环境污染生物监测2

1、第六章第六章 环境污染生物监测环境污染生物监测 生物监测法：生物监测法：受到污染的生物，在生态、生理和生化指标受到污染的生物，在生态、生理和生化指标以及污染物在体内的行为等方面会发生变化，出现不同的症状以及污染物在体内的行为等方面会发生变化，出现不同的症状或反应，利用这些变化来反映和度量环境污染程度的方法称为或反应，利用这些变化来反映和度量环境污染程度的方法称为生物监测法。生物监测法。 通过生物（动、植物及微生物）在环境中的分布、生长、通过生物（动、植物及微生物）在环境中的分布、生长、发育状况及生理生化指标和生态系统的变化情况来研究环境污发育状况及生理生化指标和生态系统的变化情况来研究环境污染

2、情况，测定污染物毒性的监测方法。染情况，测定污染物毒性的监测方法。 生物监测的方法：生物监测的方法： 1、生态监测（生物群落生态和个体生态）；、生态监测（生物群落生态和个体生态）； 2、生物监测（毒性测定、致突变测定等）；、生物监测（毒性测定、致突变测定等）； 3、生物的生理、生化指标测定；、生物的生理、生化指标测定； 4、生物体内污染物残留量的测定等。、生物体内污染物残留量的测定等。优点：优点：（与物理、化学监测方法相比）（与物理、化学监测方法相比） 1 1、更能确切反映污染因子对人和生物危害及环境污染、更能确切反映污染因子对人和生物危害及环境污染综综合影响合影响。 2 2、环境污染物比较低

3、的情况下，可以利用有些生物对特、环境污染物比较低的情况下，可以利用有些生物对特定污染物很敏感，危害人体之前进行定污染物很敏感，危害人体之前进行“早期诊断早期诊断” ” 。局限性：局限性：不能象理化监测那样获得准确数据。不能象理化监测那样获得准确数据。 对污染因子的敏感性随生活在污染环境中时间增长而对污染因子的敏感性随生活在污染环境中时间增长而降低，专一性差。降低，专一性差。 要全面、准确地评价环境质量，必须使理化监测和生物监要全面、准确地评价环境质量，必须使理化监测和生物监测结合起来，生物监测作为理化监测补充，用理化监测数据说测结合起来，生物监测作为理化监测补充，用理化监测数据说明生物反应现象

4、。明生物反应现象。 指示生物指示生物 含义：能够对环境中污染物作出定性、定量反应的生物。含义：能够对环境中污染物作出定性、定量反应的生物。 1 1、敏感生物敏感生物：环境中污染物浓度含量很低时（甚至低至：环境中污染物浓度含量很低时（甚至低至化学方法测不出来），指示生物就表现出某些灵敏的反应化学方法测不出来），指示生物就表现出某些灵敏的反应. . 根据症状及反应程度进行定性、定量分析。如：牵牛花对根据症状及反应程度进行定性、定量分析。如：牵牛花对光化学烟雾很敏感。光化学烟雾很敏感。 2 2、耐性耐性( (抗性）生物抗性）生物：这类生物在不良的环境中却表现出：这类生物在不良的环境中却表现出良良 好

5、的生长势。也就是说污染了的环境反而促进了这类好的生长势。也就是说污染了的环境反而促进了这类生物的生长。如：水体富营养化，蓝藻大量出现。生物的生长。如：水体富营养化，蓝藻大量出现。 第一节、水环境污染生物监测第一节、水环境污染生物监测一、水环境污染生物监测目的和监测项目一、水环境污染生物监测目的和监测项目 水环境中存在着大量的水生生物群落，各类水生生物之间及水环境中存在着大量的水生生物群落，各类水生生物之间及水生生物与其赖以生存的环境之间存在着互相依存又互相制约水生生物与其赖以生存的环境之间存在着互相依存又互相制约的密切关系。当水体受到污染而使水环境条件改变时，各种不的密切关系。当水体受到污染而

6、使水环境条件改变时，各种不同的水生生物由于对环境的要求和适应能力不同而产生不同的同的水生生物由于对环境的要求和适应能力不同而产生不同的反应，因此可用水生生物来了解和判断水体污染的类型、程度，反应，因此可用水生生物来了解和判断水体污染的类型、程度，为制定控制污染措施提供依据。为制定控制污染措施提供依据。 用水生生物来监测研究水体污染状况的方法较多，如生物用水生生物来监测研究水体污染状况的方法较多，如生物群落法、生产力测定法、残毒测定法、急性毒性试验、细菌学群落法、生产力测定法、残毒测定法、急性毒性试验、细菌学检验等。检验等。 水环境生物监测技术规范水环境生物监测技术规范中规定了河流、湖泊、水库中

