重⾦属污染的⼟地⾯积⼗分惊⼈，中国科学院⼀项研究显⽰，⽬前中国受镉、砷、铬、铅等重⾦属污染的耕地⾯积近两千万公顷，约占耕地总⾯积的1／5，全国每年因重⾦属污染⽽减产粮⾷⼀千多万吨，也造成了部分农产品重⾦属超标，影响⾷品安全。
环境被破坏或污染之后，传统的修复⽅法⼀般是⼯程、物理和化学法，往往成本较⾼，对环境⼲扰⼤。
近20多年来，⼈们开始研究利⽤⽣物修复⽅法，也就是利⽤⽣物的降解和转化作⽤来清除环境中的污染物。
这其中应⽤⽐较多有植物修复和微⽣物修复技术。
植物修复技术是⼀种以植物忍耐、分解或超量积累某些化学物质的⽣理功能为基础，利⽤植物及其共存微⽣物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的治理技术。
与传统修复⽅法相⽐，该技术成本低、过程简单，且环境友好，适⽤于空⽓、⼟壤和⽔体污染，特别是在重⾦属污染治理⽅⾯。
土壤修复常用富集重金属的植物介绍
与普通植物相比，学术界认为，超富集植物一般应具备4个基本特征：首先，临界含量特征，即植物地上部如茎或叶重金属含量应达到一定的临界含量标准，如锌、锰为10 000毫克/千克；铅、铜、镍、钴、砷均为1 000毫克/千克；镉为100毫克/千克；金为1毫克/千克。
其次，转移特征，即植物地上部重金属含量大于根部重金属含量。
第三，耐性特征，即植物对重金属具有较强的耐性。
其中对于人为控制试验条件下的植物来说，是指试验中与对照相比，植物茎、叶、籽、实等地上部分的干重没有下降。
对于在自然污染状态下生长的植物来说，是指植物的生长从长相来看没有表现出明显的毒害症状。
第四，富集系数特征，即植物地上部富集系数（定义：指某种元素或化合物在生物体内的浓度与其在的环境中的浓度的比值）大于1。
一般来讲，植物体内重金属含量随土壤中含量的增加而提高。
世界上已发现超富集或具有超富集性质的植物多达几百种，涉及十字花科、凤尾蕨科、菊科、景天科、商陆科、堇菜科、禾本科、豆科、大戟科等。
在我国，科研人员已经发现了蜈蚣草、东南景天、龙葵、宝山堇菜、商陆、圆锥南芥、李氏禾等砷、锌、镉、锰、铅、铬等超富集植物，转移系数（translocation factor）是地上部元素的含量与地下部同种元素含量的比值，即：转运系数﹦地上部植物中元素含量／地下部植物中元素含量。
用来评价植物将重金属从地下向地上的运输和富集能力。
转移系数越大，则重金属从根系向地上器官转运能力越强。
滇白前调查，表明其地上部中含Zn、Pb 和Cd 平均为（11 043±3 537）、（1 546±1 044）和（391±196）mg·kg -1 ，富集系数（地上部和土壤金属质量分数之比）分别为0.35、0.08 和1.05，转运系数（地上部和根中金属质量分数之比）均超过1，均值分别为8.21、3.90 和8.36。
野外调查数据表明，滇白前是一种Pb/Zn/Cd 共超富集植物。
超富集植物
表 1.2 超富集植物Table1.2HyPeraccumulators表1.3常见高生物量耐性植物[19]骆永明•金属污染土壤的植物修复[J].土壤，1999 , 5:261 —280.[201施俊法•化学定时炸弹的克星：植物修复技术[J].国土资源情报，2001 , (4):39242.[21] 聂俊华，刘秀梅，王庆仁.营养元素N、P、K对Pb超富集植物吸收能力的影响口].农业工程学报，2004，20(5):262~265.[22] 张晓岭.N' PK肥料对土壤中cd、Pb形态变化及吸附解吸的影响田].武汉:华中农业大学，2003.15~42[15] SUDCH ，HUANGHZH.The Phytoremediation poteniial of oilseedrape (B.juncea) as a hyPeraceumulator for cadmium contaminated soil[J].China Environrnental Scienee，2002，22(l):45~48(in Chi nese).