生态监测
本节要求：了解生态监测的方案和生态监测的方法。
一、生态监测的定义和目的
1、生态监测定义
生态监测是在地球的全部或局部范围内观察和收集生命支持能力的数据、并加以分析研究，以了解生态环境的现状和变化。
所谓生命支持能力数据，包括生物（人类、动物、植物和微生物等）和非生物（地球的基本属性），它可以分为三种：生境（Habitat）、动物群（Fauna）、经济的/社会的（Economic/Social）。
所谓生境是指群落具体生长的环境，它分为：长久属性；半长久属性和短暂或季节性属性。
2、生态监测的目的
（1）了解所研究地区生态系统的现状及其变化；
（2）根据现状及变化趋势为评价已开发项目对生态环境的影响和计划开发项目可能的影响提供科学依据；
（3）提供地球资源状况及其可利用数量。
二、生态监测的类型及内容
根据生态监测的对象及其涉及的空间尺度，可分为宏观生态监测和微观生态监测。
1、宏观生态监测
这类监测是对区域范围内生态系统的组合方式、镶嵌特征、动态变化和空间分布格局等及其在人类活动影响下的变化进行观察和测定。
2、微观生态监测
微观生态监测是对某一特定生态系统或生态系统聚合体的结构和功能特征及其在人类活动影响下的变化进行监测。
按照微观生态监测内容，可分为：
干扰性生态监测：指对人类特定生产活动干扰生态系统的情况进行监测，如砍伐森林所造成的森林生态系统结构和功能、水文过程和物质迁移规律的改变；草场过度放牧引起的草场退化，生产力降低；湿地的开发引起的生态改变；污染物排放对水生生态系统的影响等。
污染性生态监测：主要指对农药及重金属等污染物在生态系统食物链中的传递及富集进行监测。
治理性生态监测：指对破坏的生态系统经人类治理后，生态平衡恢复过程中的监测，如对沙漠化土地治理过程的监测。
三、生态监测方案
1、制订及实施程序
生态监测方案的制订和实施程序
生态监测方案制订及实施程序
2、我国优先监测的生态项目
（1）、全球气候变暖引起的生态系统或动植物区系位移；
（2）、**、濒危动植物种的分布及其栖息地；
（3）、水土流失面积及其时空分布和对环境影响；
（4）、沙漠化面积及其时空分布和对环境影响；
（5）、草场沙化退化面积及其时空分布和对环境影响；
（6）、人类活动对陆地生态系统（森林、草原、农田、荒漠等）结构和功能的影响；
（7）、水环境污染对水体生态系统（湖泊、水库、河流和海洋等）结构和功能的影响；
（8）、主要环境污染物（农药、化肥、有机污染物和重金属）在土壤-植物-水体系统中的迁移和转化；
（9）、水土流失地、沙漠化地及草原退化地优化治理模式的生态平衡恢复过程；
（10）、各生态系统中微量气体的释放通量与吸收情况。
3、生态监测平台和生态监测站
生态监测平台是宏观生态监测的工作基础，它以遥感技术作支持，并具备容量足够大的计算机和宇航信息处理装置。生态监测站是微观生态监测工作的基础，它以完整的室内外分析观测仪器作支持，并具备计算机等信息处理系统。
4、生态监测指标确定原则
生态监测指标主要指野外生态监测站的地面或水体监测项目。确定监测指标遵循的原则是：能反映生态系统的各个层次和主要生态环境问题，并以结构和功能指标为主；筛选那些受外界条件影响大、改变快、具有综合性代表意义的指标作为优先监测指标；考虑可操作性及实际监测能力。每种类型的生态系统除设置常规性指标外，还设置反映各自特点的选择指标，二者构成生态监测站的指标体系。
四、陆生和水生生态系统的监测指标
陆生生态系统包括森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统和农田生态系统。水生生态系统包括淡水生态系统和海洋生态系统。根据监测指标确定原则，两类生态系统的观测项目见以下两表。
陆生生态系统监测指标
要素 | 常规指标 | 选择指标 |
气象 | 气温；湿度；风向；风速；降水量及分布；蒸发量；地面及浅层地温；日照时数 | 大气干、湿沉降物及其化学组成；林间 CO 2 浓度（森林） |