7、规定了河流、湖泊、水库等淡水环境的生物监测项目、频率等，对断面和采样点的布设，等淡水环境的生物监测项目、频率等，对断面和采样点的布设，应尽量与化学监测的断面一致。应尽量与化学监测的断面一致。 河流：根据河流长度，至少设置三个断面：对照断面、污河流：根据河流长度，至少设置三个断面：对照断面、污染断面和观察断面；采样点数视水面宽、水深、生物分布特点染断面和观察断面；采样点数视水面宽、水深、生物分布特点等确定。等确定。 湖泊、水库：一般在入湖（库）区、中心区、出口区、最湖泊、水库：一般在入湖（库）区、中心区、出口区、最深水区、清洁区等处设置监测断面。深水区、清洁区等处设置监测断面。 P292 表表6

8、1河、湖、库淡水生物监测项目及频率河、湖、库淡水生物监测项目及频率二、生物群落监测方法二、生物群落监测方法 未污染的环境水体中生物群落种类多、生态系统相对稳定，未污染的环境水体中生物群落种类多、生态系统相对稳定，当水体受到污染后，水生生物的群落结构和个体数量就会发生当水体受到污染后，水生生物的群落结构和个体数量就会发生变化，使自然生态平衡受到破坏，最终结果是敏感生物消亡，变化，使自然生态平衡受到破坏，最终结果是敏感生物消亡，抗性生物旺盛生长，群落结构单一。抗性生物旺盛生长，群落结构单一。 水生指示生物水生指示生物 水污染指示生物主要有：水污染指示生物主要有：浮游生物、着生生物、底栖动物、浮游生

9、物、着生生物、底栖动物、鱼类和微生物鱼类和微生物等。等。 利用它们的群落结构、种类和数量的变化能反映水质状况利用它们的群落结构、种类和数量的变化能反映水质状况 。 浮游生物浮游生物：是指浮游在水体中的生物，可分为浮游动物和浮：是指浮游在水体中的生物，可分为浮游动物和浮游植物两大类，其特点是个体小、游泳能力差，是水生食物链游植物两大类，其特点是个体小、游泳能力差，是水生食物链的基础，对环境变化反应敏感。的基础，对环境变化反应敏感。 浮游动物：原生动物、轮虫、枝角类、桡足类等。浮游动物：原生动物、轮虫、枝角类、桡足类等。 浮游植物：藻类（以单细胞、群体或丝状体的形式存在）。浮游植物：藻类（以单细胞

10、、群体或丝状体的形式存在）。 着生生物着生生物：是指附着在长期浸没于水中的各种基质（植物、：是指附着在长期浸没于水中的各种基质（植物、动物、石头、人工）表面上的有机体群落。包括许多生物类别，动物、石头、人工）表面上的有机体群落。包括许多生物类别，如：细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、甲壳动物、线虫、如：细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、甲壳动物、线虫、寡毛虫类、软体动物、昆虫幼虫、鱼卵和幼鱼等。寡毛虫类、软体动物、昆虫幼虫、鱼卵和幼鱼等。 底栖动物底栖动物（亦称底栖大型无脊椎动物）（亦称底栖大型无脊椎动物） 是指栖息在水体底是指栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面的间隙中，以及附着在水生植物之

11、部淤泥内、石块或砾石表面的间隙中，以及附着在水生植物之间的肉眼可见的水生无脊椎动物，体长超过间的肉眼可见的水生无脊椎动物，体长超过2mm。 包括：水生昆虫、大型甲壳虫类、软体动物、环节动物、包括：水生昆虫、大型甲壳虫类、软体动物、环节动物、圆形动物、扁型动物等。其特点是移动能力差、故在比较稳定圆形动物、扁型动物等。其特点是移动能力差、故在比较稳定的水体环境中，种类比较多，每个种的数量适当，群落结构稳的水体环境中，种类比较多，每个种的数量适当，群落结构稳定，当水体受到污染后，其群落结构便发生变化，污染较重时，定，当水体受到污染后，其群落结构便发生变化，污染较重时，多数敏感种和好氧种逐渐消失，而耐

