生态环境监测复习

1第一章1.生态环境：生态环境是指由生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的整体，主要或完全由自然因素形成，并间接地、潜在地、长远地对人类的生存和发展产生影响。生态环境的破坏，最终会导致人类生活环境2.生态环境监测：通过对影响生态环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势的过程。3.生态环境监测的目的： (1)根据生态环境质量标准，评价生态环境质量 (2)根据生态系统的情况，决定管理对策 (3)根据污染分布情况，追踪寻找污染源，为实现监督管理，控制污染提供依据 (4)收集本底数据，积累长期监测资料 (5)为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制订环境法规、标某些代表值实施测定的过程。5.环境监测的内容： (3)生态系统的监测。主要监测由于人类活动引起的生态系统的变化。如乱砍滥伐森林或草原和过度放牧引起的水土流失及土地沙化，二氧化碳和氟氯烃的过量排放引起的温室效应和臭氧层破坏等。6.环境监测的分类 (1)环境监测按其目的，可以分类以下三类：①研究性监测。主要是研究确定从污染源排出的污染物的迁移变化趋势和发展规律，以及对人体和其他生物体的影响和危害程度等。2②监视性监测，亦称常规监测。主要是对在不同功能区内的水、气等环境要素，进行长期的定点、定期监测，从而了解和掌握环境污染情况，评价治理效果和判断环境质量的好坏。③特定目的的监测。主要是指污染事故的监测和污染纠纷的仲裁监测。前者为污染事故的判断和处理提供监测服务；后者为解决污染纠纷提供技术依 (2)环境监测按其对象，可以分为以下两类：①环境质量监测。由环境监测机构通过对环境中各项要素进行经常性的监测，掌握环境质量状况及其发展趋势，并编报各种环境监测报告和环境质量②污染监督监测。对污染源的监督管理。 (3)还可按污染物存在的空间分类，分为大气监测、水质监测和土壤监测7.环境监测的三项任务： ①在全国各个地区科学地分布环境监测站点和网络，按照统一规定的方法和规范，对各个环境要素进行连续地或者定期地监测；②结合污染源监测，对环境监测数据进行综合分析，提出全国、地区和特殊环境区域的环境质量变化趋势，以及改善环境质量和防治污染措施的建议。 (2)污染监督监测方面：为环境管理提供技术支持和服务。①对污染源进行宏观调查，建立污染源档案；②对污染源进行现场监测；或者核对排污单位测试的数据；监数据和资料；④对污染事故和污染纠纷进行监测，为追究污染者的法律责任以及解决污 (3)环境科研和服务监测方面①开展以科研为主要目的的监测，为提高环境监测水平开展研究工②为社会服务而进行的监测工作等。3第二章1.森林生态系统生态站监测的指标： (1)气象要素指标①常规指标：气温、湿度、风向、风速、降水量及其分布、蒸发量、土壤温度梯度，日照和辐射收支。②选择指标：大气干湿沉降物及其化学组成，林冠径流量及化学组成，林间 (2)水文要素指标Mg、NaS、有机质)，附近河水化学成分(同上)。 (3)土壤要素指标酸及其组成，交换性盐基及其组成，阳离子交换量，土壤有机质含量，土壤颗粒组成，团粒结构组成，容重、孔隙度、透水率、饱和水量及凋萎水量。②选择指标：土壤元素背景值，土壤矿质全量，土壤C02释放量及季节动 (4)植物要素指标种类及组成，指示植物、指示群落、种群密度、覆盖度、生物量、生长量、凋落物量、凋落物的化学组成及分解率以及热量、光能和 (5)动物要素指标①常规指标：动物种类，种群密度，生物量及时空变化，能量和物质的收(6)微生物要素指标及其密度和季节动态变化，生物量、热值。4②选择指标：土壤酶类型与活性，呼吸强度，元素含量与总量，固氮菌生物2.自然生态系统生物监测内容(15项)(1)植被类型、面积与分布通过对该指标的观测，可以从区域尺度了解植被分布的变化，并借以了解环境和土地利用的变化。由于荒漠和沼泽生态系统对环境的敏感性，该指标对荒漠和沼泽生态系统尤其重要。(2)生境要素用以了解生物生长环境的必要信息，如土壤状况、水分状况、群落类型等，为解释植物生长状况提供必要信息。(3)植物群落种类组成与分层特征(包括生物量)植物作为生态系统的生产者，其种类组成与生物量是反映整个生态系统的种类组成、结构与功能特征的关键指标。