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生態監測的特點精選(九篇)

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生態監測的特點

第1篇:生態監測的特點范文

【關鍵詞】環境;監測;技術

一、生態環境監測概述

上世紀60年代后,隨著全球生態環境問題的出現,生態環境監測從一般意義上的環境污染因子監測開始向生態環境監測過渡和拓寬,生態環境監測采用的是生態學的多種措施與方法,從多個尺度上對各個生態系統結構和功能的格局的度量,主要通過監測生態系統條件、條件變化、對生態環境壓力的寫照及其趨勢而獲得,也可以說生態監測是運用可比的方法,在時間與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,其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,從方法原理、目的、意義等多方面作了較為全面的闡述,而在監測對象上,生態環境監測既不同于城市環境質量監測,也不同于工業污染源監測,從生態環境監測發展的歷程來看,現今的生態環境監測主要側重于宏觀的、大區域的生態破壞問題,其反映人類活動對我們所處的生態環境的全貌、綜合影響的優點,生態環境監測可用作對農田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動植物等進行監測,我們不難看出,生態環境監測是環境監測的拓寬,除開新理論、新技術和新措施外,環境監測的理論和實踐定能作為生態監測得以發展和完善的基礎保障,景觀生態學、農業生態學、森林生態學、淡水生態學、海洋生態學、荒漠生態學、環境經濟學等理論與實踐對生態環境監測也是大有益處。

二、生態環境監測程序

一是現場調查與資料收集。生態環境污染隨時間、空間變化,受氣象、季節、地形地貌等因素的影響,應根據監測區域呈現的特點,進行周密的現場調查和資料收集工作,主要調查各種污染源及其排放情況和自然環境特征,包括地理位置、地形地貌、氣象氣候、土地利用情況以及國家經濟發展狀況;二是確定監測項目。應當按照國家規定的生態環境質量標準,結合該地區污染源及其主要排放物的特點用以選擇,并且還要測定一些氣象與水文項目;三是數據處理與結果上報。因監測誤差存在于生態環境監測的整個過程,所以唯有在可靠的采樣和分析測試的基礎上,運用數理統計的辦法來處理數據,方有可能得出符合客觀要求的數據,處理得出的數據應經仔細復核后才可上報。

三、監測的方案與技術路線

生態環境監測技術方法就是對生態系統中的指標進行具體測量和判斷,以獲得生態系統中某一指標的關鍵數據,通過統計數據,來反映該指標的狀況及變化趨勢,我們在選擇生態環境監測具體技術方法前,需根據已知條件,結合確定的技術路線,確定最理想的監測方案,技術路線和方案的確定大致包括以下幾點:生態問題的提出,生態監測臺站的選址,監測的對象、方法及設備,生態系統要素及監測指標的確定,監測場地、監測頻度及周期描述,對于一些特殊指標可按目前生態站常用的監測方法,生態監測具有著眼于宏觀的特點,是一項宏觀與微觀監測相結合的工作,對于結構與功能復雜的宏觀生態環境進行監測,必須采用先進的技術手段。

四、生態環境監測的技術

第2篇:生態監測的特點范文

Abstract:Eco-environmental protection is an important part of sustainable development, and ecological environment monitoring is the development trend of environmental monitoring. This article focuses on the concept of eco-environmental monitoring and ecological monitoring, and gives a brief overview of current development status of China's ecological monitoring.

關鍵詞:生態環境監測;生態監測技術

Key words: ecological monitoring;ecological monitoring technology

中圖分類號:X835 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)23-0109-01

0引言

隨著人們對環境問題認識的不斷深化,環境問題不再局限于排放污染物引起的問題,而且還包括環境的保護、生態平衡和可持續的資源問題,因此,環境監測也從一般的環境污染因子監測向生態環境監測過渡和拓寬。人們開始認識到,為了保護生態環境,必須對環境生態的演化趨勢、特點及存在的問題建立一套行之有效的動態監測與控制體系,這就是生態環境監測。環境監測以單純的理化指標和生物指標監測,只對大氣、水、土壤等中的化學毒物或有害物理因子進行測定,強調“局部剖析”,存在很大的局限性;而生態環境監測著眼于“整體綜合”,對人類活動造成的生態破壞和影響進行測定。可以說,生態環境監測是生態保護的前提,是生態管理的基礎,是生態法規的依據。生態環境監測是環境監測發展的必然趨勢。目前,生態環境監測已在全球范圍內展開,但在我國才剛起步,還缺乏統一的標準和技術規范。

1生態監測

生態系統是指地表生物與非生物間的相互依存關系。生態質量是環境質量的核心,是以生態學為基礎,通過生態系統各部分組成、變化規律和相互關系、以及人為作用下生態系統結構和功能的變化來評價環境質量。生態監測是采用生態學的方法和手段,從不同尺度上對各類生態系統結構和功能的時空格局的度量,主要通過監測生態系統條件、條件變化、對環境壓力的反映及其趨勢而獲得。生態監測,又稱生態環境監測,目前國際上還沒有統一規范的定義。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。目前所指的生態監測主要側重于宏觀的、大區域的生態破壞問題。生態監測的對象可分為農田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動植物等。生態監測可分為宏觀生態監測和微觀生態監測兩大類:宏觀生態監測對象的地域等級至少應在區域生態范圍之內,最大可擴展到全球。微觀生態監測研究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。一個完整的生態監測應包括宏觀和微觀監測兩種尺度所形成的生態監測網。