12、污染种成为优势种。多数敏感种和好氧种逐渐消失，而耐污染种成为优势种。 鱼类：鱼类：代表最高营养水平凡。凡能影响浮游生物和大型无代表最高营养水平凡。凡能影响浮游生物和大型无脊椎动物的水质因素，也能改变鱼类的种群。某些污染物对低脊椎动物的水质因素，也能改变鱼类的种群。某些污染物对低等生物可能不会引起明显变化，但对鱼类影响明显。鱼类能够等生物可能不会引起明显变化，但对鱼类影响明显。鱼类能够全面反映水体的总体水平。全面反映水体的总体水平。 微生物：微生物：微生物对水体有机污染非常敏感，清洁水体中微微生物对水体有机污染非常敏感，清洁水体中微生物的数量较少，有机污染物浓度增加，微生物的数量会成倍生物的数量

13、较少，有机污染物浓度增加，微生物的数量会成倍增加。增加。 （一）生物指数监测法（一）生物指数监测法 生物指数生物指数是指运用数学公式计算出的反应生物种群或群是指运用数学公式计算出的反应生物种群或群落结构的变化，以评价环境质量的数值。落结构的变化，以评价环境质量的数值。 主要有四种方法。主要有四种方法。 1、贝克生物指数、贝克生物指数 由贝克于由贝克于1955年首次提出：将从年首次提出：将从采样点采样点采到的底栖大型采到的底栖大型无脊椎动物分成两类，一类是不耐有机污染物的敏感种，另无脊椎动物分成两类，一类是不耐有机污染物的敏感种，另一类为耐有机污染物的耐污种，通过公式进行简单计算。一类为耐有机污

14、染物的耐污种，通过公式进行简单计算。 生物指数（生物指数（BI）2A+B A敏感底栖动物种类数敏感底栖动物种类数 B耐污底栖动物种类数耐污底栖动物种类数 计算数值与水质的关系为：计算数值与水质的关系为： BI10 清洁水清洁水 BI16 中等污染水中等污染水 BI0 严重污染水域严重污染水域 2、贝克津田生物指数、贝克津田生物指数 1974年，日本津田松苗在贝克的基础上发展起来的用生物年，日本津田松苗在贝克的基础上发展起来的用生物多样性评价水质的方法，其方法是将多样性评价水质的方法，其方法是将评价区或评价河段评价区或评价河段的所有的所有底栖大型无脊椎动物尽量采到，再用贝克公式进行计算，所得底栖

15、大型无脊椎动物尽量采到，再用贝克公式进行计算，所得数值与水质的关系为：数值与水质的关系为： BI20 清洁水清洁水 BI1020 轻度污染水轻度污染水 BI610 中等污染水中等污染水 BI06 严重污染水域严重污染水域 3、生物种类多样性指数、生物种类多样性指数 由马格利夫、沙农、威尔姆等人提出。该指数的特点是由马格利夫、沙农、威尔姆等人提出。该指数的特点是能够定量反映群落中生物的种类、数量及种类组成比例变化能够定量反映群落中生物的种类、数量及种类组成比例变化的信息。的信息。 式中：式中：d种类多样性指数；种类多样性指数； N单位面积样品中收集到的各类动物的总个数；单位面积样品中收集到的各类

16、动物的总个数； ni 单位面积样品中第单位面积样品中第i种动物的个数；种动物的个数； S收集到的动物种类数。收集到的动物种类数。 d 值越大，水质越好值越大，水质越好NnlogNni2s1iid d3.0 清洁水清洁水 d 1.03.0 中等污染水中等污染水 d 茎茎 叶叶 穗穗 壳壳 种子；种子； 而从空气中通过叶面吸收，则叶面的残留量最大。而从空气中通过叶面吸收，则叶面的残留量最大。见见 P308 P308 表表6 66 6、6 67 7。 污染物的性质不同，在植物中的分布也有不同污染物的性质不同，在植物中的分布也有不同。例如一般农药喷洒。例如一般农药喷洒后，水果表皮的残留量较大，果肉中的

17、残留量较少，而脂溶性的农药，后，水果表皮的残留量较大，果肉中的残留量较少，而脂溶性的农药，其渗透性比较大，更容易渗透到果肉中，见表其渗透性比较大，更容易渗透到果肉中，见表6 69 9。 2 2、动物对污染物的吸收及在体内分布、动物对污染物的吸收及在体内分布 动物吸收污染物质后，主要通过血液和淋巴系统传输到全身各组织。动物吸收污染物质后，主要通过血液和淋巴系统传输到全身各组织。 按照污染物性质和进入动物组织的类型不同，大体有以下五种分布按照污染物性质和进入动物组织的类型不同，大体有以下五种分布规律：规律： (1)(1)、能溶解于体液的物质，如钠、钾、锂、氟、氯、溴等离子，在、能溶解于体液的物质，