[16] WANG J Q ，ZHANG B R ，SU D CH.Selection and aeeumulation characteristics ofoilseed rapes for phytoremediati on of cadmium con tam in ated soil[J].Jo urnal of Hebei North Un iversity ，2005，25(l):58-61 (in Chinese).[17] CHEN Y. H,LlxD,LIU H Y,etal.The potential of India mustard(BrassicajunceaLJfor phytoremediati on of Pb-c on tam in ated soils with the aid of EDTA additi on[ J].Jo urnal of Nanji ng Agrieultural University ，2002，25(4):15 一18(in Chinese).[18] 张守文，等.油菜对pb污染土壤的修复效应研究[J].西北植物学报，2009, 29(1):0122-0121 土壤Cd污染状况简介Cd是生物生长发育过程的非必需元素，也是自然界中对动、植物及人体危害性最大的重金属种类之一，连同Hg、As、cr、Pb被称为土壤中的“五毒元素”(Rajmakrishnan et al.，1995陈志良等，2001)。
重金属超富集植物研究现状与进展
2019.12目前，重金属造成的环境污染已经成为了世界性问题。
在我国，根据环境保护部发布的全国土壤污染状况调查公报显示[1]，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，工矿业废弃地土壤环境问题突出，其中重金属污染由于其危害性大、具有隐蔽性长期性、不易治理等特点，成为土壤污染治理的重点和难点。
为了减少重金属污染对环境生态系统的污染，必须对已污染土地进行治理修复。
国内外开展了多种土壤污染治理技术，包括化学原位钝化修复技术、植物修复技术以及农艺调控技术等。
其中植物修复技术是种修复成本低、对环境二次污染小、能较大面积种植的新型绿色土壤污染治理技术，其核心技术在于超富集植物的筛选[2]。
在污染土壤种植超富集植物来吸收重金属，随后收割植物以达到去除土壤中污染物。
目前已经发现了400多种超富集植物可以吸收提取土壤中重金属。
本文介绍了大部分超富集植物吸收富集重金属的生理生态学进展。
1 超富集植物的概念和类型1.1 植物修复技术的定义植物修复一般是指利用绿色植物的生命代谢活动来转移、转换或固定土壤环境中的重金属元素, 使其有效态含量减少或生物毒性降低, 从而达到污染环境净化或部分恢复的过程[3]。
其中，超富集植物描述了许多属于远缘家族的植物，它们具有在含金属土壤上生长并在体内积累极高量重金属的能力，远远超过大多数的水平物种。
因此在植物修复重金属土壤中具有重要地位。
1.2 超富集植物的特征特性目前，比较公认的将超富集植物与相关的非超富集类群区分开来的三个基本标志是：1）植物体内能够积累10-500倍某种或几种重金属[4]；2）植物吸收的重金属大多分布在地上部分，更快的根移位到茎叶，尤其是叶子中浓度比非超积累物种中的浓度高100-1000倍[5]；3）具有一定的耐受性，有更强的解毒和隔离叶子中重金属能力，在重金属污染土壤中能正常生长，不会出现毒害作用[6]。
例如，具有超过以下叶面浓度（干重）的植物：镉(Cd)，硒（Se）和铊（Ti）的液面浓度超过100 mg/kg；砷（As），铬（Cr），钴（Co），铜（Cu），镍（Ni）和稀土元素浓度为1000mg/kg；锌（Zn）含量为10000mg/kg；在污染环境生长的样品中锰（Mn）含量为10000mg/kg，同时能够成功完成其生命周期。