2生態監測技術

生態監測技術方法就是對生態系統中的指標進行具體測量和判斷,從而獲得生態系統中某一指標的特征數據,通過統計,以反映該指標的現狀及變化趨勢。生態監測技術方案的制定大體包含以下幾點:生態的提出;生態監測臺站的選址;監測方法及設備;生態系統要素及監測指標的確定;監測場地、監測頻度及周期描述;數據的整理;建立數據庫;信息或數據輸出;信息的利用。在確定具體的生態監測技術方法時要遵循一個原則,即盡量采用國家標準方法,盡量采用該學科較權威或大家公認的方法。一些特殊指標可按生態站常用的監測方法。生態監測是一項宏觀與微觀監測相結合的工作。生態監測平臺是宏觀監測的基礎,它以3S技術作支持,并具備強大的信息處理裝置。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))是宏觀生態環境監測發展的方向,它充分利用計算機技術把遙感、航照、衛星監測、地面定點監控有機結合起來,依靠專門的軟硬件使生態監測智能化,使生態資料數據上網,實現生態監測化,是目前以及今后相當長的一段時間里監測人員的重點工作內容。

3國內生態監測現狀

在我國環境監測中,對生態環境破壞和惡化的監測與環境污染監測相比,仍處于落后狀況。我國對荒漠生態監測的研究開展最早,做的工作也最多,新疆環保科研所早在1984年就接受了“荒漠生態系統定位觀測研究”的工作。近年來,我國提出的“地球動態觀測信息網絡”、“我國代表類型區生態狀況和變遷規律的大尺度時空觀測研究以及發展趨勢預測”、“資源生態環境預警研究”等方案和計劃,均側重生態監測的內容。中科院的“我國生態系統研究站網”研究計劃已經實施,成果已引起世界各國的關注。新疆、內蒙、洞庭湖、舟山等生態站的建立,為生態監測提供了廣大的應用前景。中山大學與華南環科所在海南島生態質量評價指標體系研究中,提出生物量、多樣性、穩定性和清潔度四原則和20個指標參數,并將每個參數按生態學特征及劃分為5個等級。吉林環科所對東北自然保護區生態指標體系研究中,將生態指標體系劃分為三個層次五個指標。目前,我國生態監測工作的特點是注重生態過程的研究,生態監測覆蓋范圍較小,屬微觀監測范疇。隨著我國空間技術的發展,宏觀生態監測有了一定的進步,3S技術成為近幾年來生態監測工作者們研究的重點內容,并顯示出其快速準確的明顯優點,是宏觀監測技術發展的趨勢。“六五”期間內蒙古草場資源遙感調查,“七五”期間三北防護林遙感調查、黃土高原遙感調查均包括生態監測內容。新疆環境監測中心站利用氣象衛星五個波段影象數據,完成了全區土地荒漠現狀的評價工作。利用GIS系統預測預報模型對黃土高原、三峽庫區等重點侵蝕區域進行土地退化預報、景觀生態退化預測、小流域土壤侵蝕預測。近年來,利用遙感技術監測牧場產量、農作物產量、資源調查、水土保持狀況和災害預測等方面都取得了一定的成果,為宏觀生態監測積累了經驗。目前,特別需要一套操作性強的指標體系和方法,并且對各種生態類型監測的技術路線和要求有一個統一的規劃,以便大范圍普遍開展生態監測工作。

第3篇:生態監測的特點范文

1 生態監測

生態監測是采用生態學的各種方法和手段,從不同尺度上對各類生態系統結構和功能的時空格局的度量,主要通過監測生態系統條件、條件變化、對環境壓力的反映及其趨勢而獲得。生態監測的對象可分為農田、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,它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。

2 生態監測的類型

根據生態監測兩個基本的空間尺度,生態監測可分為兩大類:

2.1 宏觀生態監測。

研究對象的地域等級至少應在區域生態范圍之內,最大可擴展到全球。宏觀生態監測以原有的自然本底圖和專業數據為基礎,采用遙感技術和生態圖技術,建立地理信息系統(GIS)。其次也采取區域生態調查和生態統計的手段。

2.2 微觀生態監測。

研究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。微觀生態監測以大量的生態監測站為工作基礎,以物理、化學或生物學的方法對生態系統各個組分提取屬性信息。

根據監測的具體內容,微觀生態監測又可分為干擾性生態監測、污染性生態監測和治理性生態監測以及環境質量現狀評價生態監測。

宏觀生態監測必須以微觀生態監測為基礎,微觀生態監測又必須以宏觀生態監測為主導,二者相互獨立,又相輔相成,一個完整的生態監測應包括宏觀和微觀監測兩種尺度所形成的生態監測網。

3 生態監測的任務

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;通過監測數據的集積,研究上述各種生態問題的變化規律及發展趨勢,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),MAB(人與生物圈)等,加入國際生態監測網絡。

4 生態監測的技術方法

生態監測技術方法就是對生態系統中的指標進行具體測量和判斷,從而獲得生態系統中某一指標的特征數據,通過統計分析,以反映該指標的現狀及變化趨勢。在確定具體的生態監測技術方法時要遵循一個原則,即盡量采用國家標準方法,若干國家標準或相關的操作規范,盡量采用該學科較權威或大家公認的方法。一些特殊指標可按目前生態站常用的監測方法。