(4)凋落物的季节动态与现存量可用于了解生态系统的物质分配状况。(5)叶面积指数(LAI)用以了解植物生长状况，并估计初级生产力。(见后)(6)各层优势植物和凋落物的元素含量与热值用于了解生态系统的元素与能量(7)群落动态与树种更新用以了解森林生态系统的结构特征和演替趋势。(8)荒漠植物种子产量与土壤有效种子库是了解荒漠生态系统动态与演替趋势(9)短命植物生活周期短命植物是荒漠生态系统的重要植物类群之一，可以反映荒漠生态系统的存在状况以及环境的变化。(10)物候用于了解植物生长发育期与环境的关系，可以反映环境的变化。(11)植物空间分布格局变化即生态系统内部的植物空间分布信息。由于荒漠和沼泽生态系统对环境的敏感性，该指标对荒漠和沼泽生态系统尤其重要。态系统的种类组成、结构与功能特征的关键指标。对沼泽生态系统而言，迁鸟类。家畜主要在草地生态系统和荒漠生态系统观测(宁夏盐池沙漠出现狐狸等)。5(13)大型土壤动物种类与数量生态系统的重要组成，可反映生态系统功能状(14)大型真菌种类与数量生态系统的重要组成，可反映生态系统功能状况。(15)土壤微生物微生物作为生态系统的分解者是反映生态系统功能特征的关3.叶面积指数：又叫叶面积系数，是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。即：叶面积指数=叶片总面积/土地面积。在田间试验中，叶面积指数(LAI)是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小直接与低密切相关。4.农田生态系统生物监测内容(1)农田环境要素。用以了解作物生长环境，为解释作物生长状况提供必要(2)农田耕作制度。包括作物种类组成、复种指数与作物轮作体系、肥料与(3)主要作物生育动态。作物生育动态可解释作物生长发育与气候、耕作管理的关系，也是气候变化的反映参数。(4)主要作物叶面积指数与地上生物量动态。反映作物生长状况的关键参(5)主要作物根生物量与根系分布。反映作物生长状况的关键参数，与地上二部分联合，有助于解释作物的物质分配、营养吸收、产量形成机制等。(6)主要作物收获期植株性状。性状调查可以用于解释作物的物质分配、产量(7)作物产量与产值。作物产量与产值是农田生态系统的关键信息之一。(8)主要作物元素含量与热值。用于了解作物品质和生态系统的元素与能量储(9)土壤微生物。反映农田肥力和农田状况。(10)病虫害记录。5.生物要素(生物因子)：生物有机体不是孤立生存的，在其生存环境中甚至6主要因子生长指标——生长量、生物量(乔灌草)植被结构——郁闭度、树冠结构、盖度、透风系数、叶面积指数生产力——地上各层生物量根系6.初级生产量：生态系统中的能量流动始于绿色植物光合作用对太阳能的固物质称为初级生产量或第一性生产量。7.生产量和生产力的区分生产量通常用每年每平方米所生产的有机物质干重[g/(m2•a)]或每年每平方米所固定的能量值[J/(m2•a)]表示。所以初级生产量也可称为初级生产力，它们的计算单位是完全一样的，但在强调率的概念时，应当使用生生产力含有速率的概念，是指单位时间单位面积上的有机物质生是干重g/m或J/m。8.生物量的测定方法 (1)乔木层生物量测定①收获量测定法可用于陆地生态系统。定期收割植被，干燥到重量不变，然量换算为J/(m2・a)。为了使结果更精确，要在整个生长季中多次取②间接收获法：维度分析法(即通过测定植物的高度(或高度和胸径)，利，计算每一个植株各部位的干重。将各部位的干重相加得到整株植物的干重，把所有植株的干重相加，便得到整个样地乔木层植物的干重)林木根系观测：作物根量测定：7①取样法：作物采用根钻法分层取样，清洗土壤杂质，挑选死根和活根，分②交叉法,求活根根长或用直尺测定根长，再除以土样体积，可得根长密 (2)灌木层生物量：普遍采用维度分析法，而较少采用收获法。 (3)草本层生物量：采用收割法。 (4)凋落物观测：按样方取回样品，分器官烘干称重即可。凋落物是指植凋落物的收集与测定是研究森林生态系统结构与功能不可缺少的一部分。凋落物量又分为现存量和回收量。9.确定观测场地位置原则： (1)区域代表性即场地的生态系统类型在区域上具有代表性； (2)相对均质性为了方便场内的取样设计与数据的年际比较，场地应该尽可能选择在植被和土壤相对均质的地段； (3)面积足够大保证在长期研究计划的时间尺度内不重复取样。