生态环境监测复习资料.docx

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生态环境监测复习资料

第一章

1.生态环境：

生态环境是指由生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的整体，主要或完全由自然因素形成，并间接地、潜在地、长远地对人类的生存和发展产生影响。

生态环境的破坏，最终会导致人类生活环境的恶化。

2.生态环境监测：

通过对影响生态环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势的过程。

3.生态环境监测的目的：

（1）根据生态环境质量标准，评价生态环境质量

（2）根据生态系统的情况，决定管理对策

（3）根据污染分布情况，追踪寻找污染源，为实现监督管理，控制污染提供依据

（4）收集本底数据，积累长期监测资料

（5）为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制订环境法规、标准、规划等服务。

4.环境监测：

是指测定代表环境质量的各种标志数据的过程。

即通过物理测定、化学测定、仪器测定和生物监测等手段，有计划、有目的地对环境质量某些代表值实施测定的过程。

5.环境监测的内容：

（1）物理指标的测定。

包括噪声、振动、电磁波、热能、放射性等水平的监测。

（2）化学指标的测定。

包括各种化学物质在空气、水体、土壤和生物体内水平的监测。

（3）生态系统的监测。

主要监测由于人类活动引起的生态系统的变化。

如乱砍滥伐森林或草原和过度放牧引起的水土流失及土地沙化，二氧化碳和氟氯烃的过量排放引起的温室效应和臭氧层破坏等。

6.环境监测的分类

（1）环境监测按其目的，可以分类以下三类：

①研究性监测。

主要是研究确定从污染源排出的污染物的迁移变化趋势和发展规律，以及对人体和其他生物体的影响和危害程度等。

②监视性监测，亦称常规监测。

主要是对在不同功能区内的水、气等环境要素，进行长期的定点、定期监测，从而了解和掌握环境污染情况，评价治理效果和判断环境质量的好坏。

③特定目的的监测。

主要是指污染事故的监测和污染纠纷的仲裁监测。

前者为污染事故的判断和处理提供监测服务；后者为解决污染纠纷提供技术依据。

（2）环境监测按其对象，可以分为以下两类：

①环境质量监测。

由环境监测机构通过对环境中各项要素进行经常性的监测，掌握环境质量状况及其发展趋势，并编报各种环境监测报告和环境质量报告。

②污染监督监测。

对污染源的监督管理。

（3）还可按污染物存在的空间分类，分为大气监测、水质监测

和土壤监测等。

7.环境监测的三项任务：

（1）环境质量监测方面：

系统掌握和提供环境质量状况及发展趋势。

①在全国各个地区科学地分布环境监测站点和网络，按照统一规定的方法和规范，对各个环境要素进行连续地或者定期地监测；

②结合污染源监测，对环境监测数据进行综合分析，提出全国、地区和特殊环境区域的环境质量变化趋势，以及改善环境质量和防治污染措施的建议。

（2）污染监督监测方面：

为环境管理提供技术支持和服务。

①对污染源进行宏观调查，建立污染源档案；

②对污染源进行现场监测；或者核对排污单位测试的数据；

③对新建、扩建、改建和技术改造工程项目的污染治理装置进行验收和监测，为执行各种环境法规、标准，开展环境管理工作提供准确、可靠的监测数据和资料；

④对污染事故和污染纠纷进行监测，为追究污染者的法律责任以及解决污染纠纷提供技术依据。

（3）环境科研和服务监测方面

①开展以科研为主要目的的监测，为提高环境监测水平开展研究工作；

②为社会服务而进行的监测工作等。

第二章

1.森林生态系统生态站监测的指标：

（1）气象要素指标

①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。

②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。

（2）水文要素指标

①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。

②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

①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，土壤颗粒组成，团粒结构组成，容重、孔隙度、透水率、饱和水量及凋萎水量。

②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。

（4）植物要素指标

①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、生物量、生长量、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。