生態監測具有著眼于宏觀的特點,是一項宏觀與微觀監測相結合的工作。對于結構與功能復雜的宏觀生態環境進行監測,必須采用先進的技術手段。其中,生態監測平臺是宏觀監測的基礎,它必須以三S技術作支持,并要具備容量足夠大的計算機和宇航信息處理裝置。三S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)。三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。它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。在RS和GIS基礎上建立的數學模型,能促進以定性描述為主到定量分析為主的過渡,實行時空的轉移,在空間上由野外轉入室內,在時間上從過去、現在的研究發展到在三維空間上定量預測未來。

3S技術是宏觀生態環境監測發展的方向,是其發展的主要技術基礎,在今后較長的一個時期內,遙感手段將在生態環境監測中得到更廣泛的應用,地理信息系統作為“3S”技術的核心將發揮更大的作用。目前美國、歐洲、日本和我國都在制定新的觀測計劃,國內北京、上海、重慶、廈門等地都在推進基礎數字化工作,推廣GPS定位觀測,這些計劃的實施將為區域環境監測提供重要的數據。

第4篇:生態監測的特點范文

生態環境觀測研究臺站是在特定區域或生態系統分布區建立長期觀測研究設施,用于對自然 狀態或人為干擾下生態系統的動態變化格局與過程進行長期監測,通過長期定位觀測能夠識別和剔除生態環境短期波動帶來的不確定性,研究生態系統發生、發展、演替的內在規律和變化機制,揭示生態系統的周期性規律’為生態環境管理及調控提供支持。世界上最早開展生態環境定位觀測研究的是英國洛桑試驗站(RothamstedResearch),于1843年開始農業生態系統的觀測試驗和研究,所設立的7個長期定位試驗已經連續進行了150?170年。20世紀80年代以來,生態環境觀測研究網絡發展迅速,一些國家、國際組織和國際合作項目建立了不同尺度的生態研究網絡,用以開展生態系統在人類和自然雙重影響下的演變機理和過程研究w。目前生態環境長期觀測研究從單站點的定位觀測逐漸向臺站網絡觀測研究發展’同時借助遙感、地理信息技術及數學模型向綜合集成研究發展。

在國務院的《“十二五”國家自主創新能力建設規劃》中提出要加強農業、氣象、生態、環保、交通、水利等領域野外科學觀測研究站(網)的建設,同時《國家環境保護“十二五”科技發展規劃》中也提出要建立國家環境保護野外觀測研究站,逐步形成適應生態環境保護科學研究和綜合決策需要的野外生態環境觀測研究網絡。筆者就目前區域和國家尺度的主要生態環境監測網絡的建設及發展趨勢進行歸納總結,以期為中國環境保護觀測研究臺站的建設提供借鑒。

1區域生態環境觀測網絡

區域尺度的生態環境觀測網絡多數在20世紀90年代由聯合國及有關國際組織領導建立,用以收集區域的生物、大氣、水、土壤以及污染物的綜合觀測數據。目前主要觀測網絡有全球環境監測系統(GEMS)、全球陸地觀測系統(GT0S)、國際長期生態研究網絡(ILTER)、全球通量觀測網絡(FLUXNET)以及國際生物多樣性觀測網絡(GE0-B0N)等。

1.1GEMS

1972年在瑞典斯德哥爾摩召開的聯合國人類環境會議上提出要建立全球淡水質量數據庫;1978年,在世界衛生組織(WH0)、世界氣象組織(WM0)、聯合國教科文組織(UNESCO)和聯合國環境規劃署(UNEP)聯合支持下,GEMS水項目在加拿大國家水環境研究所啟動,其宗旨是以水資源可持續管理為目標’提供全球內陸淡水水質現狀及趨勢方面的數據、信息、評估及研究。

截至2013年底,該網絡在全球共布設4055個監測站點,其中非洲368個、北美洲1124個、拉丁美洲及加勒比地區1454個、歐洲358個、亞太地區636個、西亞115個。該網絡成員分為2類:官方的國家節點和非政府組織、大學及研究機構的協作節點,其中國家節點的成員國有83個,非洲18個、拉丁美洲及加勒比地區12個、北美洲2個、亞太地區23個、西亞6個、歐洲22個。積累了從1965-2013年的460萬個水環境監測數據,監測指標包括物理和化學、營養、主要離子、金屬離子、有機物、有機污染物、微生物以及水文學等8個方面的內容和項目。

1.2GTOS

為了觀測、模擬和分析全球陸地生態系統以便維持其可持續發展,1993年聯合國糧農組織(FA0)、UNEP、UNESCO、WM0以及國際科學聯合會理事會(ICSU)聯合發起籌建GT0S[9]。1995年,籌建階段的任務基本完成,編制了《全球陸地觀測系統一從概念到實踐》規劃報告。1996年,5個聯合發起的國際組織代表在羅馬召開會議,標志著GT0S進入實施階段,同時組建了由全球范圍內的17名專家組成的GT0S指導委員會。GT0S的目標是要解決5個方面的關鍵性問題:①土地利用變化及退化對可持續發展的影響,未來土地能否生產足夠的糧食滿足人口所需;②評估哪些地方、哪個時候會出現淡水資源的短缺,并且評估缺口有多大;③氣候變化會對陸地生態系統產生哪些影響;④生物資源喪失是否會對生態系統及人類社會造成不可逆轉的損害,哪種資源將會消失,在哪些地方會發生;⑤有害物質在哪些地方和何時會成為人類及環境健康的主要威脅,生態系統降解有害物質的能力有多大。