10.场地背景信息调查 (1)通过取样对土壤进行一次机械组成、物理、化学等特性的全面取样测 (2)对植被进行一次详细的种群和群落学调查； (3)写出土壤与植被核查和土地利用历史和现状的调查报告； (4)了解观测场的其他背景信息(如水文状况、地形地貌特征等)。11.主观测场和辅观测场定义及目的 (1)主观测场要求设置在研究站所在地区内最具代表性的生态系统类型(包目的:是观测生态研究站所在区域典型生态系统的变化，并通过对环境因素 (大气、十壤、水分)的综合分析揭示生态系统变化过程及其机理。 (2)辅观测场指在生态研究站本部附近对主观测场以外其他重要群落类型实施长期固定观测的场所。设置辅观测场的目的是为了拓宽观测类型的代表展对比研究，或完成某些单项调查，或提高主观测场数据的可靠812.站区调查点的定义和目的站区调查点指生态研究站用于了解其所代表区域中主观测场和辅观测场所代表类型之外的其他重要群落类型(种植类型)、周围居民正常利用方式(耕作方式)或完成某些区域调查项目的固定观测(调查)场所。设置站区调查点的目的是进一步拓宽观测类型的区域代表性，或者完成某些调查项目，从而获得生态研究站所代表区域的整体变化信息。13.观测场的取样原则 (1)保证每次取样的代表性； (2)为了提高数据在时间序列上比较的精细度，应该尽可能满足观测和采样位点布局在整个长期观测期间的相对稳定； (3)方便统计检验； (4)尽可能避免各次取样之间在空间的相互干扰; (5)尽可能保护样地，使破坏降到最小。14.观测方法选择原则 (1)标准性原则为了方法的统一、数据的可比，应尽可能选择国标或普遍 (2)可操作性原则考虑到技术人员素质的参差不齐，应尽可能选择简单、可靠、可操作性强的方法。过于复杂或者需要昂贵经费支持的方法不宜采用。 (3)样地保护原则由于长期观测往往需要在有限的场地开展多项和很长时间 (4)先进性原则在条件许可的情况下，也要尽可能采用新的、可靠的方法。15.群落的最小面积：是指基本上能表现出群落特征(如植物种类)的最小面积。16.群落优势种的确定方法：根据植物的数量特征及其在群落中所起的作用据排在前几名的优势度值的差异确定优势种和亚优势种。如果排在前几名的作为亚优势种。9第三章1.长期采样地设置的基本原则： (1)典型性和代表性在对生态试验站或观测站所在地区农业生产情况进行调查的基础上，选择具有典型性和代表性的农田土地利用方式、土壤类型和轮特征。代表性是指分布面积占主导地 (2)长期采样地选择的原则①应选择已经开垦利用的耕地，要求地形平整、肥力均匀，整个田块有基本一致的耕作、施肥和灌溉历史。②长期采样地应该远离其他土地利用方式(包括居民点、畜牧场、菜园和商业市场等)50m以上。程中长期采样地被改变用途，导致观测中断。2.利用长期试验设置长期采样地实验设计的基本要求 (1)长期试验设计中的重复问题(重复次数和位置)是决定长期生态学试验成功与否的关键。 计。 (3)好的试验设计需要将处理因子的每个水平随机分配到各个试验单元并采用试验处理重复。 (4)试验区组能容纳环境异质性，所有处理的每个水平都被随机地分配到每个区组的不同小区内。 (5)在随机区组设计中，每个区组内环境条件相对均一，不同的区组组成试验的重复，这种设计将误差分为试验误差(组内误差)和环境作用(组间误差)。3.(农田)长期采样地的设置： (1)长期采样地的设置的位置：主要长期采样地设置在主观测场内。目的是长期观测当地的气候环境变化条件下，农田主要管理方式对农田生态系统及土壤质量的影响。 (2)要求:①主要长期采样地应选择本地区典型性和代表性的土壤类型和轮作等管理制度，其中土壤类型的代表性最为重要。②施肥、灌溉和耕作制度一般采用本地区农民广泛使用的措施。4.长期采样地的管理 (1)实施典型代表性的种植制度、方式和农田管理制度 (2)施用肥料、农药的品种与所在区域的主要品种一致，施肥量和灌溉量与所在区域的平均水平一致。 (3)长期采样地的管理方式确定后，不得随意改变。 (4)生态试验站新设置的长期观测采样地和辅助长期观测采样地，均应按照5.采样的基本原则 (1)首先采集土壤样品要保证所采样品的随机性。 (2)其次，采集土壤样品要有效地控制采样中的各种误差。 (4)必须针对不同的土壤类型分别取样。6.土壤样品采集类型(剖面样和混合样)剖面样 (1)采样频度:土壤长期观测指标中的剖面土壤性质(如剖面土壤微量元素和矿质元素等)，是5〜10年采集和测定1次。 (2)采样的层次：农田生态系统中土壤采样的目的是观测耕作和施肥等管理措施对土壤质量(养分状况、pH微量元素和物理参数)的长期影响，采样常常涉及主要根系区而不准确地区分发生层)。 表层混合样在农田生态系统的长期采样区甚至一个田块，为了得到代表性的土样并减少分析工作量，常常采集多点混合样。其前提条件是采样区(田块)地形地貌7.土壤采样点的配置方法 (1)简单随机法将观测单元(如长期采样地)分成网格，每个网格编上号码，在计算确定采样点数后，在所有的号码中随机抽取规定的样点数的号码，其号码对应的查 (2)分区随机法适用条件：在对观测场的长期采样地土壤进行调查后，如果发现长期采样地的地形地貌变化较大、土壤性质有显著的空间变异时。方法：应按地形条件和土壤条件：(如土壤类型、土壤颜色等)的差异确定分区的界线，进行分区，在每个分区内保证地形和土壤条件均匀性，然后在分区中进行随机布 (3)系统布点法方法：把所观测的区域分成大小相等的方格，网格线的交叉点为采样点。在每个采样点的1m直径范围内采集8〜10个土壤样品构成 (4)非系统布点法非系统布点法是按WN和X形的线段布置采样点(图3-6)，然后混合组8.土壤采样目的： 多限于耕作层(根密集区)。 (2)编制土壤图：按土壤类型和剖面的发生层次采取。 9.土壤样品的类型及原则类型： 品 10.土样制备的目的 (1)剔除非土壤成分。 (3)全量分析项目，样品需要尽可能磨细，以使分解样品的反应能够完全和彻底。 (4)防止霉变，使样品可以长期保存。第四章1.野外观测场地的空间分级和属性分类： (1)第一级：典型区域：有代表性生态系统典型区域、完整的水循环区域、其他生态系统类型区域。 (2)第二级：观测场；小流域、地理单元、其他典型地段。 (3)第三级：观测采样地：主观测场、辅观测场、其它类型观测样地。*图4』丘陵山区农田水环境长期观测炀地总体布局示意图2.质量含水量：指土壤中水分的质量与干土质量的比值。容积含水量：指土壤总容积中水所占的容积分数，又称容积湿度、土壤水的对数量。水深：指在一定厚度(h)和一定面积土壤中所含水量相当于同面积水层的厚绝对水体积(容量)：指一定面积一定厚度土壤所含水量的体积，量纲为L/m3。：在标准大气压下，从水池中把极少量的纯水从基准面上等温的、可逆指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态。土壤水分特征曲线：土壤水的基质势或土壤水吸力是随土壤含水量的变化而由表面的水分子由液态转化为气态逸出水面的过程。水面蒸发可分为汽化和3.蒸散测定方法蒸散的量化方法常见的分类为:水文学法、微气象学法、植物生理学法、遥感方法以及SPAC综合模拟法、经验公式法等6大类别。4.环境水质监测目的(2)对各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。据(3)对水环境污染事故进行应急监测。(4)为环境管理提供有关数据和资料。(5)为评价、预测预报及科研提供基础数据和手段。5.地表水质监测方案沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等;水体沿岸的资源现状和水资源的用途，饮用水源分布和重点水源保护区：水体流域土地功能及近期使用计划等。 (2)监测断面的设置：有大量废水排入河流的主要居民区、工业区口；饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐及重大水力设施所在地;较大支流汇分混合处；入海河流的河口处、受潮汐影响的河段和严重水土流失区；国际河流出入国境线的出入口处；尽可能与水文测量断面重合。 (3)采样点的设置断面上垂线的布置泓垂线左右近岸有阴显水流处各设设左*申*右三茶垂线(申泓r左、右近岸有明显水流处)宽的口应酌情埴加垂线上采样点的布设测斷血垂銭垂线垂线上采垂线上采水深小于或等于测水面下0,3—0.5m处设一个处各嫂一牛三个采拝点三个采拝点术面下63—F0,5皿处.词底级上约0.5m水洙走过5Qn水洙走过5Qn (4)米样时间和米样频率的确定较大水系干流和中、小河流：全年采样不少于6次，采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。