汪慶華，姚　瓊（湖北省襄陽市水文水資源勘測(cè)局，湖北　襄陽　441003）

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關(guān)于生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)選擇探究

汪慶華，姚瓊（湖北省襄陽市水文水資源勘測(cè)局，湖北襄陽441003）

本文主要簡(jiǎn)述了生態(tài)監(jiān)測(cè)的概念，生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能模型的建立，生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的分類，進(jìn)而闡述了生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的基本構(gòu)成以及選擇的指標(biāo)內(nèi)容。

生態(tài)監(jiān)測(cè)；指標(biāo)選擇；分類

1　引言

生態(tài)監(jiān)測(cè)其實(shí)就是從一定程度上對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)功能的時(shí)空格局和結(jié)構(gòu)的一種衡量，通過監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)的條件與變化、對(duì)環(huán)境的壓力指標(biāo)。生態(tài)監(jiān)測(cè)從時(shí)空角度可劃分為宏觀監(jiān)測(cè)和微觀監(jiān)測(cè)兩大類。宏觀監(jiān)測(cè)是對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)至少一個(gè)或若干個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的分布、面積、功能的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。微觀監(jiān)測(cè)按其目的一般可分為干擾性、污染性、治理性監(jiān)測(cè)以及環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)生態(tài)監(jiān)測(cè)等。

2　生態(tài)監(jiān)測(cè)的概念

生態(tài)監(jiān)測(cè)的目的就是為了保護(hù)自然生態(tài)，而保護(hù)自然生態(tài)的最終目的就是為了保護(hù)環(huán)境。但是該如何做好生態(tài)監(jiān)測(cè)工作，給有關(guān)單位提供科學(xué)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這是一個(gè)急需解決的問題。要想科學(xué)的進(jìn)行生態(tài)監(jiān)測(cè)，就應(yīng)該要對(duì)自然環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì)以及演變規(guī)律有著科學(xué)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，不但要預(yù)測(cè)社會(huì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，還要科學(xué)評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境的功能，同時(shí)也要正確的認(rèn)識(shí)到生態(tài)監(jiān)測(cè)并不等同于環(huán)境監(jiān)測(cè)。

生態(tài)監(jiān)測(cè)是通過之前的計(jì)劃和用可比的方式，對(duì)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)里面的一個(gè)或者幾個(gè)指標(biāo)與環(huán)境要素，或者一個(gè)區(qū)域里面生態(tài)環(huán)境的變化進(jìn)行一段時(shí)間的監(jiān)測(cè)。生態(tài)監(jiān)測(cè)其實(shí)就是一個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過程，這個(gè)監(jiān)測(cè)過程最少需要一個(gè)或者多個(gè)變化周期，甚至需要上百個(gè)生態(tài)變化周期，所需要的時(shí)間則需要幾年，甚至是幾十年。所以生態(tài)監(jiān)測(cè)其實(shí)是通過可比的方式，在一定的空間和時(shí)間內(nèi)對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的生態(tài)組合體類型、生態(tài)系統(tǒng)以及其功能結(jié)構(gòu)，還有指標(biāo)要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程。

3　生態(tài)資源結(jié)構(gòu)與功能模型的建立

在確定了生態(tài)資源的環(huán)境價(jià)值與評(píng)價(jià)問題之后，具體生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)必須借助于生態(tài)資源的結(jié)構(gòu)與功能模型。這種模型是生態(tài)資源在某種狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)與功能的反映，它可以系統(tǒng)地反映具體生態(tài)資源的環(huán)境價(jià)值與評(píng)價(jià)問題。在模型建立之后，根據(jù)其系統(tǒng)要素組成、要素間相互作用、相互影響的關(guān)系，可以選擇一系列反映生態(tài)資源狀況、變化及存在的環(huán)境壓力指標(biāo)。

生態(tài)資源結(jié)構(gòu)與功能模型可以具有不同的尺度，小到具體的系統(tǒng)模型，中到景觀，大至全國(guó)各類生態(tài)資源的抽象模型。

