生态监测的技术及在我国的应用

中国新技术新产品生态与环境中国新技术新产品200９ＮＯ.２ChinaNewTechnologiesandProducts生态监测的技术及在我国的应用杨焕军（大埔县环境保护监测站，广东大埔514200）1生态监测的技术方法生态监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断，从而获得生态系统中某一指标的特征数据，通过统计分析，以反映该指标的现状及变化趋势。在选择生态监测具体技术方法前，要根据现有条件，结合实际制定相应的技术路线，确定最佳监测方案。技术路线和方案的制定大体包含以下几点：生态问题的提出，生态监测台站的选址，监测的内容、方法及设备，生态系统要素及监测指标的确定，监测场地、监测频度及周期描述，数据的整理（观测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、图形及图象数据），建立数据库，信息或数据输出，信息的利用（编制生态监测项目报表，针对提出的生态问题建立模型、预测预报、评价和规划、政策规定）。在确定具体的生态监测技术方法时要遵循一个原则，即尽量采用国家标准方法，若干国家标准或相关的操作规范，尽量采用该学科较权威或大家公认的方法。一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法。生态监测具有着眼于宏观的特点，是一项宏观与微观监测相结合的工作。对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测，必须采用先进的技术手段。其中，生态监测平台是宏观监测的基础，它必须以三S技术作支持，并要具备容量足够大的计算机和宇航信息处理装置。三S技术，即地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）和全球卫星定位技术（GPS）。三项技术形成了对地球进行空间观测、空间定位及空间分析的完整的技术体系。它能反映全球尺度上生态系统各要素的相互关系和变化规律，提供全球或大区域精确定位的高频度宏观资源与环境影像，揭示岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和关系。在RS和GIS基础上建立的数学模型，能促进以定性描述为主到定量分析为主的过渡，实行时空的转移，在空间上由野外转入室内，在时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量预测未来。3S技术是宏观生态环境监测发展的方向，是其发展的主要技术基础，在今后较长的一个时期内，遥感手段将在生态环境监测中得到更广泛的应用，地理信息系统作为“3S”技术的核心将发挥更大的作用。目前美国、欧洲、日本和我国都在制定新的观测计划，国内北京、上海、重庆、厦门等地都在推进基础数字化工作，推广GPS定位观测，这些计划的实施将为区域环境监测提供重要的数据。传统监测手段，只能解决局部监测问题，而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖三S技术。充分利用计算机技术把遥感、航照、卫星监测、地面定点监控有机结合起来，依靠专门的软硬件使生态监测智能化，使生态资料数据上网，实现生态监测网络化，是目前以及今后相当长的一段时间里监测人员的重点工作内容。2国内生态监测现状在我国环境监测中，对自然生态环境破坏和恶化的监测与环境污染监测相比，仍处于落后状况。2001年10月在成都召开的第六次全国环境学术交流会上，提交的158篇论文中，有关生态监测的论文仅16篇，约占10%，这也从一个侧面说明了这一问题。由于人口和资源的压力，过去长期忽视生态环境保护，使我国生态环境的破坏和恶化已十分严重，特别是占国土总面积1/3的广大干旱半干旱草原和荒漠地区生态环境问题最为突出，因此对荒漠生态监测的研究在国内开展最早，做的工作也最多。新疆环保科研所1984年接受“荒漠生态系统定位观测研究”工作。中科院在新疆建立了阜康、策勒、吐鲁番等生态实验站，目前已取得了一定的成果。近年来，我国提出的“地球动态观测信息网络”、“我国代表类型区生态状况和变迁规律的大尺度时空观测研究以及发展趋势预测”，“中国资源生态环境预警研究”等方案及计划，均侧重生态监测的内容。在此基础上，中科院的“我国生态系统研究站网”研究计划（CERN）已经实施，其所属的53个生态定位站进行了大量的生态研究工作，成果已引起世界各国的关注。新疆、内蒙、洞庭湖、舟山等生态站的建立，为生态监测提供了广大的应用前景。国内在生态监测指标及生态质量评价指标体系方面也做了一些工作。中山大学与华南环科所在海南岛生态质量评价指标体系研究中，提出生物量、多样性、稳定性和清洁度四原则和20个指标参数，并将每个参数按生态学特征及影响划分为5个等级。吉林环科所对东北自然保护区生态指标体系研究中，将生态指标体系划分为三个层次五个指标。袁国应等自1987年起开展了荒漠生态监测指标体系的定位观测研究，历经5年建立了荒漠生态系统指标体系。陆强国根据洞庭湖湿地功能区特点及生态目标，拟定了生态监测指标体系和优先监测项目。张建辉等对农业监测目标与监测指标体系选择进行了探讨。宋国利等提出了北方森林、农业、矿业开发生态监测指标。沈志介绍了物候学在生态监测中的应用。目前，我国生态监测工作的特点注