GT0S通過遙感和地面觀測2種手段獲取陸地生態系統數據,數據采集均采用全球一致的標準和方法,保證了全球不同區域數據的可比性。為了推動全球和地區性的生態系統數據整合以及區域性監測網絡的構建工作,GT0S還組建了4個技術委員會,分別為海岸帶、陸地氣候觀測、陸地碳觀測以及全球森林和土地覆蓋動態觀測技術委員會,建立了從宏觀區域-研究中心-研究臺站-采樣點多尺度的觀測指標體系,同時結合不同時空分辨率的多源遙感影像,最終能獲得時間分辨率為1d、空間分辨率為30m的陸地生態系統觀測數據。目前已納入觀測的生態環境指標超過180個,社會經濟指標達55個。

此外,GT0S與全球氣候觀測系統(GC0S)和全球海洋觀測系統(G00S)組成了目前全球尺度上最具代表性的生態環境觀測系統[12],它們之間互相交叉又形成了一些新的觀測系統,如GT0S和GC0S聯合建立的陸地氣候觀測系統(T0PC),GT0S和G00S聯合建立的海岸帶觀測系統,GC0S和G00S聯合建立了海洋氣候觀測系統(00PC),GT0S、GC0S、G00S聯合組建的全球觀測系統信息中心,用于全球陸地、海洋和大氣觀測數據的整合和共享。

1.3ILTER

為更好地促進全球層面的生態系統長期觀測研究交流與合作,1993年,在美國科羅拉多州埃斯特斯公園召開的美國長期生態研究會議上,來自16個國家的39位科學家和官員提議建立ILTER。ILTER主要研究領域有5個方面,分別為生物多樣性監測評估、氣候變化與土地利用及生態系統服務關系、社會經濟發展與氮生物地球化學循環的聯系及相互作用、氣候變化的影響及適應策略、生態系統服務評估。

截至2013年底,ILTER包括39個國家級長期生態研究網絡,其中非洲地區4個、中南美洲地區3個、東亞太平洋地區8個、歐洲地區21個和北美洲地區3個;組建了東亞-太平洋地區、歐洲、非洲、北美及中南美洲5個區域性監測網。在組織模式上,ILTER建立了由主席、副主席、執行委員會、協調委員會和組成成員國組成的組織結構,目前主席由墨西哥的ManuelMaass博士擔任,副主席由中國的傅伯杰院士擔任,執行委員會6位委員來自6個區域(中南美洲、東亞太平洋、東歐、西歐、北美洲和南部非洲),協調委員會32位委員來自32個成員單位。

在ILTER的國家級成員中,美國長期生態研究網絡(US-LTER)、英國環境變化網絡(ECN)和中國生態系統研究網絡(CERN)是3個最為重要的國家級生態網絡,也是ILTER的發起成員網絡。目前,ILTER已經發展成為一個全球性的重要學術組織,并與GT0S等全球性觀測網絡一起,為全球生態系統監測和研究、自然資源管理作出了重要貢獻。

1.4FLUXNET

FLUXNET的概念最早在1993年“國際地圈-生物圈計劃”中被提出,1995年國際科學委員會正式討論成立FLUXNET,隨后在1996、1997年歐洲通量網(EuroFlux)和美洲通量網(AmeriFlux)相繼建成,1998年,NASA以驗證E0S產品為目的正式成立了fluxnet。

目前,FLUXNET注冊的國家或地區網絡已達53個,區域性監測網絡主要包括13個,有美洲、亞洲、非洲通量觀測網以及中國、日本、墨西哥、加拿大通量觀測網等。截至2013年底,已注冊的通量觀測塔有555個,主要分布在地球南緯40°?北緯70°之間從熱帶到寒帶的各種植被區,包括熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、針闊混交林、針葉林、草原、苔原、灌叢、農田、城市等生態系統。觀測指標不僅包括二氧化碳、水分和能量交換,還有區域的土地覆蓋類型、氣候氣象以及植物、土壤等。FLUXNET為全球陸地生態系統碳水循環、碳收支時空格局以及生態系統水碳過程的研究提供了全球范圍的實測數據。

1.5GEO-BON

為全面了解全球生物多樣性狀況,以及氣候變化、環境污染等對生物多樣性的影響,2008年,國際生物多樣性研究計劃(DIVERSITAS)、世界自然保護聯盟(IUCN)和美國國家航空航天局(NASA)等國際和地區性組織聯合建立了GE0-B0N,目標是構建一個全球性平臺來整合各地的生物多樣性監測數據和信息。GE0.B0N下設9個工作組,分別為基因多樣性監測工作組、陸地物種監測工作組、陸地生態系統監測工作組、淡水生態系統監測工作組、海洋生態系統監測工作組、生態系統服務功能監測工作組、遙感跨尺度整合及模型模擬工作組、監測數據整合和標準化工作組、生物多樣性指示指標研究工作組,每個工作組都有各自的成員單位、研究計劃及目標。

2國家尺度的生態環境觀測研究網絡

隨著全球性生態環境研究的不斷深入,生態環境觀測研究網絡受到許多國家和地區的重視,紛紛建立本國的生態環境觀測網絡用以開展生態系統觀測與試驗研究,而且大部分都成為了國際長期生態研究網絡的成員。在國家尺度的生態環境監測網絡中,US-LTER、ECN和CERN各具特色,各有代表性,是ILTER及其他全球性生態環境觀測研究網絡的發起成員網絡。