重金属超累积植物
超累积植物
目前，已发现400多种植物能够超积累各种重金属。
如半卡马菊、多花鼠鞭草、布氏香芥、塞贝山榄(俗称蓝汁)、杨树、苎麻、月季、油菜、印度芥菜、遏蓝菜、酸模、海州香薷、鸭跖草、密毛蕨、蜈蚣草、大叶井口边草、粉叶蕨、牡蒿、剑叶凤尾蕨、羽叶鬼针草、紫花苜蓿、银合欢、空心莲子草、东南景天、北美车前、北美鬼针草、北美独行菜、一年蓬、裸柱菊、细叶芹、芥子草白麻、普通豚草、颠茄等。
这些植物大多在当地土生土长，可富集镍、镉、铜、钴、锰、铅、硒、砷、锌等元素，净化被这些金属污染的土壤。
苎麻基地遏蓝菜
苋科植物
蜈蚣草
一些超累积植物能同时积累多种重金属，如羊蕨属植物和具有富集重金属特性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到100%。
在以硫酸盐和磷酸盐为肥
料的情况下，遏蓝菜属的一些栽培变种的茎杆对重金属具有较强的富集能力，苎麻以及一些藻类藻类对重金属具有较强的吸收能力。
因此，利用超累积植物处理重金属污染区是一种比较理想的方法。
已发现的超富集植物
部分重金属的超累积植物mg/kg。
应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类
应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类在重金属污染土壤植物修复中，有多种植物种类被广泛应用。
这些植物主要通过吸收、富集和转化重金属来降低土壤中的重金属含量。
以下是一些常见的植物种类：1. 印度芥菜：这种植物能够吸收铅、镉、锌等重金属，并将其储存在叶片和根部。
印度芥菜生长迅速，生物量大，因此具有较高的修复效率。
2. 柳树：柳树对多种重金属具有较高的耐受性和富集能力，如铅、镉、铜等。
柳树生长迅速，根系发达，可以吸收大量的重金属。
3. 杨树：杨树对铅、镉等重金属具有较强的富集能力，可以用于修复重金属污染的土壤。
杨树生长迅速，生物量大，可以持续吸收和富集重金属。
4. 芦苇：芦苇是一种常见的水生植物，可以用于修复受重金属污染的湿地和水体。
芦苇对铅、镉等重金属具有较强的吸收和富集能力。
5. 紫云英：紫云英是一种草本植物，对铅、锌等重金属具有较强的富集能力。
紫云英可以作为土壤改良剂使用，提高土壤质量，降低重金属含量。
6. 狗牙根草：狗牙根草是一种常见的草坪草种，对铅、镉等重金属具有较强的耐受性和富集能力。
狗牙根草可以用于修复受重金属污染的土壤和水体。
7. 苎麻：苎麻对铅、锌等重金属具有较强的富集能力，可以用于修复受重金属污染的土壤。
苎麻生长迅速，生物量大，可以持续吸收和富集重金属。
8. 狼尾草：狼尾草对多种重金属具有较高的耐受性和富集能力，可以用于修复受重金属污染的土壤和水体。
狼尾草生长迅速，根系发达，可以吸收大量的重金属。
除了上述植物种类外，还有多种其他植物也被用于重金属污染土壤的植物修复中，如向日葵、油菜等。
这些植物种类具有不同的特点和优势，可以根据具体情况选择适合的植物种类进行修复。
重金属超富集植物特征
重金属超富集植物特征重金属超富集植物是指能够吸收和富集土壤中重金属离子的植物。
它们通常具有一些特征，使它们能够在污染土壤中存活并吸收大量的重金属。
本文将介绍重金属超富集植物的特征，并探讨其应用和意义。
重金属超富集植物的特征主要包括以下几个方面：1.嗜重金属生长环境：重金属超富集植物通常能够在高浓度的重金属污染土壤中存活并生长。
它们对于高浓度的重金属离子具有较高的耐受性，能够忍受土壤中重金属离子对其生长和发育的影响。
2.物种特异性：不同的植物对不同的重金属具有不同的富集能力。
一些植物对某种特定的重金属具有高度的富集能力，而对其他重金属则没有富集能力。
这种物种特异性使得不同的植物能够在不同的重金属污染环境中发挥作用。
3.根系吸收机制：重金属超富集植物通常通过其根系吸收土壤中的重金属离子。
