談環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

JKHKSHFLKDHFLKSFHKLDJFLJFDLFJDKJDKHGKDLJFLDSJFLFJLJJSDKPAGEPAGE1KDSJHKDLKJFLJKJDFJDFJLJFJFJJKJJKJJFJKL談環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

摘要：隨著環(huán)境科學(xué)認(rèn)識(shí)上的突破以及人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的多種要求，環(huán)境監(jiān)測(cè)也不再僅僅是化學(xué)分析測(cè)定污染物質(zhì)濃度的污染監(jiān)測(cè)，而是包含了化學(xué)分析、物理測(cè)定、生物監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)等多種方式互滲互補(bǔ)的科學(xué)活動(dòng)過(guò)程。生態(tài)監(jiān)測(cè)已成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分。關(guān)鍵詞：環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)目前，環(huán)境科學(xué)正在迅速發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)也不斷深入，環(huán)境問(wèn)題已不再僅僅是排放污染物所引起的人類(lèi)健康問(wèn)題，而且包括自然環(huán)境的保護(hù)和生態(tài)平衡，以及維持人類(lèi)繁衍、發(fā)展的資源問(wèn)題。1.生態(tài)質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量是指環(huán)境素質(zhì)的優(yōu)劣程度而言，優(yōu)劣是質(zhì)的概念，程度則是量的表征。具體地說(shuō)，環(huán)境質(zhì)量是指在一個(gè)具體的環(huán)境內(nèi)，環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素對(duì)人群的生存和繁衍及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適宜程度，是反映人類(lèi)的具體要求而形成的對(duì)環(huán)境的性質(zhì)及數(shù)量進(jìn)行評(píng)定的一種概念。生態(tài)質(zhì)量是環(huán)境質(zhì)量劃分中的一種，目前，在關(guān)于“生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)”、“生態(tài)質(zhì)量分析”方面的文章中，都很少涉及生態(tài)質(zhì)量的概念問(wèn)題。有些文章也僅是以一些簡(jiǎn)單的理化統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、多樣性指數(shù)和指示生物等指標(biāo)來(lái)分析和判定生態(tài)質(zhì)量，顯然這是不夠的。究其原因，主要是生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性增加了對(duì)其分析、評(píng)價(jià)的難度。所以，生態(tài)質(zhì)量目前尚無(wú)統(tǒng)一的明確的定義。在實(shí)際運(yùn)用中，有的將生物環(huán)境質(zhì)量視為生態(tài)質(zhì)量的同義語(yǔ)，將前者定義為“生物群落的組成結(jié)構(gòu)、功能和質(zhì)量”，這與生態(tài)質(zhì)量的定義在本質(zhì)上是相同的，并運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的彈性、適應(yīng)性、物種多樣性、棲息地容量、種群密度、食物網(wǎng)等生態(tài)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行環(huán)境影響的評(píng)價(jià)；而與之相反的情況也存在，如有的將污染物和農(nóng)藥在生物體內(nèi)的殘留量，某些重金屬等有毒物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品中的容許含量等方面的內(nèi)容也稱(chēng)之為生態(tài)質(zhì)量。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，生物環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)質(zhì)量是有區(qū)別的，通常前者多指由于環(huán)境因素的改變（自然的或人為的）而使生物的諸多指標(biāo)發(fā)生異常變化而言。就環(huán)境質(zhì)量變化來(lái)說(shuō)，生態(tài)要比生物環(huán)境具有更廣泛的內(nèi)涵。生態(tài)系統(tǒng)是由多種生物構(gòu)成的，但生態(tài)系統(tǒng)與生物卻有著質(zhì)的差別。如同群落與種群、種群與個(gè)體的區(qū)別一樣，層次的變化已使事物發(fā)生了質(zhì)的飛躍。從前面的分析可以看出，生態(tài)質(zhì)量是以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，從生態(tài)系統(tǒng)的層次上，研究系統(tǒng)各組分，特別是有生命組分的質(zhì)量變化規(guī)律和相互關(guān)系，以及人為作用下結(jié)構(gòu)和功能的變化情況，從而評(píng)價(jià)其環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣。因此，生態(tài)質(zhì)量及其評(píng)價(jià)的綜合性很強(qiáng)。生態(tài)監(jiān)測(cè)是生態(tài)系統(tǒng)層次的生物監(jiān)測(cè)。其觀點(diǎn)是：生態(tài)監(jiān)測(cè)就是觀測(cè)與評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然變化及人為變化所做出的反應(yīng)，是對(duì)各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的時(shí)空格局的度量，包括生物監(jiān)測(cè)和地球物理化學(xué)監(jiān)測(cè)兩方面的內(nèi)容。生態(tài)監(jiān)測(cè)是比生物監(jiān)測(cè)更復(fù)雜、更綜合的一種監(jiān)測(cè)技術(shù)。持這種觀點(diǎn)的人認(rèn)為：從學(xué)科上看，生態(tài)監(jiān)測(cè)屬于生物監(jiān)測(cè)的一部分，但它涉及的范圍遠(yuǎn)比生物學(xué)廣泛、綜合，能夠系統(tǒng)地收集大范圍的生命支持能力的地球資源信息，因此可把生態(tài)監(jiān)測(cè)獨(dú)立于生物監(jiān)測(cè)之外。生物監(jiān)測(cè)包括著生態(tài)監(jiān)測(cè)。持這種觀點(diǎn)者的理由是，生物監(jiān)測(cè)就是系統(tǒng)地利用生物反應(yīng)以評(píng)價(jià)環(huán)境的變化，并把它的信息應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量控制的程序中去。從生物學(xué)組建水平觀點(diǎn)出發(fā)，各級(jí)水平上都可以有反應(yīng)，但生態(tài)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)是放在生態(tài)系統(tǒng)的生物反應(yīng)上。實(shí)際上，無(wú)論是生物監(jiān)測(cè)還是生態(tài)監(jiān)測(cè)，都是利用生命系統(tǒng)各層次對(duì)自然或人為因素引起環(huán)境變化的反應(yīng)來(lái)判定環(huán)境質(zhì)量，都是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的相互關(guān)系，這無(wú)疑又都屬于生態(tài)學(xué)研究范疇。