2.1US-LTER

US-LTER建于1980年,是世界上建立最早、覆蓋生態系統類型最多的國家長期生態研究網絡’由代表森林、草原、農田、湖泊、海岸、極地凍原、荒漠和城市生態系統類型的26個站點組成。監測指標體系囊括了生態系統各要素,包括生物種類、植被、水文、氣象、土壤、降雨、地表水、人類活動、土地利用、管理政策等。主要研究內容包括:①生態系統初級生產力格局;②種群營養結構的時空分布特點;③地表及沉積物有機物質聚集的格局與控制;④無機物及養分在土壤、地表水及地下水間的運移格局;⑤干擾的模式和頻率。

US-LTER的突出特點是注重觀測的標準化’制訂了有效度量標準’實施標準化測量’如《長期生態學研究中的土壤標準方法》(第二版)、《初級生產力監測原理與標準》、《環境抽樣的ASTM標準》、《生物多樣性的測量與監測:哺乳動物的標準方法》等,同時也非常注重監測數據的規范化共享?。在US-LTER基礎上,2000年,美國國家基金委員會(NSF)提出建立“美國國家生態觀測站網絡(NEON)”的設想’目標是針對美國國家層面所面臨的重大環境問題,利用最先進的儀器和裝備,在區域至大陸尺度上開展生態系統的觀測、研究、試驗和綜合分析;在組成結構上’先按照植被分區圖劃分為17個區域網絡,每個區域網絡由1個核心站和若干衛星站構成;17個區域網絡組成國家網絡。

2.2ECN

ECN建立于1992年,1993年開始陸地生態系統監測’1994年起開始監測淡水生態系統[22]。該網絡由12個陸地生態系統監測站和45個淡水生態系統監測站組成(河流站點29個、湖泊站點16個),覆蓋了英國主要環境梯度和生態系統類型。其突出特點是非常重視監測工作,對所有監測指標都制定了標準的ECN測定方法,同時也形成了非常嚴格的數據質控體系,包括數據格式、數據精度要求、丟失數據處理、數據可靠性檢驗等;所有監測數據都建立中央數據庫系統進行集中管理、共享。在監測指標上,ECN不追求監測生態系統全部要素指標,而是根據自然生態系統類型和特點來確定監測指標體系,如陸地生態系統監測指標在類型上包括氣象(自動氣象站13項、標準氣象站14項),空氣(二氧化氮),降水(14項),地表水(15項),土壤(15項),有脊椎和無脊椎動物’植被類型與土地利用變化;淡水生態系統監測指標在類型上有地表水(34項),地表徑流量’浮游植物(種類、豐富度、葉綠素a),大型水生植物(種類和豐富度),浮游動物(種類和豐富度),大型無脊椎動物(種類、豐富度、畸形程度)。

2.3CERN

CERN建于1988年,由1個綜合中心,5個學科分中心(分別為水分、土壤、大氣、生物和水體)和42個生態環境定位監測站組成,覆蓋農田、森林、草原、荒漠、湖泊、海灣、沼澤、喀斯特及城市9類生態系統,觀測指標達280多個,建立了42個綜合觀測試驗場’113個對比觀測試驗場’1100多個定位監測點和15000多個調查樣地的國家層次的生態環境綜合觀測系統,覆蓋中國主要氣候地帶和經濟類型區域。經過30多年的發展,目前已經構成了中國區域長期生態觀測-水、碳通量觀測-生物多樣性觀測-陸地樣帶觀測研究一體化的野外綜合平臺體系。

CERN非常重視觀測的標準化’制定了一系列水文、土壤、氣候和生物要素監測標準方法’編制了諸如《生態系統大氣環境觀測規范》、《陸地生態系統水環境觀測規范》、《陸地生態系統土壤觀測規范》、《陸地生態系統生物觀測規范》、《水域生態系統觀測規范》、《陸地生態系統生物觀測數據質量保證與質量控制》等叢書,建立了數據管理、質控和集成分析系統’監測數據實現了開放共享,成為國家科技共享平臺的特色數據資源[23-24]。在CERN基礎上,2005年,國家啟動了國家生態系統觀測研究網絡(CNERN)建設任務,目的是對現有的生態系統觀測研究臺站進行整合,在國家層面上建立跨部門、跨行業的科技基礎條件平臺,實現資源整合、標準化規范化監測、數據共享。通過對已有臺站的評估認證,目前有53個臺站納入了CNLRN,其中包括18個國家農田生態站、17個國家森林生態站、9個國家草地與荒漠生態站、7個國家水體與濕地生態站以及國家土壤肥力網和國家生態系統綜合研究中心。

    2.4日本長期生態研究網絡(JaLTER)

日本政府非常重視全國性的自然環境狀況普查,在1972年制定的《自然環境保護法》規定國家必須每5年實施一次生態環境基礎調查,內容包括地形、地質、植被、野生動物等,為國家環境保護政策實施提供依據。1973年開始第1次調查,截至2012年已完成7次自然環境保護基礎調查,建立了全國1kmX1km網格單兀的植被、野生動植物、地形地貌、水域的自然生態環境普查數據。其特點是每次調查都在上一次調查基礎上,突出不同的重點內容,在最近完成的第6次(1999一2005年)、第7次(2005-2012年)調查中重點開展了全國生物多樣性及植被狀況普查,并編制了1:2.5萬比例尺植被現狀圖。