18、如钠、钾、锂、氟、氯、溴等离子，在体内分布比较均匀。体内分布比较均匀。 (2)(2)、镧、锑、钍等三价和四价阳离子，水解后生成胶体，主要蓄积、镧、锑、钍等三价和四价阳离子，水解后生成胶体，主要蓄积于肝或其他网状内皮系统。于肝或其他网状内皮系统。 (3) (3)、与骨骼亲和性较强的物质，如铅、钙、钡、锶、镭、铍等二价阳、与骨骼亲和性较强的物质，如铅、钙、钡、锶、镭、铍等二价阳离子在骨骼中含量较高。离子在骨骼中含量较高。 (4)(4)、对某一种器官具有特殊亲和性的物质，则在该种器官中蓄积较多。、对某一种器官具有特殊亲和性的物质，则在该种器官中蓄积较多。如碘对甲状腺，汞、铀对肾脏有特殊亲和性。如碘对

19、甲状腺，汞、铀对肾脏有特殊亲和性。 (5)(5)脂溶性物质，如有机氯化合物脂溶性物质，如有机氯化合物( (六六六、六六六、DDTDDT等等) )，易蓄积于动物体内，易蓄积于动物体内的脂肪中。的脂肪中。 上述五种分布类型之间彼此交叉，比较复杂。往往一种污染物对某一种上述五种分布类型之间彼此交叉，比较复杂。往往一种污染物对某一种器官有特殊亲和作器官有特殊亲和作用，但同时也分布于其他器官。用，但同时也分布于其他器官。 例如，铅离子除分布在骨骼中外，也分布于肝、肾中；砷除分布于肾、例如，铅离子除分布在骨骼中外，也分布于肝、肾中；砷除分布于肾、肝、骨骼中外，也分布于皮肤、毛发、指甲中。同一种元素，由于价

20、态和存肝、骨骼中外，也分布于皮肤、毛发、指甲中。同一种元素，由于价态和存在形态不同，在体内蓄积的部位也有差异。水溶性汞离子很少进入脑组织，在形态不同，在体内蓄积的部位也有差异。水溶性汞离子很少进入脑组织，但烷基汞不易分解，呈脂溶性，可通过脑屏障进入脑组织。但烷基汞不易分解，呈脂溶性，可通过脑屏障进入脑组织。 （二）污染物在动物体内的转化和排泄（二）污染物在动物体内的转化和排泄 污染物进入动物体内，绝大部分都要经过酶的代谢作用，进行一系列的污染物进入动物体内，绝大部分都要经过酶的代谢作用，进行一系列的氧化、还原、水解和结合反应，转化为化学形态和结构不同的化合物，有的氧化、还原、水解和结合反应，转

21、化为化学形态和结构不同的化合物，有的经代谢过程转化为水溶性的或比原有毒性小的惰性物质后被排出体外，有的经代谢过程转化为水溶性的或比原有毒性小的惰性物质后被排出体外，有的经代谢过程转化为比原有毒性更强的物质留在体内。经代谢过程转化为比原有毒性更强的物质留在体内。 动物对污染物的排泄途径主要通过肾脏、消化道和呼吸道，也有少量随动物对污染物的排泄途径主要通过肾脏、消化道和呼吸道，也有少量随汗液、唾液、乳汁等分泌液排出。汗液、唾液、乳汁等分泌液排出。 例如：汞、铅、镉、铬、砷及苯等的代谢产物大多经过肾脏进入尿液排例如：汞、铅、镉、铬、砷及苯等的代谢产物大多经过肾脏进入尿液排出体外，所以通过测定尿液中污

22、染物的含量可以间接了解生物体受污染的情出体外，所以通过测定尿液中污染物的含量可以间接了解生物体受污染的情况。况。 进入体内的许多金属（锰、铅、镉等）经过消化道吸收，进入肝脏被代进入体内的许多金属（锰、铅、镉等）经过消化道吸收，进入肝脏被代谢转化，污染物及其代谢产物进入胆汁由肠道粪便排出。谢转化，污染物及其代谢产物进入胆汁由肠道粪便排出。 气体或挥发性的污染物（气体或挥发性的污染物（COCO、醇、醚、苯类物、汽油等）可以通过呼吸、醇、醚、苯类物、汽油等）可以通过呼吸道经呼出气排出体外。道经呼出气排出体外。 （三）污染物在生物体内的积累（三）污染物在生物体内的积累 1 1、生物积累、生物积累 污染

