淺談生態環境監測

王磊 屈森虎 龐偉

摘要：環境監測是維護人類生活環境的重要環節，本文對于生態環境監測的定義，監測任務和對象，生態監測的類型和特點，以及技術方法和指標體系；介紹了目前我國生態監測的現狀和存在的問題；指出生態監測是一項復雜的系統工程，環境監測的最終結果是對環境質量進行評價，提出污染治理方案。

關鍵詞：生態監測；環境監測；指標體系；技術方法

一、 生態監測的定義

對于生態監測，許多人有不同的理解。全球環境監測系統將其定義為是一種綜合技術，可相對便宜地收集大范圍內生命支持系統能力的數據。前蘇聯學者曾提出，生態監測是生物圈的綜合監測。國內有學者提出“生態監測就是運用可比的方法，在時間和空間上對特定區域范圍內生態系統或生態系統組合體的類型、結構和功能及其組合要素等進行系統地測定和觀察的過程，監測的結果則用于評價和預測人類活動對生態系統的影響，為合理利用資源、改善生態環境和自然保護提供決策依據”，這一定義從方法原理、目的、手段、意義等方面作了較全面的闡述。

二、生態監測的對象

生態環境監測已不再是單純的對環境質量的現狀調查，它是以監測生態系統條件、條件變化、對環境壓力的反映及趨勢，側重于宏觀的、大區域的生態破壞問題。生態監測的對象包括農田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動植物等，每一類型的生態系統都具有多樣性，不僅包括了環境要素變化的指標和生物資源變化的指標，同時還要包括人類活動變化的指標。

三、 生態監測的類型

根據生態監測 2 個基本的空間尺度，可將其劃分為宏觀生態監測和微觀生態監測兩大類。

（1）宏觀生態監測。是在區域范圍內（大至全球范圍）對各類生態系統的組合方式、鑲嵌特征、動態變化和空間分布格局及其在人類活動影響下的變化等進行監測。主要利用遙感技術、地理信息系統和生態制圖技術等進行監測。

（2）微觀生態監測。其監測對象的地域等級最大可包括由幾個生態系統組成的景觀生態區，最小也應代表單一的生態類型。它是對某一特定生態系統或生態系統集合體的結構和功能特征及其在人類活動影響下的變化進行監測。

宏觀生態監測起主導作用，且以微觀生態監測為基礎，二者既相互獨立，又相輔相成。

四、 生態監測的特點

生態監測是一個綜合性的工作，牽涉到多學科的交叉，它包含了農、林、牧、副、漁、工等各個生產領域。又是一個長期性的復雜性的工作，因為生態系統的發展是十分緩慢的復雜變化過程，受污染物質的排放、資源的開發利用，還有自然因素等的影響，長期監測才能揭示其變化規律。其還具有分散性，生態監測站點的選取往往相隔較遠，監測網的分散性很大。同時由于生態過程的緩慢性，生態監測的時間跨度也很大，所以通常采取周期性的間斷監測。

五、 生態監測的技術方法

當前國家監測總站確定的生態監測技術路線是以空中遙感監測為主要技術手段，地面對應監測為輔助措施，結合 GIS 和 GPS 技術，完善生態監測網絡，建立完整的生態監測指標體系和評價方法，達到科學評價生態環境狀況及預測其變化趨勢的目的。

生態監測是一項宏觀監測與微觀監測相結合的工作，依靠傳統監測手段只能解決局部監測問題，而綜合整體且準確完全的監測結果必須依賴“3S 技術”。3S 技術，即地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）和全球衛星定位技術（GPS），3 項技術形成了對地球進行空間觀測、空間定位及空間分析的完整的技術體系，能反映全球尺度上生態系統各要素的相互關系和變化規律，提供全球或大區域精確定位的高頻度宏觀資源與環境影像，揭示巖石圈、水圈、氣圈和生物圈的相互作用和關系。

六、 生態監測的指標體系

從宏觀角度上可以將生態系統劃分為陸地、海洋兩大生態系統。本文主要對于陸地的生態系統進行論述。

陸地生態系統包括： 森林生態系統、草原生態系統、內陸水域和濕地生態系統、荒漠生態系統、農田生態系統和城市生態系統，其指標體系可由氣象要素、水文要素、土壤要素、植物要素、動物要素和微生物要素構成。

主要監測要素指標：

（1）氣象指標：氣溫、濕度、風向、風速、降水量及其分布、蒸發量、土壤溫度梯度、日照和輻射收支。

（2）水文指標：地表徑流量及其化學組成、地下水位。

（3）土壤指標：養分含量及有效態含量、pH 值、交換性酸（鹽）及其組成、陰離子交換量、有機質含量、土壤顆粒組成、團粒結構組成、容重、孔隙度、透水率、飽和水量及凋謝水量。

（4）植物指標：種類及組成、指示種、指示群落、種群密度、覆蓋度、菌體量、生長量、凋落物量。

（5）動物指標：種類、種群密度、菌體量及時空動態、能量和物質收支、熱值。

（6）微生物指標：種類、分布及其密度和季節動態變化、菌體量、熱值。

七、生態監測的任務

生態監測的任務是通過監測數據研究生態系統的變化規律及發展趨勢，對生態系統現狀以及因人類活動所引起的重要生態問題進行動態監測；對破壞的生態系統在人類的治理過程中生態平衡恢復過程的監測；通過監測數據的積累，建立數學模型，為預測預報和影響評價打下基礎；支持國際上一些重要的生態研究及監測計劃，如 GEMS（全球環境監測系統）和 MAB（人與生物圈）等，加入國際生態監測網絡。

八、 開展生態監測的建議

（1）3S 技術和地面監測相結合，從宏觀和微觀角度來全面審視生態質量。（2）網絡設計一體化，考慮全球生態質量變化，在生態質量評價上逐步從生態質量現狀評價轉為生態風險評價，以提供早期預警。（3）在信息管理上強調標準化、規范化，廣泛采用地理信息系統，加強國際合作。（4）加大宣傳力度，提高各級政府對生態監測的重視程度。盡快將生態監測納入常規環境監測之中，引進國外最新生態監測技術，加強重大生態事件的監測力度。 （5）針對不同的生態系統類型和區域突出生態環境問題，研究制定生態監測和評價的指標體系與系列標準，加強對生態的演化趨勢、特性及動態監測研究。

九、 結語

隨著經濟社會的發展，開展生態監測是環境監測體系發展和完善的必然趨勢和要求，這一復雜的系統工程，對環境監測工作提出了更高的要求，它必將更深層次地為環境管理和決策部門服務，建設營造良性循環、天地人和的生態環境，促進經濟社會的可持續發展。

參考文獻：

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[3] 孫天華，劉曉茹，傅 樺.淺評我國生態環境監測現狀.

[4] 謝慶劍，楊再雍，李明玉. 生態監測及其在我國的發展.

（作者單位：南京市建鄴區環境保護監測站）