在生態環境監測網絡方面,2002年日本政府啟動了“新?生物多樣性國家戰略”,由環境省自然環境局生物多樣性中心負責網絡管理,計劃在全日本建設1000個左右的固定監測子站,開展動植物棲息地環境及生活狀態的長期監測,每5年為一個工作周期,連續開展100年的長期監測。該計劃2003-2007年開展第1期工作,2008年起正式開展調查監測,截至2011年,共設置了1013個監測子站開展生物多樣性監測,同時每年度按照生態系統類型調查報告,每5年匯總分析編制一次綜合報告書。

2003年,日本生態學會與其他學會聯合發起了JaLTER建設,在森林、草地、湖泊、海洋生態系統開展長期定位觀測。重點圍繞3個研究目標,分別為全球變化對生物多樣性和生態系統功能的響應與反饋機制、海陸生態系統的水文-生物地球化學過程及相關作用關系、不同時空尺度生態系統監測網絡和技術研發。該網絡監測站點分為核心站和輔助站,截至2013年,有20個核心站、36個輔助站,監測指標包括氣象、水文、水質、物候、植被及二氧化碳通量等。JaLTER建立了臺站的定期評估機制,每4年評估一次,通過評估一方面吸納新的臺站加入網絡,另一方面已有臺站如果達不到評估標準,會被剔除出網絡[27]。

3中國生態環境觀測研究網絡狀況

在中國的生態環境觀測研究網絡中,除了在國際上具有重要影響的CERN外卜,林業部門從20世紀50年代開始逐步建立的中國森林生態系統定位研究網絡(CFERN)也具有重要影響,該網絡目前已發展成為橫跨30個維度、代表不同氣候帶的73個森林生態站組成的網絡,覆蓋了中國森林生態系統分布區,同時也在積極建設濕地生態監測網絡和荒漠監測網絡,規劃到2020年,森林生態站數量達到99個,濕地生態站達到50個,荒漠生態站達到43個。為了規范網絡運行管理及監測標準化和規范化,也制定并頒布了森林、濕地和荒漠方面的一系列標準規范[28]。

此外,中國水利、農業、環保等行業也根據業務需要建立了相應的生態環境監測網絡,如水利部門的水土保持監測網絡,由水利部水土保持監測中心、7大流域監測中心站、31個省級監測總站、175個重點地區監測分站以及分布在不同水土流失類型區的典型監測點構成了覆蓋全國的水土保持監測網絡。農業部門的生態環境監測網由全國農業環境監測網絡、漁業生態環境監測網絡和草原生態環境監測網絡構成,分別負責農業、漁業以及草原的例行監測與管理。環保部門以國家環境監測網為主,其目標是說清環境質量狀況及變化趨勢、說清污染源排放狀況、說清潛在的環境風險;經過30多年的建設形成了覆蓋全國的,涉及水、空氣、土壤、生物、生態、近岸海域等環境要素的網絡,在運行機制上建立了由國家、省、地市和縣4級監測站組成的業務化運行體系,負責不同層級行政區域內的環境監測業務。

4生態環境觀測研究網絡的發展趨勢

全球面臨著氣候變化、環境污染、土地利用變化以及生物多樣性喪失等一系列共性生態環境問題,其形成機理、演變過程及解決手段的研究,均需要基于系統科學的生態系統長期觀測研究數據,這也是20世紀80年代以來,全球性、區域性及國家不同尺度生態環境觀測網絡快速發展的重要原因。目前,國際上生態系統長期觀測研究主要圍繞4個研究領域,分別為生物多樣性與生態系統功能、生物地球化學循環過程、氣候變化對生態系統結構功能的影響和響應、人類-自然生態系統的相互耦合關系。

生態環境觀測研究網絡呈現出4個發展態勢:①多個臺站甚至多個觀測研究網絡的聯網觀測與研究逐漸成為主流。隨著生態系統研究的時空尺度不斷拓展,基于單個臺站的數據資料已經無法滿足研究需要,需要跨區域的不同監測站點甚至不同觀測網絡進行聯合觀測與研究,建立從樣地到區域甚至到全球多尺度的、系統的觀測與研究成為趨勢[29]。②重視觀測的標準化、規范化與數據共享。生態系統的聯網觀測研究必須保證觀測數據的可比性,因此,規范化、標準化觀測尤為重要,目前幾乎每個生態環境觀測研究網絡都將觀測行為的標準化和規范化作為首要任務,另外也在積極推動觀測數據的共享。今后需要繼續推進觀測的標準化和規范化,進一步統一不同生態環境觀測網絡的觀測標準,最好建立國際統一的觀測標準和規范。③觀測手段多樣化、自動化水平不斷提高。隨著生態環境觀測設備、實驗儀器以及通訊技術的不斷發展,特別是成套自動觀測設備的大量裝備,監測數據精確性得到提高,部分監測指標數據獲取的頻率從原來以天為單位甚至提高到以秒為單位[1]。④綜合觀測與模型模擬日益得到重視。地面長期定位觀測數據在空間尺度上具有局限性,只能反映有限空間范圍的生態環境狀況及變化過程,為了實現對區域甚至更大尺度生態系統結構、過程和功能的觀測研究,需要將長期定位觀測數據、遙感數據、地理空間數據進行集成和同化,同時借助數學模型開展的綜合研究日益得到重視[2931]。在環保業務領域,中國國家環境保護野外觀測研究臺站建設也是對國家環境監測網的補充和拓展,目前國家環境監測網在單個環境要素(如水、空氣)的監測已經形成了覆蓋全國的監測斷面(點位),但是按照生態系統角度進行綜合觀測(包括生物群落及水、氣、土等環境要素)與綜合評價還相對薄弱。為了更好地適應環境管理的需求,國家環境監測網需要對目前的監測任務和工作進行統一布置,對實行“一把尺子”的現狀進行調整,未來要根據自然區域(如區域、流域等)開展綜合監測與評價,需要拓展生物、生態、土壤等監測要素,同時研究建立相應的監測指標、評價方法、技術規范、數據質控及能力建設等,補充完善現有的環境監測技術系。