23、物经过各种途径进入生物体内并随着生物的生长、发育不断地浓缩污染物经过各种途径进入生物体内并随着生物的生长、发育不断地浓缩的现象称为生物积累。的现象称为生物积累。 2 2、生物积累的原则、生物积累的原则 任何生物在任何时候，机体内某种物质的高低由摄取和吸收过程的速率任何生物在任何时候，机体内某种物质的高低由摄取和吸收过程的速率及消除（排泄）过程的速率来决定，如果摄取或吸收的量大于消除的量，就及消除（排泄）过程的速率来决定，如果摄取或吸收的量大于消除的量，就会发生生物积累。会发生生物积累。 （一）、植物样品的采集和制备（一）、植物样品的采集和制备 1 1、植物样品的采集、植物样品的采集 、选择有代

24、表性的地块：、选择有代表性的地块： 根据污染类型、植物的特征、地形地貌、灌溉出入口等因素进行综合根据污染类型、植物的特征、地形地貌、灌溉出入口等因素进行综合考虑，选择合适的地段作为采样区，再在采样小区划分若干小区，采用适考虑，选择合适的地段作为采样区，再在采样小区划分若干小区，采用适宜的布点方法，确定代表性的植株。避开田埂、地边、及距田埂地边宜的布点方法，确定代表性的植株。避开田埂、地边、及距田埂地边2 2米米以内的植株。以内的植株。 、布点方法：梅花形或交叉间隔布点。、布点方法：梅花形或交叉间隔布点。 、采样方法：、采样方法：在每个采样点上分别采集在每个采样点上分别采集5 51010处植株的

25、根、茎、叶、处植株的根、茎、叶、果实等，果实等，或可以整株采集后带回实验室再按部位分开处理。或可以整株采集后带回实验室再按部位分开处理。 三、生物样品的采集和制备三、生物样品的采集和制备 2 2、植物样品的制备、植物样品的制备 、鲜样的制备：主要用于分析植物中容易挥发、转化或降解的污染、鲜样的制备：主要用于分析植物中容易挥发、转化或降解的污染物（如挥发酚、氰、亚硝酸盐等）、营养成分（如维生素、氨基酸、糖、物（如挥发酚、氰、亚硝酸盐等）、营养成分（如维生素、氨基酸、糖、植物碱等）以及多汁的瓜、果、蔬菜等样品。植物碱等）以及多汁的瓜、果、蔬菜等样品。 将新鲜样品用清水、去离子水洗净，晾干或擦干，用

26、剪刀剪碎混匀，将新鲜样品用清水、去离子水洗净，晾干或擦干，用剪刀剪碎混匀，称取称取100100克于组织捣碎机或研钵中加水或石英砂捣碎或磨成匀浆。克于组织捣碎机或研钵中加水或石英砂捣碎或磨成匀浆。 、干样的制备：分析植物中稳定的污染物，如：金属元素或非金属、干样的制备：分析植物中稳定的污染物，如：金属元素或非金属元素、有机农药等，一般用风干样品。元素、有机农药等，一般用风干样品。 将样品放在干燥通风处风干或在将样品放在干燥通风处风干或在40406060干燥箱内烘干，将样品剪干燥箱内烘干，将样品剪碎、磨碎（或先剪碎再烘干），过碎、磨碎（或先剪碎再烘干），过1mm1mm或或0.25mm0.25mm的

27、筛孔，储存于玻璃瓶或的筛孔，储存于玻璃瓶或聚乙烯瓶中备用。聚乙烯瓶中备用。 （二）、动物样品的采集和制备（二）、动物样品的采集和制备（自学）（自学） 1 1、动物样品的采集：、动物样品的采集： 动物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、毛发、指甲、骨骼和动物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、毛发、指甲、骨骼和组织等均可作为检验样品。组织等均可作为检验样品。 三、生物样品的预处理三、生物样品的预处理 （一）、消解和灰化（一）、消解和灰化 1 1、湿法消解：酸氧化剂、湿法消解：酸氧化剂 2 2、灰化法：坩埚（、灰化法：坩埚（450450550550）马福炉）马福炉 （二）、提取、分离和浓缩（二

