關于生態監測指標選擇探究

汪慶華，姚　瓊（湖北省襄陽市水文水資源勘測局，湖北　襄陽　441003）

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關于生態監測指標選擇探究

汪慶華，姚瓊（湖北省襄陽市水文水資源勘測局，湖北襄陽441003）

本文主要簡述了生態監測的概念，生態結構與功能模型的建立，生態監測指標的分類，進而闡述了生態系統監測指標體系的基本構成以及選擇的指標內容。

生態監測；指標選擇；分類

1　引言

生態監測其實就是從一定程度上對不同生態系統功能的時空格局和結構的一種衡量，通過監測生態系統的條件與變化、對環境的壓力指標。生態監測從時空角度可劃分為宏觀監測和微觀監測兩大類。宏觀監測是對區域范圍內至少一個或若干個生態系統的分布、面積、功能的動態監測。微觀監測按其目的一般可分為干擾性、污染性、治理性監測以及環境質量現狀評價生態監測等。

2　生態監測的概念

生態監測的目的就是為了保護自然生態，而保護自然生態的最終目的就是為了保護環境。但是該如何做好生態監測工作，給有關單位提供科學的監測數據，這是一個急需解決的問題。要想科學的進行生態監測，就應該要對自然環境的發展趨勢以及演變規律有著科學的評價和預測，不但要預測社會活動對生態環境的影響，還要科學評價生態環境的功能，同時也要正確的認識到生態監測并不等同于環境監測。

生態監測是通過之前的計劃和用可比的方式，對一個生態系統里面的一個或者幾個指標與環境要素，或者一個區域里面生態環境的變化進行一段時間的監測。生態監測其實就是一個動態監測過程，這個監測過程最少需要一個或者多個變化周期，甚至需要上百個生態變化周期，所需要的時間則需要幾年，甚至是幾十年。所以生態監測其實是通過可比的方式，在一定的空間和時間內對某一區域內的生態組合體類型、生態系統以及其功能結構，還有指標要素進行監測的過程。

3　生態資源結構與功能模型的建立

在確定了生態資源的環境價值與評價問題之后，具體生態監測指標體系的設計必須借助于生態資源的結構與功能模型。這種模型是生態資源在某種狀態下的結構與功能的反映，它可以系統地反映具體生態資源的環境價值與評價問題。在模型建立之后，根據其系統要素組成、要素間相互作用、相互影響的關系，可以選擇一系列反映生態資源狀況、變化及存在的環境壓力指標。

生態資源結構與功能模型可以具有不同的尺度，小到具體的系統模型，中到景觀，大至全國各類生態資源的抽象模型。

具體生態資源結構與功能模型的建立，可以根據模型必須反映系統的真實性、精確性和普遍性的特征，把生態資源結構與功能模型分為描述性模型、數學模型等。對于數學模型，必須根據系統變量、函數關系、輸入與輸出及參數的確定來反映生態資源結構與功能的關系，這在生態資源質量評價中十分有用；而描述性模型只是對生態資源各組成要素，要素間的相互關系、能流、物流作概要的描述，主要的形式有箭頭框式模型、動態模型、圖表及矩陣模型等，不論其表現形式如何復雜，但都必須能表現系統的組成要素及相互關系，即能流、物流等。同時根據建立模型尺度的大小，反映系統要素的內容也不相同，模型反映的生態系統尺度越大，反映系統的結構與功能就愈抽象，并不能對各要素之間的具體聯系進行詳細的分析，以揭示復雜的關系，但它可對模型進一步的細化提供指導。而小尺度的系統卻能對具體的環境要素變化關系進行清楚地闡述，以揭示生態系統中各要素錯綜復雜的關系，為具體的生態監測指標設計提供具體的指導。

4　生態監測指標的分類

目前我國的環境監測主要是在局地范圍內，對理化指標和少數生物指標或生物群落的監測，以此來反映生態環境質量狀況的好壞。然而這些理化和生物指標并不是孤立地存在，它們與所在區域物理的、化學的及生物因素相互作用、相互影響，從而使整個生態系統的結構與功能發生變化。從過去的研究與監測工作中同時發現，一些持續的污染物和人類活動對環境的影響不僅是局地的，它們使區域、乃至全球的環境都發生變化，如酸沉降、臭氧層破壞、全球變暖等。這些復雜的區域乃至全球環境過程，要求人們重新審視環境問題的復雜性，促使人們用新的思路和方法了解環境問題。對于環境監測，目前單純的理化指標和生物指標的監測勢必存在其局限性，而生態監測由于其綜合性，可以彌補理化指標和單純生物指標監測的不足。生態監測指標體系的設計優劣，關系生態監測本身能否揭示生態環境質量的現狀、變化和趨勢。

