这篇文献是一篇综述（类型b），作者包括 Alaa Zaghloul、Mohamed Saber、Samir Gadow 和 Fikry Awad，分别来自埃及的 National Research Centre 的“土壤与水资源利用部门”和“农业微生物学部门”。本文发表于期刊《Bulletin of the National Research Centre》中，出版时间为2020年，DOI为10.1186/s42269-020-00385-x，标题为《biological indicators for pollution detection in terrestrial and aquatic ecosystems》。这篇文章综述了各类生物指标（biological indicators）在监测陆地和水生生态系统污染方面的应用，并系统地评估了不同类型的生物体，包括植物、微生物和动物，作为污染检测工具的作用。
文章指出，随着环境污染问题日益严重，通过技术手段监测与治理污染变得尤为重要。生物指标是指利用植物、微生物和动物等生物体来检测特定生态系统中的污染物。这些生物能够整合环境中过去、当前及未来的污染状况，并通过其生理、形态或种群结构的变化，提供污染存在的早期警告信号。
作者特别引用 Khatri 和 Tyagi（2015）的研究，强调自然因素（如光照、湿度、温度等）对生物指标表现的影响。同时指出，仅依靠化学或物理指标可能无法全面监控突发性污染事件，因此将生物、化学和物理指标结合起来尤为必要。这种结合有助于更全面地理解生态系统健康及其变化。
污染被定义为外源物质或能量进入生态系统后，对生物健康、结构、或功能造成负面影响。本文特别提到，污染在陆地及水生生态系统中广泛存在，并可能通过影响食物网而威胁生物群落的生存，甚至危及人类的生存。
污染物按照化学组成、物理状态、溶解性、生物降解性等分类，但这些分类通常具有一定的主观性。论文强调，生态系统的复杂性使得污染的归类和影响预测变得困难，但通过监测生态系统对污染的响应，能够为制定健康评估标准和恢复对策提供依据。
植物常被用于预测和识别生态系统污染。文章中描述了高等植物、地衣和浮游植物作为指示物的应用案例。地衣和某些耐重金属的植物表现出对污染的高度敏感性，例如通过形态变化、颜色变化、或耐受指数（Tolerance Index, TI）评估其在污染土壤中的生长能力。此外，特定的植物还能反映土壤酸碱度（pH 值）、硝酸盐、总可溶盐含量等指标。
微生物由于其快速的繁殖和对低浓度污染物的敏感性，成为监测生态系统污染的强有力工具。例如，一些细菌能够分泌特定的蛋白作为化学污染的早期检测信号。文章还讨论了特定细菌（如大肠杆菌 Escherichia coli）和真菌（如酵母菌 Candida albicans）在监测水体及土壤污染中的作用。需要注意的是，依据微生物特性的多样性，其操作与分析方法具有一定的复杂性。
动物指标通过其种群动态、行为或组织结构的变化反映生态系统污染。例如： - 蚯蚓（Earthworms）：蚯蚓的活动和分布可作为土壤污染的重要指示物，其抗重金属（如 Pb、Zn、Hg）的抗氧化酶系统尤为值得关注。 - 两栖类动物（Frogs and Toads）：由于其对生态系统变化高度敏感，两栖动物常用作监测农业化学品污染（如杀虫剂）的重要工具。 - 昆虫（Insects）：昆虫种群的变化，如翅面伤害、大量死亡等，是评价生态系统早期变化的重要工具。具体来说，膜翅目（Hymenoptera）如蜜蜂（Apis mellifera）是检测农药和重金属的优秀指标。
本文对污染监测中生物指标的重要性进行了强调，认为生物指标具有直观性、可重复性和成本效益等优点。通过检测生物体对不良环境变化的生理反应、生长状态与种群结构的变化，可以及时揭示污染危险，从而为制定恢复措施提供科学依据。
不仅如此，生物指标在生态风险评估中也提供了判断污染物累积及生物毒性的手段。例如，试验表明，一些浮游植物和浮游动物可作为水体营养化程度的指示物，而微生物活性分析能够追踪土壤中的微量重金属积累。
通过这些内容，本文展示了生物指标在生态监测中的核心价值，为未来研究生态健康管理提供了高价值的科学知识和实践启示。