28、）、提取、分离和浓缩 1 1、提取法：振荡浸取、组织捣碎提取、脂肪提取器提取（索氏提取、提取法：振荡浸取、组织捣碎提取、脂肪提取器提取（索氏提取器）、直接球磨提取等。器）、直接球磨提取等。 2 2、分离法：液液萃取法、蒸馏法、层析法等。、分离法：液液萃取法、蒸馏法、层析法等。 3 3、浓缩法：蒸馏或减压蒸馏、浓缩法：蒸馏或减压蒸馏、K-DK-D浓缩器浓缩、蒸发浓缩器浓缩、蒸发生态监测技术简介生态监测技术简介一、基本概念一、基本概念 生态质量生态质量：生态质量是以生态学理论为基础，从生态系统的层次上，：生态质量是以生态学理论为基础，从生态系统的层次上，研究系统各组分，特别是有生命组分的质量变化规

29、律和相互关系，以及研究系统各组分，特别是有生命组分的质量变化规律和相互关系，以及人为作用下结构和功能的变化情况，从而评价其环境质量的优劣。人为作用下结构和功能的变化情况，从而评价其环境质量的优劣。 生态监测生态监测：是在地球的全部或局部范围内观察和收集生命支持能力：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。的数据，并加以分析研究，以了解生态环境的现状和变化。 生命支持能力数据包括：生物的（人类、动物、植物和微生物等）、生命支持能力数据包括：生物的（人类、动物、植物和微生物等）、非生物的（地球的基本属性）。非生物的（地球的基本属性）。 （

30、or）生态监测是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范）生态监测是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范围内的生态系统或生态系统组合体的类型、数量、结构和功能及其组成围内的生态系统或生态系统组合体的类型、数量、结构和功能及其组成要素等进行系统的测定和观察过程，监测结果用于评价和预测人类活动要素等进行系统的测定和观察过程，监测结果用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决对生态系统的影响，为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据。策依据。二、生态监测的类型二、生态监测的类型 宏观生态监测宏观生态监测 宏观生态监测的对象是区域范围内各类生

31、态系统的组合方式、镶嵌特征、宏观生态监测的对象是区域范围内各类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。主要依赖于遥感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。主要依赖于遥感技术和地理信息系统。技术和地理信息系统。 监测的主要内容是监测区域范围内具有特殊意义的生态系统的分布及面监测的主要内容是监测区域范围内具有特殊意义的生态系统的分布及面积的动态变化。如热带雨林生态系统、沙漠化生态系统、湿地生态系统等。积的动态变化。如热带雨林生态系统、沙漠化生态系统、湿地生态系统等。 微观生态监测微观生态监测 微观生态监测是指对一个或几个生态系统内各生态因子进

32、行的物理和化微观生态监测是指对一个或几个生态系统内各生态因子进行的物理和化学的监测。学的监测。 监测的对象是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监测的对象是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。其在人类活动影响下的变化。 1 1、干扰性生态监测、干扰性生态监测 是指人类特定生产活动所造成的生态干扰监测。如砍伐森林所造成的是指人类特定生产活动所造成的生态干扰监测。如砍伐森林所造成的森林生态系统的结构和功能、水文过程和物质迁移规律的改变；草场过牧引森林生态系统的结构和功能、水文过程和物质迁移规律的改变；草场过牧引起的草场退化、生产力降低；湿地的开

33、发引起的生态型的改变及生活污染的起的草场退化、生产力降低；湿地的开发引起的生态型的改变及生活污染的排放对水生生态系统的影响等。排放对水生生态系统的影响等。 2 2、污染性生态监测、污染性生态监测 主要是对农药及重金属污染物等在生态系统中食物链的传递及富集的监主要是对农药及重金属污染物等在生态系统中食物链的传递及富集的监测。测。 3 3、治理性生态监测、治理性生态监测 主要是指对被破坏的生态系统经人类的治理后生态平衡恢复过程的监测。主要是指对被破坏的生态系统经人类的治理后生态平衡恢复过程的监测。如对侵蚀劣地的治理与植物重建过程的监测；对沙漠化土地治理过程的监测如对侵蚀劣地的治理与植物重建过程的监

34、测；对沙漠化土地治理过程的监测等。等。 三、生态监测方法：三、生态监测方法： 地面监测、空中监测（直升机、航片）、地面监测、空中监测（直升机、航片）、 卫星监测（遥感图片）卫星监测（遥感图片） 四、生态监测指标体系四、生态监测指标体系 生态体系分生态体系分自然陆地自然陆地（森林、草原、荒漠）、（森林、草原、荒漠）、农业、淡水农业、淡水（河流、湖（河流、湖泊和湿地）和泊和湿地）和海洋海洋四大生态体系。四大生态体系。（一）（一） 自然陆地生态监测指标自然陆地生态监测指标 1 1、森林生态系统：、森林生态系统： 指标类型指标类型 监测指标监测指标 大气大气 SOSO2 2 、酸雨、酸雨、O O3 3

35、 、NOx TSPNOx TSP、林间、林间COCO2 2浓度浓度 土壤土壤 土壤质量、土壤盐基饱和度、土壤质量、土壤盐基饱和度、PHPH值值 水体水体 PHPH、DODO、浊度、浊度、F F- -、ClCl- - 植物植物 森林生长量、林冠状况、病虫害、火灾、树叶中养分森林生长量、林冠状况、病虫害、火灾、树叶中养分 （N N、P P、 K K、CaCa、MgMg等）、植被结构、树叶中的化学等）、植被结构、树叶中的化学 污染物（污染物（ SOSO2 2等等 ）、生态系统多样性）、生态系统多样性 动物动物 鸟类丰度、鸟鸣声频度、蚯蚓丰度鸟类丰度、鸟鸣声频度、蚯蚓丰度 景观景观 地面覆盖情况、土地

36、利用情况、水土流失强度等级、地面覆盖情况、土地利用情况、水土流失强度等级、 其他干扰证据其他干扰证据 2 2、荒漠生态系统：、荒漠生态系统： 主要归纳为主要归纳为1818种，其中种，其中1414种为自然指标，种为自然指标，4 4种为种为人为指标人为指标。 序号序号 监测指标监测指标 1 1 多年生植被覆盖度（）多年生植被覆盖度（） 2 2 生物量（干重）（生物量（干重）（mg/hmmg/hm2 2.a ).a ) 3 3 生长量（生长量（ t/hmt/hm2 2.a .a ） 4 4 生物种类数（生物种类数（sp/ hmsp/ hm2 2 ) ) 5 5 优势种数（优势种数（sp/ hmsp/

37、 hm2 2 ) ) 6 6 优势度（）优势度（） 7 7 正常平面上的土壤风蚀率（正常平面上的土壤风蚀率（t/hmt/hm2 2.a ).a ) 8 8 正常平面上的砂土沉积率（正常平面上的砂土沉积率（t/hmt/hm2 2.a ).a ) 9 9 一年内沉积的土层厚度（一年内沉积的土层厚度（cmcm） 10 10 一年内风蚀带走土层厚度（一年内风蚀带走土层厚度（cmcm） 11 11 沙暴频度（沙暴频度（1010年间有沙暴年数）年间有沙暴年数） 12 12 一年内沙暴日数（一年内沙暴日数（d d） 13 13 一年内沙暴时数（一年内沙暴时数（h h） 14 2m14 2m高处最大风速（高处

38、最大风速（m/sm/s） 15 15 人口概况人口概况 16 16 资源利用状况资源利用状况 17 17 产业结构产业结构 18 18 经济发展水平经济发展水平（二）农业系统生态监测指标（二）农业系统生态监测指标 归纳为归纳为3大类、大类、12组、组、74个指标。个指标。 指标类型指标类型 指标组指标组 监测指标监测指标1 1、生境资源类、生境资源类 气候气候 温度、日照时数、雨量、无霜期、气候灾害、温度、日照时数、雨量、无霜期、气候灾害、 蒸发量蒸发量 土地土地 面积、土地利用类型、地形、坡度、土地侵蚀面积、土地利用类型、地形、坡度、土地侵蚀 状况、地面景观状况、地面景观 土壤土壤 土壤类型

39、、土层厚度、土壤营养、土壤营养障碍土壤类型、土层厚度、土壤营养、土壤营养障碍 土壤质地、土壤湿度、土壤元素背景值土壤质地、土壤湿度、土壤元素背景值 水文水文 年径流量、地面水储量、水深、水温、透明度、年径流量、地面水储量、水深、水温、透明度、 含盐量、地下水位和变幅、地下水流向、水质背含盐量、地下水位和变幅、地下水流向、水质背 景值景值 非主体生物非主体生物 生物种类、生物数量、与主体生物间的关系、生物种类、生物数量、与主体生物间的关系、 植被状况、植被结构、物种多度、生物多样性指植被状况、植被结构、物种多度、生物多样性指 数、作为天敌的生物种类数量和活动强度、土壤数、作为天敌的生物种类数量和