这些植物的根系具有一定的特殊结构，能够增加吸收面积和吸收能力。
同时，它们的根系也具有一定的选择性，可以选择性地吸收特定的重金属离子。
4.生理代谢调控：重金属超富集植物能够通过调控其生理代谢过程来应对重金属污染。
它们可以通过调节根系分泌物的产生和分泌量来影响土壤中重金属离子的活动性。
此外，它们还可以通过调节自身的酶系统和产生抗氧化物质来减轻重金属对植物细胞的损害。
5.富集效应：重金属超富集植物能够富集土壤中的重金属离子，并将其转移到地上部分。
这种富集效应可以通过根系吸收和转运、韧皮部和木质部吸收和转运以及叶片吸收等方式实现。
通过富集重金属离子，这些植物能够将污染物从土壤中清除，起到修复污染土壤的作用。
重金属超富集植物具有重要的应用和意义。
首先，它们可以用于修复和治理重金属污染土壤。
这些植物能够将土壤中的重金属离子吸收并富集在地上部分，达到减轻土壤重金属污染程度的目的。
其次，它们可以作为生物指示器来评估土壤中重金属污染的程度和范围。
通过调查和研究重金属超富集植物的分布情况，可以得出土壤中重金属污染的差异和分布规律。
此外，重金属超富集植物还可以作为重金属的生物监测器，用来监测和预警环境中的重金属污染。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
与普通植物相比，学术界认为，超富集植物一般应具备4个基本特征：首先，临界含量特征，即植物地上部如茎或叶重金属含量应达到一定的临界含量标准，如锌、锰为10 000毫克/千克；铅、铜、镍、钴、砷均为1 000毫克/千克；镉为100毫克/千克；金为1毫克/千克。
其次，转移特征，即植物地上部重金属含量大于根部重金属含量。
第三，耐性特征，即植物对重金属具有较强的耐性。
其中对于人为控制试验条件下的植物来说，是指试验中与对照相比，植物茎、叶、籽、实等地上部分的干重没有下降。
对于在自然污染状态下生长的植物来说，是指植物的生长从长相来看没有表现出明显的毒害症状。
第四，富集系数特征，即植物地上部富集系数（定义：指某种元素或化合物在生物体内的浓度与其在的环境中的浓度的比值）大于1。
一般来讲，植物体内重金属含量随土壤中含量的增加而提高。
世界上已发现超富集或具有超富集性质的植物多达几百种，涉及十字花科、凤尾蕨科、菊科、景天科、商陆科、堇菜科、禾本科、豆科、大戟科等。
在我国，科研人员已经发现了蜈蚣草、东南景天、龙葵、宝山堇菜、商陆、圆锥南芥、李氏禾等砷、锌、镉、锰、铅、铬等超富集植物，转移系数（translocation factor）是地上部元素的含量与地下部同种元素含量的比值，即：转运系数﹦地上部植物中元素含量／地下部植物中元素含量。
用来评价植物将重金属从地下向地上的运输和富集能力。
转移系数越大，则重金属从根系向地上器官转运能力越强。
滇白前调查，表明其地上部中含Zn、Pb 和Cd 平均为（11 043±3 537）、（1 546±1 044）和（391±196）mg·kg -1 ，富集系数（地上部和土壤金属质量分数之比）分别为0.35、0.08 和1.05，转运系数（地上部和根中金属质量分数之比）均超过1，均值分别为8.21、3.90 和8.36。
野外调查数据表明，滇白前是一种Pb/Zn/Cd 共超富集植物。
滇白前对Zn、Pb 富集系数小于1，主要是由于其对应土壤中Zn、Pb 质量分数太高（平均分别为（45 778±32 819）、（22 512±13 613）mg·kg -1 ）所致。