具體生態(tài)資源結(jié)構(gòu)與功能模型的建立，可以根據(jù)模型必須反映系統(tǒng)的真實(shí)性、精確性和普遍性的特征，把生態(tài)資源結(jié)構(gòu)與功能模型分為描述性模型、數(shù)學(xué)模型等。對(duì)于數(shù)學(xué)模型，必須根據(jù)系統(tǒng)變量、函數(shù)關(guān)系、輸入與輸出及參數(shù)的確定來反映生態(tài)資源結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，這在生態(tài)資源質(zhì)量評(píng)價(jià)中十分有用；而描述性模型只是對(duì)生態(tài)資源各組成要素，要素間的相互關(guān)系、能流、物流作概要的描述，主要的形式有箭頭框式模型、動(dòng)態(tài)模型、圖表及矩陣模型等，不論其表現(xiàn)形式如何復(fù)雜，但都必須能表現(xiàn)系統(tǒng)的組成要素及相互關(guān)系，即能流、物流等。同時(shí)根據(jù)建立模型尺度的大小，反映系統(tǒng)要素的內(nèi)容也不相同，模型反映的生態(tài)系統(tǒng)尺度越大，反映系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能就愈抽象，并不能對(duì)各要素之間的具體聯(lián)系進(jìn)行詳細(xì)的分析，以揭示復(fù)雜的關(guān)系，但它可對(duì)模型進(jìn)一步的細(xì)化提供指導(dǎo)。而小尺度的系統(tǒng)卻能對(duì)具體的環(huán)境要素變化關(guān)系進(jìn)行清楚地闡述，以揭示生態(tài)系統(tǒng)中各要素錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，為具體的生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)提供具體的指導(dǎo)。

4　生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的分類

目前我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是在局地范圍內(nèi)，對(duì)理化指標(biāo)和少數(shù)生物指標(biāo)或生物群落的監(jiān)測(cè)，以此來反映生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的好壞。然而這些理化和生物指標(biāo)并不是孤立地存在，它們與所在區(qū)域物理的、化學(xué)的及生物因素相互作用、相互影響，從而使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化。從過去的研究與監(jiān)測(cè)工作中同時(shí)發(fā)現(xiàn)，一些持續(xù)的污染物和人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響不僅是局地的，它們使區(qū)域、乃至全球的環(huán)境都發(fā)生變化，如酸沉降、臭氧層破壞、全球變暖等。這些復(fù)雜的區(qū)域乃至全球環(huán)境過程，要求人們重新審視環(huán)境問題的復(fù)雜性，促使人們用新的思路和方法了解環(huán)境問題。對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)，目前單純的理化指標(biāo)和生物指標(biāo)的監(jiān)測(cè)勢(shì)必存在其局限性，而生態(tài)監(jiān)測(cè)由于其綜合性，可以彌補(bǔ)理化指標(biāo)和單純生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)的不足。生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)優(yōu)劣，關(guān)系生態(tài)監(jiān)測(cè)本身能否揭示生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀、變化和趨勢(shì)。

前面幾個(gè)部分對(duì)生態(tài)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)，生態(tài)資源受到的環(huán)境壓力，生態(tài)資源結(jié)構(gòu)和功能模型的建立作了簡(jiǎn)要的概述，為更好地建立起生態(tài)資源的環(huán)境價(jià)值、評(píng)價(jià)問題、所受的環(huán)境壓力以及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能間的聯(lián)系，對(duì)反映生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境間的關(guān)系生態(tài)指標(biāo)可以根據(jù)以上目的分成不同的類型，具體的分類為：能夠明確反映生態(tài)系統(tǒng)條件狀況的環(huán)境壓力指標(biāo)與條件指標(biāo)，條件指標(biāo)又能夠分成生態(tài)指標(biāo)、反映指標(biāo)與暴露指標(biāo)。

曾曉東：對(duì)程校長(zhǎng)來說，他不僅是一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)，還是一個(gè)老大哥，帶這么一支年輕的教師隊(duì)伍，對(duì)他的智力和耐心肯定都是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

（1）生境指標(biāo)：是生態(tài)系統(tǒng)中受外來環(huán)境壓力狀態(tài)下，能滿足生態(tài)系統(tǒng)中層次生物（個(gè)體、種群、群落及生態(tài)系統(tǒng)）正常生活和循環(huán)的各種物理、化學(xué)和生物狀況的指標(biāo)。如濕地的水文特征、植被類型和范圍等指標(biāo)。

（2）反映指標(biāo)：一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中所有生物在不同層次的狀態(tài)的指標(biāo)。如植物群落的組合狀況、水生生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)狀況指數(shù)等指標(biāo)。

（3）暴露指標(biāo)：是關(guān)于反映生態(tài)系統(tǒng)中化學(xué)的、物理的以及生物的所受壓力大小的環(huán)境特征指標(biāo)。如營(yíng)養(yǎng)物的聚集、肌體中污染物的積累及生物毒性反映指標(biāo)等。

（4）壓力指標(biāo)：是關(guān)于自然過程、災(zāi)害或人類活動(dòng)等影響生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化的指標(biāo)。如土地利用、地質(zhì)活動(dòng)等指標(biāo)。