從這種意義上說(shuō)，凡是利用生命系統(tǒng)（無(wú)論哪一層次）為主進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法和手段都可稱(chēng)為生態(tài)監(jiān)測(cè)。就是被視為生物監(jiān)測(cè)開(kāi)創(chuàng)者的科爾克威茨和馬森也不主張簡(jiǎn)單地使用他們的生物表，強(qiáng)調(diào)不要根據(jù)某種生物，而應(yīng)該根據(jù)其生物群落來(lái)評(píng)價(jià)環(huán)境。目前人們所說(shuō)的生物監(jiān)測(cè)，實(shí)際上大多都是生態(tài)監(jiān)測(cè)。生態(tài)監(jiān)測(cè)包含了上述兩者。根據(jù)上面的分析，生態(tài)監(jiān)測(cè)概念較合理的描述是：運(yùn)用各種技術(shù)測(cè)定和分析生命系統(tǒng)各層次對(duì)自然或人為作用的反應(yīng)或反饋效應(yīng)的綜合表征來(lái)判斷和評(píng)價(jià)這些干擾對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響、危害及其規(guī)律，為環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估、調(diào)控和環(huán)境管理提供重要科學(xué)依據(jù)的科學(xué)活動(dòng)過(guò)程。形象些說(shuō)，生態(tài)監(jiān)測(cè)就是利用生命系統(tǒng)及其相互關(guān)系的變化反應(yīng)用儀器來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量狀況及其變化的科學(xué)活動(dòng)過(guò)程。換言之，生態(tài)監(jiān)測(cè)是運(yùn)用可比的方法，在時(shí)間或空間上對(duì)特定區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)組合體的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和功能及其組成要素等進(jìn)行系統(tǒng)地測(cè)定和觀察的過(guò)程，監(jiān)測(cè)的結(jié)果則用于評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，為合理利用資源、改善生態(tài)環(huán)境和自然保護(hù)提供決策依據(jù)。2.生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)類(lèi)型與空間尺度生態(tài)監(jiān)測(cè)的范圍是很廣的，但根據(jù)生態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象和內(nèi)容，可把生態(tài)監(jiān)測(cè)概括地分為兩類(lèi)，即宏觀監(jiān)測(cè)和微觀監(jiān)測(cè)，這也是生態(tài)監(jiān)測(cè)兩個(gè)基本的空間尺度。2.1宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象是區(qū)域范圍內(nèi)各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的組合方式、鑲嵌特征、動(dòng)態(tài)變化和空間分布格局等及其在人類(lèi)活動(dòng)影響下的變化。宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)以原有的自然本底圖和專(zhuān)業(yè)圖件為基礎(chǔ)，主要依賴(lài)于遙感技術(shù)和生態(tài)圖技術(shù)。監(jiān)測(cè)所得的幾何信息多以圖件的方式輸出。主要內(nèi)容是監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)具有特殊意義的生態(tài)系統(tǒng)的分布及面積的動(dòng)態(tài)變化，例如熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)、沙漠化生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)等等，這類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，極易受到人類(lèi)活動(dòng)的影響而發(fā)生變化。因此，宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的地域等級(jí)至少應(yīng)在區(qū)域生態(tài)范圍之內(nèi)，最大可擴(kuò)展到全球一級(jí)。宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)最有效的方法是應(yīng)用遙感技術(shù)，建立地理信息系統(tǒng)。當(dāng)然區(qū)域生態(tài)調(diào)査與生態(tài)統(tǒng)計(jì)也是宏觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的一種手段。2.2微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)是指對(duì)一個(gè)或幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生態(tài)因子進(jìn)行的物理和化學(xué)的監(jiān)測(cè)。微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象是某一特定生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)聚合體的結(jié)構(gòu)和功能特征及其在人類(lèi)活動(dòng)影響下的變化。微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)以物理、化學(xué)或生物學(xué)的方法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)組分提取屬性信息。因此，微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)要以大量的生態(tài)監(jiān)測(cè)站為工作基礎(chǔ)，每個(gè)監(jiān)測(cè)站的地域等級(jí)最大可包括由幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)組成的景觀生態(tài)區(qū)，最小也應(yīng)代表單一的生態(tài)類(lèi)型。生態(tài)監(jiān)測(cè)站的建立與選擇一定要有代表性，可按生態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃的大小，將不同的監(jiān)測(cè)站分布于整個(gè)區(qū)域甚至全球系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容，可將微觀生態(tài)監(jiān)測(cè)分為干擾性監(jiān)測(cè)、污染性監(jiān)測(cè)和治理性監(jiān)測(cè)。一個(gè)完整的生態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃必須把各個(gè)空間尺度的監(jiān)測(cè)結(jié)合起來(lái)，才能全面而又清楚地了解生態(tài)系統(tǒng)在人類(lèi)活動(dòng)影響下的綜合變化。宏觀監(jiān)測(cè)必須以微觀監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，微觀監(jiān)測(cè)也必須以宏觀監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)，二者只能相互補(bǔ)充，不能相互代替。宏觀監(jiān)測(cè)和微觀監(jiān)測(cè)既相互獨(dú)立，又相互補(bǔ)充，一個(gè)完整的生態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃必