文档介绍：第九章生态监测
课时安排:2学时
教学目的:通过讲授,让学生掌握以下内容:
1. 生态监测的概念和理论依据
2. 生态监测的基本方法
教学方法:
从监测手段带出方法
实例
重点及难点:重点是生态监测的基本方法和使用仪器装置
第一节生态监测的概念和理论依据
一、生态监测的概念、特点和基本要求
(一)生态监测的概念
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(ecological monitoring)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。
目前,关于生态监测的定义尚不统一,归纳起来大体有以下几种看法:
生态监测是生态系统层次的生物监测(biological monitoring)。持这种观点的认为,生态监测就是观测与评价生态系统对自然变化及人为变化所做的反应,包括生物监测和地球物理化学监测两方面内容(刘培哲,1989);
生态监测是比生物监测更复杂、更综合的一种监测技术。其观点是,从学科上看,生态监测属于生物监测的一部分,但因它涉及的范围远比生物学科广泛、综合,因此可把生态监测独立于生物监测之外(王焕校等,1986);
生物监测包括着生态监测。持这种观点的理由是,生物监测就是系统地利用生物反应以评价环境的变化,并把它的信息应用于环境质量控制的程序中去。从生物学组建水平(hierarchical levels of biological arganization)观点出发,各级水平上都可以有反应,但重点放在生态系统级的生物反应上(沈韫芬等,1990)。
实际上,无论是生物监测还是生态监测,都是利用生命系统各层次对自然或人为因素引起环境变化的反应来判定环境质量,都是研究生命系统与环境系统的相互关系,这无疑又都属于生态学研究范畴。从这种意义上说,凡是利用生命系统(无论哪一层次)为主进行环境监测的方法和手段都可称为生态监测。就是被视为生物监测开创者的科尔克威茨和马森(
Kolkwiz and Marsson)也不主张简单地使用他们的生物表,强调不要根据某种生物,而应该根据其生物群落来评价环境。目前人们所说的生物监测,实际上大多都是生态监测。基于上述看法,本章将两者统称为生态监测。
(二)生态监测的特点和意义
生态监测是本世纪初叶发展起来的,其标志是科尔克威茨和马森提出的污水生物系统,为运用指示生物评价污染水体自净状况奠定了基础。其后,克列门茨(Clements,1920)把植物个体及群落对于各种因素的反应作为指标,应用于农、林、牧业。他(1924)还主张把植物作为高效的测定仪器,积极提倡植物监测器(plant monltor)。50年代后,经许多学者(如Liebman,1951。津田松苗等,1964)的深入研究,到70年代后使生态监测成为活跃的研究领域,并在理论和监测方法上更加丰富,在环境监测中占有了特殊的地位。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:
,某一生态效应常是几种因素综合作用的结果。如在受污染的水体中,通常是多种污染物并存,而每种污染物并非都是各自单独起作用,各类污染物之间也不都是简单的加减关系。理化监测仪器常常反映不出这种复杂的关系,而生态监测却具有这种特征。例如在污染水体中利用网箱养鱼进行的野外生态监测,鱼类样本的各项生物学指标状况就是水体中各种污染物及其之间复杂关系综合作用的结果和反映。如生长速度的减缓,既与某些污染物对鱼类的直接作用有关,同时也有污染物对饵料生物影响所起到的间接作用。
,但却不能以此来确定这种环境质量对长期生活于这一空间内的生命系统影响的真实情况。生态监测具有这种优点,因为它是利用生命系统的变化来
“指示”环境质量,而生命系统各层次都有其特定的生命周期,这就使得监测结果能反映出某地区受污染或生态破坏后累积结果的历史状况。例如大气污染的监测植物,如同不下岗的“哨兵”,真实地记录着污染危害的全过程和植物承受的累积量。事实证明,植物这种连续监测的结果远比非连续性的理化仪器监测的结果更准确。如利用仪器监测某地的SO2,其结果是四次痕量、四次未检出、。但分析生长在该地的紫花苜蓿叶片,。有些生态监测结果还有助于对某地区