生態(tài)監(jiān)測(cè)中對(duì)指標(biāo)的分類，有利于各類生態(tài)資源具有的環(huán)境價(jià)值、評(píng)價(jià)問題、環(huán)境壓力等之間的直接聯(lián)系，從而為探求造成生態(tài)破壞、資源退化等環(huán)境問題提供有力的依據(jù)。同時(shí)也可以減少生態(tài)監(jiān)測(cè)過程中數(shù)據(jù)的重復(fù)，盡可能的以最少的費(fèi)用獲得必要的生態(tài)環(huán)境信息。

5　各項(xiàng)生態(tài)監(jiān)測(cè)要素指標(biāo)內(nèi)容的選擇

為了可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的作用，提出下列主要選擇監(jiān)測(cè)的指標(biāo)要素，一些特殊的生態(tài)環(huán)境還應(yīng)該添加特殊的指標(biāo)要素。

5.1氣象要素

5.2水文要素

主要監(jiān)測(cè)水溫、水色、透明度、PH值、地下水位、地面水、地表徑流量、重金屬、油類、亞硝酸鹽、氨氮、硫化物、異味等。

5.3土壤要素

主要監(jiān)測(cè)土種、土壤中的元素含量、微元素含量、有機(jī)物質(zhì)的含量、PH值、土壤團(tuán)粒、重金屬、透水率、孔隙度、持水率、土壤微生物、土壤農(nóng)藥含量、以及有毒物質(zhì)的積累含量等。

5.4植物要素

主要監(jiān)測(cè)低等植物種類、高等植物種類、植物群落、植物數(shù)量、指示群落、覆蓋物、種群密度大小、生長(zhǎng)量、光能利用率、生物量、植物體、珍貴植物生長(zhǎng)于分布、重金屬含量、種子和果實(shí)的農(nóng)藥含量、有毒物質(zhì)的含量、粗纖維、粗脂肪等。

5.5動(dòng)物要素

主要監(jiān)測(cè)動(dòng)物的數(shù)量、動(dòng)物密度、種類、食物鏈、生活習(xí)慣、珍貴物種的動(dòng)態(tài)分布和數(shù)量、重金屬、體內(nèi)農(nóng)藥含量、有毒物質(zhì)的積累等。

5.6微生物元素

主要監(jiān)測(cè)微生物的種類、數(shù)量、密度、分布情況、四季變化情況、熱值、生物量、土壤酶類、大腸桿菌的數(shù)量、致病細(xì)菌、固氮菌與固氮量等。

5.7底質(zhì)要素

主要監(jiān)測(cè)總氮、有機(jī)質(zhì)、總磷、總汞、重金屬、PH值、農(nóng)藥含量、硫化物含量、甲基汞、氰化物、BOD、COD等。

5.8浮游動(dòng)物要素

主要監(jiān)測(cè)浮游動(dòng)物的種類、數(shù)量、動(dòng)態(tài)分布、重金屬含量、總生物量、有毒物質(zhì)的富集量等。

5.9地質(zhì)要素

主要監(jiān)測(cè)地震、火山爆發(fā)、巖石構(gòu)造等。

5.10人類活動(dòng)要素

主要監(jiān)測(cè)人口數(shù)量、密度、生產(chǎn)力、資源開發(fā)、農(nóng)田保存率、水資源利用率、濕地、草原、水體面積、農(nóng)田、受保護(hù)動(dòng)物的數(shù)量和種類、無公害農(nóng)藥使用情況、禽畜類糞便利用率、城鎮(zhèn)人均住房面積和人均綠化面積等。

6　結(jié)束語

生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)選擇工作的開展和普及，不但有利于我國(guó)生態(tài)環(huán)境政策的制定，同時(shí)也有效的促進(jìn)生態(tài)監(jiān)測(cè)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的落實(shí)，大力的推進(jìn)我國(guó)生態(tài)監(jiān)測(cè)事業(yè)的發(fā)展，有利于解決當(dāng)前社會(huì)越來越嚴(yán)峻的生態(tài)問題，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展，為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

［1］宋紅波，朱 旭．對(duì)我國(guó)生態(tài)監(jiān)測(cè)的思考［J］．環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài)，2015（3）：10～11.

［2］謝慶劍，楊再雍，李明玉．生態(tài)監(jiān)測(cè)及其在我國(guó)的發(fā)展［J］．廣西輕工業(yè)，2015，24（8）：77～79.

［3］彭筱峻，袁文芳，朱艷芳.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］．江西化工，2015（2）：25～29.

汪慶華（1975-），男，主要從事水資源與水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

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2095-2066（2016）19-0035-02

2016-6-20