流经城市工业区、污染较重的河流、游览水域、饮用水源地：全年采样不少于12次，采样时间为每月一次或视具体情况选定。底泥每年在枯水期采样 (5)采样及监测技术的选择设有专门监测站的湖、库：每月采样1次，全年不少于12次。其他湖泊、水库全年采样9次，枯、丰水期各1次。有废水排入、污染较重的湖、库，应酌情增加采样次数。背景断面每年采样1次。 (6)结果表达、质量保证及实施计划6.水样的类型 (1)瞬时水样：在某一地点从水体中随机采集的分散水样。 (2)混合水样：在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水 (3)综合水样：不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所等到的水7.水样的运输和保存 (2)水样的保存：常用容器：硼硅玻璃、石英、聚乙烯、聚四氟乙烯。水样贮放时间：清洁水样72h、轻污染水样48h、严重污染水样12h。保存水样方法：冷藏或冷冻：抑制微生物活动；加入化学试剂：加入生物抑制剂，调节pH值，加入氧化剂或还原剂。第五章1.小气候观测指标：降水、太阳辐射、温度(大气、地温)、风、湿度气压、蒸发、灾害性天气、霜日和无霜期。2.地面气象观测的定义和内容定义：利用气象仪器和目力，对靠近地面的大气层的气象要素值，以及对自由大气中的一些现象进行观测。内容： (1)气温、气压、空气湿度、 (2)风向风速、 (3)云、能见度、天气现象、 (4)降水、蒸发、日照、 (5)雪深、地温、冻土、电线结冻等。3.观测场环境要求 (1)气象台站的地址应选在能代表其周围大部分地区天气、气候特点的地方，并且尽量避免小范围和局部环境的影响，同时应当选在当地最多风向的 (2)观测场要求四周平坦空旷并能代表周围的地形，观测场附近不应有任何物体。孤立、不高的个别障碍物离观测场的距离，至少要在障碍物高度的三测场周围十米范围内不能种植高杆作物，以保证气流畅通。 (3)气象台站的房屋一般应建在观测场的北面。 (4)一个气象台站建成之后，要长期稳定，不要轻易搬家，因为轻易搬家不仅会影响观测资料的连续性，影响使用，还会造成很大浪费。4.观测场的要求 (1)大小：25X25平方米16东西向)X20(南北向)，平方米高山、海岛站不受此限。 (2)场地应平整，保持有均匀草坪，草高不能超过20厘米。场内不准 (3)场内铺设0.3~0.5米宽的小路(不用沥青)，只准在小路上行走。周围设1.2米的稀疏护栏，保持空气流通。 (4)要保持场内整洁，剪下的草要及时运出。 (5)有积雪时，小路上的积雪可清除，场地积雪不清理。5.观测仪器的布置保持距离，互不影响；北高南低，东西成行；具体要求：1.高的仪器安置在北面，低的仪器顺次安置在南面，东西排列成行。2.仪器之间，南北间距不小于3米，东西间距不小于4米。仪器距围栏不小3.观测门最好开在北面，仪器安置在紧靠东西向小路的南面，值班人员应从6.地面气象观测观测时间测分为定时观测和不定时观测两类。定时观测是气象台站的基本观测，主要目的是为天气预报提供依据，积累资料，了解一个地方的气候变化规律，为经济建设服务。气象工作者经过统计发现，每天选择适当时间观测4次与观测24次(1次/每小时)的日平均7.地面气象观测观测程序 (1)一般在正点前30分钟左右巡视观测场及所用仪器，尤其注意湿球温度表球部的湿润状态和冬季溶冰等准备工作 间观测8.大气污染监测目的(1)判断大气质量是否符合国家制定的大气质量标准；(2)判断污染源造成的污染影响，确定控制和防治对策，评价防治措施的效果； (3)收集大气本底及其趋势数据，积累长期监测资料，结合流行病学调查，为保护人类健康，制定和修正大气质量标准； (4)研究大气扩散数学模式，为新污染源对大气质量的影响进行预断评价；提供规划部门作为决策时的参考。并为大气污染的预测、预报提供依据。9.大气污染监测点数和密度的确定(1)按人口密度确定设立监测点保证监测能如实地反映公众在污染物中暴露的情况。 (2)按污染物确定考虑到各种污染物之间的差异，有些污染物的化学性质过化学反应在大气中形成。10.大气样品的采集方法(1)直接采样法：注射器采样、塑料袋采样、采气管采样、真空瓶采样。 (2)富集浓缩采样法：溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝11.采样仪器由收集