李氏禾李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)是中国境内发现的第一种铬超富集植物.通过水培实验,评价了李氏禾对水中Cr、Cu、Ni的去除潜力.结果表明,李氏禾能够有效去除水体中的Cr、Cu、Ni污染物,重金属初始浓度分别为10和20 mg·L-1的营养液,10 d后Cr浓度降低到原子吸收分光光度法检出限以下,10 d后Cu浓度降低到1.02 mg·L-1和1.25 mg·L-1,20 d后Ni浓度降低到1.10和2.14mg·L-1.收获的植物根、茎、叶中重金属含量均较高,根中重金属含量显著高于茎、叶.单株生物量的比较结果表明,含Cr培养液中生长的李氏禾生物量与对照相比无显著减少(P>0.05),含Cu、Ni营养液中生长的李氏禾生物量均显著低于对照(P<0.05),表明李氏禾对Cr的耐性强于Cu和Ni.李氏禾适宜于湿生环境中生长,能对多种重金属产生大量富集,对Cr、Cu、Ni等重金属污染水体的修复表现出较强的潜力.宝山堇菜通过野外调查和温室试验,发现并证实宝山堇菜(Viola baoshanensis)是一种Cd 超富集植物.自然条件下,宝山堇菜地上部Cd平均含量为1168 mg/kg,变化范围为465～2310 mg/kg;地下部Cd平均含量为981 mg/kg,变化范围为233～1846 mg/kg.地上与地下部Cd含量比值变化范围0.41～2.22,平均为1.32.Cd生物富集系数变化范围为0.7～5.2,平均为2.38.营养液培养试验研究表明,宝山堇菜地上部Cd含量随生长介质中Cd浓度的增加而呈线性增加.营养液Cd浓度为50 mg/L时,地上部Cd平均含量达到4825 mg/kg,在Cd浓度为30 mg/L时,生物量达到最大值;地上与地下部Cd含量的比值变化范围为1.14～2.22,平均为1.67,显示宝山堇菜不仅可以超量吸收Cd,而且可以从地下向地上部有效输送.宝山堇菜的发现将为Cd超富集植物的生理、生化、遗传和进化及其在Cd污染土壤修复方面的研究提供新的重要材料.圆锥南芥随着Cd添加浓度的增加,圆锥南芥的生物量、叶片数、直径长以及Cd含量均呈增加趋势.Cd 添加浓度为240mg kg-1时,生物量增加了137%,叶片数增加了1.02倍,直径较对照增加了130%,叶片中Cd含量达到451mg kg-1.NO3--N和NH4+-N呈先降低后升高的变化趋势,在Cd 浓度为240mg kg-1时,达最大值东南景天形态特征多年生草本；茎基部横卧，着地生根；花茎高１０－２０厘米，有分枝；叶互生，下部叶常脱落，条状楔形、匙形至匙状倒卵形，长１.２－３厘米，顶端钝，有时微缺，基部狭楔形，有距；蝎尾状聚伞花序花多，苞片似叶而小；花无梗，直径１厘米；萼片条状匙形，不等长，基部有距；花瓣黄山；鳞片５，匙状正方形，长１－２毫米，顶端钝截形；心皮５，卵状披针形，直立，基部合生；骨突果斜叉开。
环境作用东南景天是近年在浙江衢州、湖南郴州古老的铅锌矿区发现的一种锌、镉、铅超积累植物，能将镉、锌、铅等较多地吸收到植株的地上部，有效减轻土壤重金属污染。
东南景天不仅对土壤过量的锌、镉、铅具有强忍耐能力和超积累特性，并具有多年生、无性繁殖、生物量较大及适于刈割的特点。
同时，它适应性强，耐瘠薄、干旱及强光等恶劣生境，观赏性强，是实施植物修复与生态绿化的优良植物。
以下列举了一些常见的可作修复重金属元素污染的超富集植物。
这种植物具有很强的超富集能力，其叶片含碘量可达千分之八，能够抵受含碘量为3%的受污染环境。
它的富集能力随着生长发育不断增强，超富集特性还可以遗传给下一代。
在我国南方的湖南、广西等地大面积存在，其生长旺盛，个体高大。
紫茬苜蓿对铅有很强的富集能力，其根、茎、叶的富集能力依次为根〉茎〉叶，紫茬苜蓿的生物量很高，可大面积种植。
芥（gai）菜不仅可吸收铅，也可吸收并积累铬、镉、镍、锌和铜等重金属元素，春天时在野外大面积生长，是一种野生植物。
凤眼莲素称水葫芦，是一种浮生植物，每公顷凤眼莲 1 天可从污水中吸收银1。
25 千克，吸收金、铅、镍、镉、汞等有毒金属2。
175 千克。
除了以上这些植物，一些其它的水生和沼生植物如水浮莲、水风信子、菱角、芦苇和蒲草等都能从污水中吸收金、银、汞等多种总金属元素。
地榆达到对Cd、Cu具有超富集能力，其富集系数分别为1.78和1.06；苦荬菜对Cd、Zn的富集系数分别为2.76和1.37；白花败酱对Cd和Pb的富集系数分别为1.18和1.13。
