第九章生态监测与评价.ppt

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,环境与城市建设学院,陈金毅,Tel:

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生态学,9-1生态监测9-2生态评价,第九章生态监测与评价,环境与城市建设学院,环境与城市建设学院,一、概述,9-1生态监测,1、生态监测在环境科学中，环境监测是研究和测定环境质量的学科，它是环境科学研究的基础和必要手段。

生态监测（ecologicalmonitoring）是环境监测的组成部分。

它是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为作用的反应或反馈效应的综合表征来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律，为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据。

形象些说，生态监测就是利用生命系统及其相互关系的变化反应做“仪器”来监测环境质量状况及其变化。

环境与城市建设学院,9-1生态监测,生态监测有物理和化学监测所不能替代的作用和所不具备的一些特点，主要表现在：

1能综合地反映环境质量状况环境问题是相当复杂的，某一生态效应常是几种因素综合作用的结果。

2具有连续监测的功能。

3具有多功能性4监测灵敏度高。

一、生态监测的特点和意义,环境与城市建设学院,9-1生态监测,1样本容量应满足统计学要求因受环境复杂性和生物适应多样性的影响，生态监测结果的变异幅度往往很大，要使监测结果准确可信，除监测样点设置和采样方法科学、合理和具有代表性外，样本容量应该满足统计学的要求，对监测结果原则上都需要进行统计学的检验。

否则，不仅要浪费大量的人力和物力，且容易得出不符合客观实际的结论。

三、生态监测的基本要求,环境与城市建设学院,9-1生态监测,2要定期、定点连续观测生物的生命活动具有周期性特点，如生理节律、日、季节和年周期变化规律等。

这就要求生态监测在方法上应实行定期的、定点的连续观测。

每次监测最好都要保证一定的重复。

3综合分析对监测结果要依据生态学的基本原理做综合分析。

所谓综合分析，就是通过对诸多复杂关系的层层剥离找出生态效应的内在机制及其必然性，以便对环境质量做出更准确的评价。

4要有扎实的专业知识和严谨的科学态度生态监测涉及面广、专业性强，监测人员需有娴熟的生物种类鉴定技术和生态学知识。

三、生态监测的基本要求,环境与城市建设学院,9-1生态监测,四、我国生态监测网站体系,

（一）生态监测指标体系生态监测指标体系主要是指野外生态站的地面或水面监测项目。

设置指标体系时，首要的考虑因素是生态类型及系统的完整性，要充分考虑生态系统的功能以及不同生态类型间相互作用的关系生态监测指标体系的确定原则：

（1）监测指标体系的确定应根据监测内容充分考虑指标的代表性、综合性及可操作性

（2）不同监测台站间同种生态类型的监测必须按统一的指标体系进行，尽量实现监测内容具有可比性。

环境与城市建设学院,9-1生态监测,四、我国生态监测网站体系,（3）各监测台站可依监测项目的特殊性增加特定指标，以突出各自的特点。

（4）指标体系应能反映生态系统的各个层次和主要的生态环境问题并应以结构和功能指标为主。

（5）宏观监测可依监测项目选定相应的数量指标和强度指标。

微观生态监测指标应包括生态系统的各个组分，并能反映主要的生态过程,环境与城市建设学院,9-1生态监测,

（二）生态监测网站1、森林生态系统监测站

（1）气象要素指标常规指标：

气温、湿度、风向、风速、降水量及其分布、蒸发量、土壤温度梯度，日照和辐射收支。

选择指标：

大气干湿沉降物及其化学组成，林冠径流量及化学组成，林间CO2气体浓度及其动态,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,用于生态监测的小型气象站,环境与城市建设学院,9-1生态监测,

（2）水文要素指标常规指标：

地表径流量及其化学组成（N、P、K、Ca、Mg、Na、S、有机质），地下水位。

选择指标：

泥沙流失量及其颗粒组成和化学成分（N、P、K、Ca、Mg、Na、S、有机质），附近河水化学成分（同上）（3）土壤要素指标常规指标：

土壤养分含量及有效态含量（N、P、K、S）pH值，交换性酸及其组成，交换性盐基及其组成，阳离子交换量，土壤有机质含量，土壤颗粒织成，团粒结构组成容重、孔隙度、透水率、饱合水量及凋萎水量。

选择指标：

土壤元素背景值土壤矿质全量，土壤CO2释放量及季节动态,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,（4）植物要素指标常规指标：

植物种类及组成，指示植物、指示群落、种群密度、覆盖度、土物量、长量、凋落物量、凋落物的化学组成及分解率以及热量、光能和水分的收支。

选择指标：

珍稀植物及其物候特征，森林不同器官的生物量和化学组成。

（5）动物要素指标常规指标：

动物种类，种群密度，生物量及时空变化，能量和物质的收支，热值。

选择指标：

珍稀野少动物的数量及动态，动物灰分、蛋白质、脂肪含量、必需元素。

四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,植物生理生态监测系统的树木径流传感器，用于研究沙地植物蒸腾和径流量,环境与城市建设学院,9-1生态监测,（6）微生物要素指标常规指标：

种类、分布及其密度和季节动态变化，生物量、热值。

选择指标：

土壤酶类型与活性，呼吸强度，元素含量与总量，固氮菌生物量及其固氮量,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,2、草原生态系统监测站

（1）气象要素指标常规指标与森林生态系统气象常规指标相同。

选择指标：

大气CO2气体浓度及其动态，大气干湿沉降物的量及化学组成

（2）水文要素指标：

与森林生态系统水文常规指标和特选指标相同。

（3）土壤要素指标：

与森林生态系统土壤常规指标和特选指标相同。

四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,2、草原生态系统监测站（4）植物要素指标常规指标；与森林生态系统植物常规指标相同。