40、活动强度、土壤 生物种类和数量、环境指示生物状况生物种类和数量、环境指示生物状况2 2、主体生物类、主体生物类 农作物农作物 种类与品种、产量与生产率、光能利用率种类与品种、产量与生产率、光能利用率 家畜家禽家畜家禽 种类与品种、产量与生产率、饲料转化率种类与品种、产量与生产率、饲料转化率 鱼类鱼类 种类与品种、产量与生产率、饲料转化率种类与品种、产量与生产率、饲料转化率3 3、人类社会、人类社会 人口人口 人口总数、人口密度、人口素质、人口从业状况人口总数、人口密度、人口素质、人口从业状况 影响类影响类 经济与技术经济与技术 工业产值、农业产量与产值、区域经济类型、工业产值、农业产量与产值、

41、区域经济类型、 城市化程度、人均产值、人均收入、经济产投比城市化程度、人均产值、人均收入、经济产投比 单位面积投入物质量、单位面积投入能源量、土单位面积投入物质量、单位面积投入能源量、土 地耕作与经营方式地耕作与经营方式 生态破坏生态破坏 水土流失量、土地沙化或盐渍化程度与数量、土水土流失量、土地沙化或盐渍化程度与数量、土 地肥力减退情况、病虫害猖獗程度、植被破坏情地肥力减退情况、病虫害猖獗程度、植被破坏情 况、生物多样性变化、气候状况变化况、生物多样性变化、气候状况变化 化学污染化学污染 土壤污染、水源污染、大气污染、农牧鱼产品污土壤污染、水源污染、大气污染、农牧鱼产品污 染染 、野生生物生

42、境污染、污染对生物及其生境、野生生物生境污染、污染对生物及其生境 的影响的影响 （三）淡水生态监测指标（三）淡水生态监测指标 淡水系统包括河流湖泊生态系统和湿地生态系统淡水系统包括河流湖泊生态系统和湿地生态系统2大类。大类。 河流湖泊生态系统监测指标河流湖泊生态系统监测指标 指标类型指标类型 指标组指标组 监测指标监测指标 生物类生物类 大型水草大型水草 种类、数量、优势种、覆盖率、分布种类、数量、优势种、覆盖率、分布 浮游动物浮游动物 轮虫和夹壳虫种的丰度、不同种的丰度比例轮虫和夹壳虫种的丰度、不同种的丰度比例 浮游植物浮游植物 种类、数量、优势种种类、数量、优势种 底栖无脊椎动物底栖无脊椎

43、动物 浮游目浮游目/ /责翅目责翅目/ /毛翅目数量、比例、丰度毛翅目数量、比例、丰度 沉积性硅藻沉积性硅藻 种类、丰度种类、丰度 周丛生物周丛生物 种类、丰度种类、丰度 微生物微生物 细菌总数、大肠杆菌数细菌总数、大肠杆菌数 鱼类鱼类 种类、丰度、年龄、大小结构、敏感种百分数种类、丰度、年龄、大小结构、敏感种百分数 外来种百分数、外部变异性外来种百分数、外部变异性 鸟类鸟类 种类、丰度种类、丰度生境资源类生境资源类 物理状况物理状况 温度、色度、透明度、浊度、悬浮物温度、色度、透明度、浊度、悬浮物 水质状况水质状况 NaNa、K K、CaCa、MgMg、SiSi、SOSO4 42-2-、NO

44、NO3 3- - 、ClCl- -、 COCO3 32-2- 硬度、硬度、PHPH、CODCOD、BODBOD、DODO、MnMn、FeFe、EhEh等等 营养状况营养状况 叶绿素叶绿素a a、可溶性有机碳、可溶性有机碳、 NONO3 3- - N N、NHNH3 3 N N TN TN、TPTP、正磷酸盐、正磷酸盐 有毒污染物有毒污染物 CNCN、农药类、农药类、AsAs、CrCr、CdCd、CuCu、PbPb、HgHg、SeSe、ZnZn 岸边情况岸边情况 植被的类型和数量植被的类型和数量 水体性状水体性状 面积、最大深度、平均深度、水体体积、水面波动面积、最大深度、平均深度、水体体积、水面波动 生境复杂性生境复杂性 水深、流速、底质构成水深、流速、底质构成社会经济社会经济 土地利用和覆盖土地利用和覆盖 农业、城市、采矿、放牧、造林等的强度和构成农业、城市、采矿、放牧、造林等的强度和构成影响类影响类 百分数百分数 人口、畜禽密度人口、畜禽密度 数量和密度数量和密度 与产业结构与产业结构 污染物负荷污染物负荷 点源和非点源排放量点源和非点源排放量 水产养殖和鱼种水产养殖和鱼种 种类和数量种类和数量 湿地生态监测指标湿地生态监测指标指标类型指标类型 指标组指标组 监测指标监测指标生物类生物类 植被植被 植被类型、植被覆盖度、植