水文 | 地表径流量；径流水化学组成：酸度、碱度、总磷、总氮及 NO 2 - 、NO 3 -、农药（农田）；径流水总悬浮物；地下水位；泥沙颗粒组成及流失量；泥沙化学成分：有机质、全氮、全磷、全钾及重金属、农药（农田） | 附近河流水质；附近河流泥沙流失量；农田灌水量、入渗量和蒸发量（农田） |
土壤 | 有机质；养分含量：全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾； 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；颗粒组成及团粒结构；容重；含水量 | CO 2 释放量（稻田测 CH 4）；农药残留量、重金属残留量、盐分总量、水田氧化还的电位、化肥和有机肥施用量及化学组成（农田）；元素背景值；生命元素含量；沙丘动态（荒漠） |
植物 | 种类及组成；种群密度；现存生物量；凋落物量及分解率；地上部分生产量；不同器官的化学组成：粗灰分、氮、磷、钾、钠、有机碳、水分和光能的收支 | 可食部分农药、重金属、 NO 2 - 和 NO3 - 含量（农田）；可食部分粗蛋白、粗脂肪含量 |
动物 | 动物种类及种群密度；土壤动物生物量；热值；能量和物质的收支；化学成分：灰分、蛋白质、脂肪、全磷、钾、钠、钙、镁 | 体内农药、重金属残留量（农田） |
微生物 | 种类及种群密度；生物量；热值 | 土壤酶类型；土壤呼吸强度；土壤固氮作用 |
水生生态系统监测指标
要素 | 常规指标 | 选择指标 |
水 文
气 象 | 日照时数；总辐射量；降水量；蒸发量；风速、风向；气温；湿度；大气压；云量、云形、云高及可见度 | 海况（海洋）；入流量和出流量（淡水）；入流和出流水的化学组成（淡水）；水位（淡水）；大气干湿沉降物量及组成（淡水） |
水质 | 水温；颜色；气味；浊度；透明度；电导率；残渣；氧化还原电位； pH值；矿化度；总氮；亚硝态氮；硝态氮；氨氮；总磷；总有机碳；溶解氧；化学需氧量；生化需氧量 | 重金属（镉、汞、砷、铬、铜、锌、镍）；农药；油类；挥发酚类 |
底 质 | 氧化还原电位； pH 值；粒度；总氮；总磷；有机质 | 重金属（总汞、砷、铬、铜、锌、镉、铅、镍）；硫化物；农药 |
游 泳
动 物 | 个体种类及数量；年龄和丰富度；现存量、捕捞量和生产力 | 体内农药、重金属残留量；致死量和亚致死量；酶活性（ p-450酶） |
浮 游
植 物 | 群落组成；定量分类数量分布（密度）；优势种动态；生物量；生产力 | 体内农药、重金属残留量；酶活性（ p-450 酶） |
浮 游
动 物 | 群落组成定性分类；定量分类数量分布；优势种动态；生物量 | 体内农药、重金属残留量 |
微生物 | **总数；**种类；大肠杆菌群及分类；生化活性 | |
着生藻类和底栖动物 | 定性分类；定量分类；生物量动态；优势种 | 体内农药、重金属残留量 |
五、生态监测方法
生态监测方法有地面监测、空中监测和卫星监测三种。
1、地面监测
在所监测区域建立固定站，由人徙步或越野车等交通工具按规划的路线进行定期测量和收集数据。它只能收集几公里到几十公里范围内的数据，而且费用是*高的，但这是*基本也是不可缺少的手段。因为地面监测是“直接”数据；它可以为空中和卫星监测进行校核；某些数据只能在地面监测中获得，例如：降雨量、土壤湿度、小型动物、动物残余物（粪便、尿和残余食物）等。
2、空中监测
一般采用4－6座单引擎轻型飞机，由4人执行任务：驾驶员、**员和二名观察记录员。首先绘制工作区域图，将坐标图覆盖所研究区域，典型的坐标是10×10km一小格。飞行安排在上午或下午适当时间，避免**光线影响，中午动物可能躲在树荫下休息，也不确当。
飞行速度大约150km/h，高度大约100m，观察员前方有一观察框，视角约90度，观察地面宽度约250m。显然，飞行的高度误差将影响观察的准确性。
3、卫星监测
利用地球资源卫星监测天气、农作物生长状况、森林病虫害、空气和地表水的污染情况等已经普及。
卫星监测*大的优点是覆盖面宽，可以获得人工难以到达的高山、丛林资料；由于目前资料来源增加，费用相对降低。但对地面细微变化难以了解。因此地面监测、空中监测和卫星监测相互配合才能获得完整的资料。