选择指标：

珍稀物种及其物候特征。

（5）动物要素指标：

与森林生态系统动物常规指标和特选指标相同。

（6）微生物要素指标：

与森林生态系统微生物常规指标和特选指标相同,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,3、荒漠生态系统监测站荒漠生态系统监测指标与草原生态系统监测指标基本相同在水文要素指标中可去掉泥沙流失量及颗粒组成和化学组成，地表径流量及化学组成两项内容在土壤要素指标中则增加土壤盐分含量及其组成、碱饱合度、土壤风蚀量以及沙丘动态监测指标,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,4、农田生态系统监测站气象要素指标常规指标：

与森林生态系统气象常规指标相同。

选择指标：

大气于湿沉降物的量及化学组成，大气CO2浓度及动态水文要素指标常规指标：

与森林生态系统水文常规指标相同。

选择指标：

泥沙流失量及其颗粒组成，泥沙及径流携带农药（DDT、有机磷等）和其他有毒物质的量（Pb、Cd、Hg、Ni、Cr、F和As以及多环芳烃等），泥沙化学组成，附近河流或水库的水质及化学成分，农田的灌水量、入渗量和蒸发量,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,4、农田生态系统监测站土壤要素常规指标：

与森林生态系统土壤常规指标相同。

选择指标：

土壤元素背景值，土壤矿质含量，土壤CO2和CH4的释放量及季节动态，土壤农药、重金属及其他有毒物质的累积量，稻田的氧化还原电位，盐碱地的总盐分含量及八大离子组分含量，碱饱合度，土壤化肥和有机肥的施用量,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,4、农田生态系统监测站植物要素指标常规指标：

作物地上、地下及种子生物量和化学组成，热量、水分和光能的收支。

选择指标：

果实或种子中含农药、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐等有毒物质的含量，作物粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维。

动物要素指标常规指标：

与森林生态系统动物常规指标相同选择指标：

动物体内农药、重金属、硝酸盐及亚硝酸盐等有毒物质含量，微生物要素指标：

与森林生态系统微生物常规指标和特选指标相同,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,2004年，我国首个稻田生态站在江西南昌建成,SPAC棉花生理生态监测系统,环境与城市建设学院,9-1生态监测,5、水生生态系统监测站

（1）水文气象要素常规指标：

水温、水深、水色、透明度、气温、风向、风速、降水量及其分布、蒸发量、日照和辐射。

选择指标：

海况。

（2）水质要素常规指标：

pH、碱度、酸度、Eh、蒸发残渣及SS、COD、BOD5、Cl-、DO、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、酚、氰化物、硫化物、重金属元家（汞、铬、铜、铅、锌、饲、铁、锰、砷）和农药含量选择指标：

油类。

四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,5、水生生态系统监测站（3）底质要素常规指标：

颜色、颗粒分析、有机质、总氯、总磷、pH、Eh、总汞、甲基汞、铜、铬、砷、硒、酮、铅、锌、氰化物和农药。

选择指标：

硫化物、COD、BOD5（4）浮游植物要素常规指标：

浮游植物总生物量、浮游植物群落组成及其数量（定量分类），优势种的动态。

选择指标：

有毒物质在浮游植物中的残留量,四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,5、水生生态系统监测站（5）浮游动物要素常规指标：

小型、中型和大型浮游动物群落结构、类型及总数，优势种的变化动态总生物量。

选择指标：

有毒物质在浮游动物中的残留量，（6）底栖生物要素常规指标：

生物量、群落结构及组成（定量分类）种的丰度或覆盖面积，优势种及动态。

选择指标：

有毒物质残留量。

四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,9-1生态监测,5、水生生态系统监测站（7）微生物要素：

细菌和大肠杆菌的总量、分类及生化活性。

（8）游泳动物要素常规指标：

个体种类与数量，年龄与丰富度，现存量，捕获量和生产力。

选择指标：

残毒分析，致残量和亚致死量，酶活性（P-450酶）。

四、我国生态监测网站体系,环境与城市建设学院,德清县下渚湖湿地生态气象监测站（下渚湖湿地生态气象监测站是一个集常规气象观测、湿地小气候观测、湿地生态系统监测、野生大豆生长气象环境监测、湿地水环境监测、湿地病虫害观测为一体的综合性多功能的监测站）,环境与城市建设学院,9-1生态监测,五、生态监测基本方法,1、陆生生态系统监测指标的监测方法

（1）气象要素指标监测方法,9-1生态监测,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,

（2）水文要素指标监测方法,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,（3）土壤要素指标监测方法,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,（4）植物要素指标监测方法,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,（5）动物要素指标监测方法,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,（6）微生物要素指标监测方法,五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,（7）植物要素指标的测定生物量生物量是指一定地段面积内某个时期生存着的活有机体的数量，又称现存量。

生物量的测定，采用样地调查收割法热带天然林的生物量计算公式如下：

五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,草木层生物量的测定略比木本层简便些，但往往由于种类分布的不均匀性和生物质积累的季节性而影响精确度丰满度：

某种植物在生存期间内所占的地位及其饱和程度，以植物的相对高度（）、盖度（）、频度（）三者的连乘积表示丰满度与生物量的关系可用下式表达：

五、生态监测基本方法,环境与城市建设学院,9-1生态监测,9-1生态监测,生长量生长量是生物生产力