②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

①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。

②选择指标：

珍稀野生动物的数量及动态，动物灰分、蛋白质、脂肪含量、必需元素。

（6）微生物要素指标

①常规指标：

种类、分布及其密度和季节动态变化，生物量、热值。

②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。

2.自然生态系统生物监测内容（15项）

（1）植被类型、面积与分布

通过对该指标的观测，可以从区域尺度了解植被分布的变化，并借以了解环境和土地利用的变化。

由于荒漠和沼泽生态系统对环境的敏感性，该指标对荒漠和沼泽生态系统尤其重要。

（2）生境要素

用以了解生物生长环境的必要信息，如土壤状况、水分状况、群落类型等，为解释植物生长状况提供必要信息。

（3）植物群落种类组成与分层特征（包括生物量）

植物作为生态系统的生产者，其种类组成与生物量是反映整个生态系统的种类组成、结构与功能特征的关键指标。

（4）凋落物的季节动态与现存量

可用于了解生态系统的物质分配状况。

（5）叶面积指数（LAI）

用以了解植物生长状况，并估计初级生产力。

（见后）

（6）各层优势植物和凋落物的元素含量与热值

用于了解生态系统的元素与能量储存状况。

（7）群落动态与树种更新

用以了解森林生态系统的结构特征和演替趋势。

（8）荒漠植物种子产量与土壤有效种子库

是了解荒漠生态系统动态与演替趋势的重要指标。

（9）短命植物生活周期

短命植物是荒漠生态系统的重要植物类群之一，可以反映荒漠生态系统的存在状况以及环境的变化。

（10）物候

用于了解植物生长发育期与环境的关系，可以反映环境的变化。

（11）植物空间分布格局变化

即生态系统内部的植物空间分布信息。

由于荒漠和沼泽生态系统对环境的敏感性，该指标对荒漠和沼泽生态系统尤其重要。

（12）动物种类与数量（包括昆虫、啮齿动物、鸟类、大型野生动物、沼泽底栖动物、家畜等）

动物作为生态系统的消费者，其种类组成也是反映整个生态系统的种类组成、结构与功能特征的关键指标。

对沼泽生态系统而言，迁徙鸟类常常作为沼泽生态系统保护状况的参照。

因此，沼泽生态系统重点观测迁徙鸟类。

家畜主要在草地生态系统和荒漠生态系统观测（宁夏盐池沙漠出现狐狸等）。

（13）大型土壤动物种类与数量

生态系统的重要组成，可反映生态系统功能状况。

（14）大型真菌种类与数量

生态系统的重要组成，可反映生态系统功能状况。

（15）土壤微生物

微生物作为生态系统的分解者是反映生态系统功能特征的关键指标。

3.叶面积指数：

又叫叶面积系数，是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。

即：

叶面积指数=叶片总面积/土地面积。

在田间试验中，叶面积指数（LAI）是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小直接与最终产量高低密切相关。

4.农田生态系统生物监测内容

（1）农田环境要素。

用以了解作物生长环境，为解释作物生长状况提供必要信息。

（2）农田耕作制度。

包括作物种类组成、复种指数与作物轮作体系、肥料与农药投入情况、灌溉制度等。

是解释作物生长状况和农田长期动态的必要信息。

（3）主要作物生育动态。

作物生育动态可解释作物生长发育与气候、耕作管理的关系，也是气候变化的反映参数。

（4）主要作物叶面积指数与地上生物量动态。

反映作物生长状况的关键参数，与地下部分联合，有助于解释作物的物质分配、营养吸收、产量形成机制等。

（5）主要作物根生物量与根系分布。

反映作物生长状况的关键参数，与地上二部分联合，有助于解释作物的物质分配、营养吸收、产量形成机制等。

（6）主要作物收获期植株性状。

性状调查可以用于解释作物的物质分配、产量形成机制等。

（7）作物产量与产值。

作物产量与产值是农田生态系统的关键信息之一。

（8）主要作物元素含量与热值。

用于了解作物品质和生态系统的元素与能量储存状况。

（9）土壤微生物。

反映农田肥力和农田状况。

（10）病虫害记录。

5.生物要素（生物因子）：

生物有机体不是孤立生存的，在其生存环境中甚至其体内都有其他生物的存在，这些生物便构成了生物因子。

主要因子

生长指标——生长量、生物量（乔灌草）

植被结构——郁闭度、树冠结构、盖度、透风系数、叶面积指数

生产力——地上各层生物量

根系

6.初级生产量：

生态系统中的能量流动始于绿色植物光合作用对太阳能的固定，这是生态系统中第一次能量固定。

植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或第一性生产量。

7.生产量和生产力的区分

生产量通常用每年每平方米所生产的有机物质干重[g／（m2·a）]或每年每平方米所固定的能量值[J／（m2·a）]表示。

所以初级生产量也可称为初级生产力，它们的计算单位是完全一样的，但在强调率的概念时，应当使用生产力。

生产力含有速率的概念，是指单位时间单位面积上的有机物质生产量。

生物量是指在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物质量，单位是干重g／m2或J／m2。

8.生物量的测定方法

（1）乔木层生物量测定

①收获量测定法

可用于陆地生态系统。

定期收割植被，干燥到重量不变，然后以每年每平方米的干物质重量表示。

取样测定干物质的热当量，并将生物量换算为J／（m2·a）。

为了使结果更精确，要在整个生长季中多次取样，并测定各个物种所占的比重。

森林生产量的测定主要用测树学的方法：

皆伐实测法、标准木法、随机抽样法、随机抽样法、相关曲线法。

②间接收获法：

维度分析法（即通过测定植物的高度（或高度和胸径），利用事先建立的植物各部位（地上部分：

树干、枝条、叶片、花果、皮；地下部分：

细根、粗根）干重与植物高度（或高度和胸径）之间的相关模型，计算每一个植株各部位的干重。

将各部位的干重相加得到整株植物的干重，把所有植株的干重相加，便得到整个样地乔木层植物的干重）

林木根系观测：

作物根量测定：

①取样法：

作物采用根钻法分层取样，清洗土壤杂质，挑选死根和活根，分别测定干重。

②交叉法,求活根根长或用直尺测定根长，再除以土样体积，可得根长密度。

（2）灌木层生物量：

普遍采用维度分析法，而较少采用收获法。

（3）草本层生物量：

采用收割法。

（4）凋落物观测：

按样方取回样品，分器官烘干称重即可。

凋落物是指植物在生长发育过程中主动或被动地凋落于地面的叶片、枝条、果实等。

森林凋落物的收集与测定是研究森林生态系统结构与功能不可缺少的一部分。

凋落物量又分为现存量和回收量。

9.确定观测场地位置原则：

（1）区域代表性

即场地的生态系统类型在区域上具有代表性；

（2）相对均质性

为了方便场内的取样设计与数据的年际比较，场地应该尽可能选择在植被和土壤相对均质的地段；

（3）面积足够大

保证在长期研究计划的时间尺度内不重复取样。

10.场地背景信息调查

（1）通过取样对土壤进行一次机械组成、物理、化学等特性的全面取样测定；

（2）对植被进行一次详细的种群和群落学调查；

（3）写出土壤与植被核查和土地利用历史和现状的调查报告；

（4）了解观测场的其他背景信息（如水文状况、地形地貌特征等）。

11.主观测场和辅观测场定义及目的

（1）主观测场要求设置在研究站所在地区内最具代