前面幾個部分對生態監測的目標，生態資源受到的環境壓力，生態資源結構和功能模型的建立作了簡要的概述，為更好地建立起生態資源的環境價值、評價問題、所受的環境壓力以及生態系統結構與功能間的聯系，對反映生態系統與環境間的關系生態指標可以根據以上目的分成不同的類型，具體的分類為：能夠明確反映生態系統條件狀況的環境壓力指標與條件指標，條件指標又能夠分成生態指標、反映指標與暴露指標。

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（1）生境指標：是生態系統中受外來環境壓力狀態下，能滿足生態系統中層次生物（個體、種群、群落及生態系統）正常生活和循環的各種物理、化學和生物狀況的指標。如濕地的水文特征、植被類型和范圍等指標。

（2）反映指標：一個生態系統中所有生物在不同層次的狀態的指標。如植物群落的組合狀況、水生生態系統的營養狀況指數等指標。

（3）暴露指標：是關于反映生態系統中化學的、物理的以及生物的所受壓力大小的環境特征指標。如營養物的聚集、肌體中污染物的積累及生物毒性反映指標等。

（4）壓力指標：是關于自然過程、災害或人類活動等影響生態系統發生變化的指標。如土地利用、地質活動等指標。

生態監測中對指標的分類，有利于各類生態資源具有的環境價值、評價問題、環境壓力等之間的直接聯系，從而為探求造成生態破壞、資源退化等環境問題提供有力的依據。同時也可以減少生態監測過程中數據的重復，盡可能的以最少的費用獲得必要的生態環境信息。

5　各項生態監測要素指標內容的選擇

為了可以準確的評價每個生態系統的作用，提出下列主要選擇監測的指標要素，一些特殊的生態環境還應該添加特殊的指標要素。

5.1氣象要素

5.2水文要素

主要監測水溫、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

主要監測土種、土壤中的元素含量、微元素含量、有機物質的含量、PH值、土壤團粒、重金屬、透水率、孔隙度、持水率、土壤微生物、土壤農藥含量、以及有毒物質的積累含量等。

5.4植物要素

主要監測低等植物種類、高等植物種類、植物群落、植物數量、指示群落、覆蓋物、種群密度大小、生長量、光能利用率、生物量、植物體、珍貴植物生長于分布、重金屬含量、種子和果實的農藥含量、有毒物質的含量、粗纖維、粗脂肪等。

5.5動物要素

主要監測動物的數量、動物密度、種類、食物鏈、生活習慣、珍貴物種的動態分布和數量、重金屬、體內農藥含量、有毒物質的積累等。

5.6微生物元素

主要監測微生物的種類、數量、密度、分布情況、四季變化情況、熱值、生物量、土壤酶類、大腸桿菌的數量、致病細菌、固氮菌與固氮量等。

5.7底質要素

主要監測總氮、有機質、總磷、總汞、重金屬、PH值、農藥含量、硫化物含量、甲基汞、氰化物、BOD、COD等。

5.8浮游動物要素

主要監測浮游動物的種類、數量、動態分布、重金屬含量、總生物量、有毒物質的富集量等。

5.9地質要素

主要監測地震、火山爆發、巖石構造等。

5.10人類活動要素

主要監測人口數量、密度、生產力、資源開發、農田保存率、水資源利用率、濕地、草原、水體面積、農田、受保護動物的數量和種類、無公害農藥使用情況、禽畜類糞便利用率、城鎮人均住房面積和人均綠化面積等。

6　結束語

生態監測指標選擇工作的開展和普及，不但有利于我國生態環境政策的制定，同時也有效的促進生態監測有關技術規范的落實，大力的推進我國生態監測事業的發展，有利于解決當前社會越來越嚴峻的生態問題，促進生態環境健康發展，為我國的可持續發展做出貢獻。

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［3］彭筱峻，袁文芳，朱艷芳.生態環境監測的現狀及發展趨勢［J］．江西化工，2015（2）：25～29.

汪慶華（1975-），男，主要從事水資源與水環境監測工作。

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2095-2066（2016）19-0035-02

2016-6-20