5結語

第5篇:生態監測的特點范文

城市環境保護工作是我國長期以來關注的重點,與此同時我們卻忽略了農村環境保護以及農村環境監測與環境質量評價工作的開展。農村環境保護工作隨著新農村建設的推進和農村污染狀況的惡化逐漸凸顯。

1 農村生態環境監測的意義

農村生態環境監測應在依法治理環境,建設好農村環境監督和監測隊伍的前提下,完成對農村資源的合理利用及開發保護,維護生態平衡,不僅保證了人類的身體健康,又最大程度的整體優化了環境效益、經濟效益、生態效益。

2 農村生態環境監測的內容

2.1 例行監測

例行監測作為縣監測站環境監測的主體,不僅為掌握環境容量提供良好依據,而且更好的積累了歷史資料,對未來發展趨勢進行預測提供了科學的方法。現在,我們需要把探索的重點放在如何加強提高例行監測數據資料的連續性,數據的準確性,監測點的科學性以及樣品的代表性的問題上。

2.2 監視性監測

農村生態環境監本文由收集整理測要加強監視性監測,并使之成為監測的主體。對污染源進行監視監測,可以使環境法規、環境規劃、綜合防治等的制定有據可行,也對污染負荷的特征值又可以更好的掌控。為了對生態環境的重要變化進行監視而設立了監督網點,其目的在于將儀器的、人工的、生物的監督辦法應用到主要污染單位、河道及地域的治理中。

2.3 特種目的監測

類似特種目的監測的監測,其內容、形式、目的不盡相同。比如污染事故仲裁監測、污染源調查監測、企業升級監測等。

2.4 研究性監測

污染物的確定及探明監測,是依照某生態環境課題的研究目的為前提的,測試由排放源到受體的全過程,并觀察在此過程中污染物的濃度以及對環境的影響。

3 農村生態環境質量監測的布點原則

農村環境質量主要包括農村水環境、空氣環境、土壤環境質量幾方面的內容,是指農村人居環境質量與農業生產息息相關的環境質量。我國農村村莊數量較多,面積廣闊無垠,我們沒有條件對每個村莊都一一進行環境質量監測采樣,可是我們可以在對農村環境狀況的基本信息充分了解的前提下,對我國4種基本類型村莊的分布與構成進行分析統計(即:以禽畜或水產養殖為主的村莊、位于城市周邊受城市環境污染影響較重的村莊、以農田種植為主的村莊以及鄉鎮企業較多或有歷史遺留工礦污染場地的村莊),關于監測的開展,可以選取那些不同地區地域的不同類型的具有代表性的村莊。關于典型村莊的選擇,環境質量監測的布點應遵循以下原則:

3.1 優選點位,強調代表性

確保農村環境質量監測與結論科學、客觀、真實的關鍵是:在優化選點定位之前,應對所要調查的農村的污染源、環境情況進行充分細致的調查和了解,保證被調查村莊具有一定的代表性且監測結果能準確真實地體現農村環境質量的監測點位。

3.2 隨機布點,突出重點的原則

對監測點位依據隨機性原則布設,對不同地區的農村環境質量進行監測,這樣才能更客觀更全面的體現農村環境質量狀況。針對那些己證實或者持懷疑態度的污染較嚴重的地域,應首先優先考慮布設,并根據實際情況增設監測點位,加強對該區域環境質量狀況的監測和掌握。

4 監測項目的確定原則

我們要對農村的環境質量進行檢測,這就需要選擇一定的檢測項目,并且這個項目必須兼顧代表性、靈活性、針對性和可操作性的特點。換句話說,我們所選取的環境指標是嚴格的,它應該具有代表性,能夠折射農民的生產生活、身體健康狀況,還要考察環境對動植物生長的影響程度。我們所選取的檢測項目也不是無根據的,它必須以農村的環境質量為依據,能夠如鏡子一樣,不僅能映照出農產品所處的地理環境質量,還能映照出農村的環境狀況。不可忽視的是,

農村的條件較差,交通不便、水電供應情況比較糟糕,這就給農村環境檢測帶來更大的挑戰,不但要求具有容易檢測的評價指標,而且還必須具有可操作性強的檢測指標。

5 農村生態環境監測應做到四個結合

5.1 常規監測與重點監測相結合

就當前來看,農村環境檢測工作存在諸多缺陷,它還是個新課題,尚未步入成熟期,檢測內容尚未明確、檢測指標模糊不清、檢測頻率高低不一,這些缺陷使得檢測工作離常態化目標還有一段很長的路要走,正因為如此,農村環境檢測工作更顯得迫切,特別是關系到農民群眾生產生活和經濟社會發展的關鍵環節,更是要對此進行嚴格檢測。比如,化肥農藥帶來的農業污染、規模化養殖造成的疫病危險等。