种群爆发种群爆发（Population outbreaks ），是指动物密度比平常显著增加的现象。
合适的气候条件和食物条件、天敌控制的解除、种群内部机制等常为爆发的原因。
多种农作物害虫、森林害虫都具有突然爆发的特征，一旦发生，如果控制措施跟不上就会形成严重虫灾。
像红蜘蛛、蝗虫、松毛虫等都可能经过相当时间低密度期以后，在某一特别有利的时间突然大爆发，造成大面积虫害。
大面积单一种植易于引起虫害大爆发。
农药的滥用造成天敌减少以后也容易引起害虫大爆发。
植物也有形成严重危害的例如,贯叶金丝桃,多年生有毒杂草,欧亚大陆.1904年被带入美国加洲北部,到1944年,扩展到80万公顷.1967年,新疆北部农区小家鼠种群大发生,波及3个专区10多个县,粮食损失达1.5亿kg.小家鼠有特别强大的生殖潜能，但其潜能的发挥受到其自身种群密度和多种环境因素的制约。
种群密度的改变可导致个体极显著的生理变化和行为改变，在高密度的种群中，观察到肾上腺皮质增生，幼体胸腺萎缩和雌雄个体生殖腺的萎缩，表现出繁殖受到强烈的抑制。
加上气候、农业收成和疾病的影响，使得小家鼠种群动态十分复杂多变。
在个别年份，其数量可猛增千倍左右。
如新疆天山北麓于1967年，伊犁谷地于1970年，都曾发生过小家鼠的大暴发，造成极大的危害。
小家鼠数量的年间变化幅度也很大，并无一定周期，但并非没有规律。
如在高数量年后，一般紧接着一个或几个低数量年，而且前一年数量越高，随后的数量越低，影响越久。
根据其数量水平和危害特点，可将小家鼠的数量分为大暴发年、小暴发年、中暴发年和低数量年。
.（1）数量高各主要栖息地捕获率均超过50%。
由于夹日法的固有缺点，不能反映高密度种群的数量，所以其实际密度更高。
（2）发生早，持续期长，消退急骤两大暴发年5月份鼠密度很高，6～10月份成群危害，到下第一场雪时则突然消失。
（3）行为改变集结流窜，白天也活动，无所不食。
（4）危害烈，破坏力特强可以成片毁灭庄稼，咬毁室内各种物品，酿成地区性特大灾害。
（5）鼠个体趋小，抗逆性变弱数量中常年份小家鼠平均体重17.2g，每千克58只，大暴发年平均体重不足14g，每千克72只。
中常年份雪后小家鼠仍很活跃，在野外也能保持相当数量，大暴发年的头场雪后鼠群骤逝，表明其耐寒性极弱。
（6）生理改变生殖腺萎缩，10月上旬即全部停止繁殖，雌成鼠无一怀孕。
（7）种群崩溃大暴发后次年种群数量必降至最低点，即种群“爆炸”以后出现“崩溃”现象。
1957年,索马里蝗灾,蝗虫约160亿只,总重5万吨. 2001-2002年,锡盟发生蝗灾,造成严重损失蝗虫属直翅目，昆虫纲、蝗科。
虫体一般绿色或黄褐色。
咀嚼式口器。
后足大，适于跳跃。
不完全变态，幼虫称为“蝻”，主要以禾本科植物为食。
蝗虫种类很多，世界上共有1万余种，我国有300余种，如飞蝗、稻蝗、竹蝗，意大利蝗、蔗蝗、棉蝗等。
蝗虫是农林业的主要害虫。
人类很早就注意到严重的蝗灾往往和严重旱灾相伴而生。
我国古书上就有“旱极而蝗”的记载。
近几年来非洲几次大蝗灾也都与当地的严重干旱相联系。
造成这一现象的主要原因是，蝗虫是一种喜欢温暖干燥的昆虫，干旱的环境对它们繁殖、生长发育和存活有许多益处。
因为蝗虫将卵产在土壤中，土壤比较坚实，含水量在10%～20%时最适合它们产卵。
干旱使蝗虫大量繁殖，迅速生长，酿成灾害的缘由有两方面。
一方面，在干旱年份，由于水位下降，土壤变得比较坚实，含水量降低，且地面植被稀疏，蝗虫产卵数量大为增加，多的时候可达每平方米土中产卵4000～5000个卵块，每个卵块中有50～80粒卵，即每平方米有20万～40万粒卵。
同时，在干旱年份，河、湖水面缩小，低洼地裸露，也为蝗虫提供了更多适合产卵的场所。
另一方面，干旱环境生长的植物含水量较低，蝗虫以此为食，生长的较快，而且生殖力较高。
相反，多雨和阴湿环境对蝗虫的繁衍有许多不利影响。