5.2 被動監測與主動監測相結合

如今的農村環境檢測工作并沒有得到應有的重視,檢測負責部門對農村環境問題視而不見,因此,目前的農村環境檢測工作是被疏忽的。然而,農村經濟社會發展對環境監測工作提出了新的要求,檢測工作必須從被動型向主動型轉變,應農民群眾之呼聲,確保環境問題得到有效監控,

5.3 獨立監測與聯合監測相結合

當下,農村環境檢測工作還是由環保、農業等部門負責,它們不以對環境的有效檢測為出發點,一味地“各自為政”,檢測成果很少、信息不及時、農民群眾的訴求渠道狹窄。針對這些問題,我們應該清醒地認識到聯合工作的重要性,加大檢測力度,拓寬檢測層面,實現資源共享,實行獨立檢測和聯合檢測雙管齊下,這是合乎實際又可行的。

5.4 職能部門監測與群眾監督相結合

農村經濟在不斷地發展,隨之而來的是影響農村環境的條件和因素的改變,農民群眾對此深有體會,他們最具發言權。在這種情況下,職能部門應在農村環境檢測中發揮核心作用,同時也需要農民群眾的密切配合,這是檢測工作的理想狀態,是我們努力的方向。

第6篇:生態監測的特點范文

按照局《實施方案》的安排要求,我就如何圍繞貫徹落實科學發展觀,以理順機制體制,履行生態環境監測監督工作職能為題,于10月25日、11月1日到7日分別與__保護局,dd市、dd縣、dd縣林業局的有關領導進行座談、并向其它兄弟單位函信征求意見,采取多種形式深入開展調研。現將調研情況報告如下:

一、準確把握生態文明本質,充分認識林業在生態文明建設中的地位與作用

1、準確把握生態文明的內涵和本質。生態文明是對農耕文明、工業文明的深刻變革,是人類文明質的提升和飛躍,是人類文明史的一個新的里程碑。生態文明不只是生態、環境領域一項重大研究課題,而是人類與自然、發展與環境、經濟與社會、人與人之間關系協調、發展平衡、步入良性循環的理論與實踐,是人類社會跨入一個新的時代標志。就本質和含義而言,生態文明是當代知識經濟、生態經濟和人力資本經濟相互融通構成的整體文明,是“以人為本,全面協調可持續發展”的科學發展觀要求的文明,即人與自然和諧、發展與環境雙贏、經濟社會發展成果人人共享、公眾幸福指數不斷上升的文明。

2、林業是生態建設的主體,在保障國家生態安全中發揮著重要作用。加強林業建設,維護生態安全,是21世紀人類面臨的共同主題,是實現我國經濟社會可持續發展的重要基礎。森林是陸地生態系統的主體,林業是一項重要的公益事業和基礎產業,承擔著生態建設和林產品供給的重要任務,做好林業工作意義十分重大。

地球上的生態系統可以分為陸地生態系統和海洋生態系統兩大類。在陸地生態系統中,根據各生態系統的植被分布情況,又分為森林生態系統、草原生態系統、農田生態系統、荒漠生態系統等類型。森林生態系統是陸地生態系統中面積最大、分布最廣泛、最重要的自然生態系統,在地球自然生態系統中占有首要地位。地球陸地面積約為1.49億平方公里,森林面積約為0.5億平方公里,約占陸地面積的32.6%。森林生態系統占有巨大空間,其地上部分林冠可高達數十米至上百米;地下部分根系可深入土壤數米至數十米。無論從森林生態系統所占的面積,或是地理分布狀況、群落組成和結構特點,都遠遠超過農田和草原,在自然界中有不可缺少及無可替代的重要作用。據國內外有關研究表明,森林生態系統具有最高的生物總量和最高的單位面積生物量,整個陸地生態系統中總生物量約為1.8萬億噸,其中森林生物總量達1.6萬億噸,約占陸地生物總量的90%,陸地表面約1/3被森林覆蓋,其每公頃生物總重量干重達100—400噸,約為農田或草原的20~100倍,是陸地生態系統中最大的生產者,為人類和多種生物提供了最多的生存、生活和生產所需的物質和棲息環境,對人類和各種生態系統有著巨大的影響。

二、以科學發展觀為指導,充分認識__生態環境的脆弱性和嚴峻性

__是西部欠發達省份,自然條件嚴酷、氣候惡劣,生態系統比較脆弱,森林資源十分珍貴。主要表現為荒漠化威脅有增無減、水土流失嚴重、水資源和水生態環境形勢嚴峻、森林和草原植被破壞有禁不止、滑坡泥石流等災害頻繁。當前生態惡化的范圍在擴大,程度在加劇,危害在加重;生態環境建設中邊治理邊破壞、點上治理面上破壞、治理趕不上破壞的問題仍很突出;生態環境整體功能在下降,抵御各種自然災害的能力在減弱。總體來說,我省生態環境形勢依然嚴峻。一是荒漠化沙化形勢逼人。全省沙化土地面積為1203.46萬公頃,占全省國土總面積的28.26%,范圍涉及8個市州24個縣區。1994年第一次沙化普查,__省沙化土地總面積為10.9萬km2,占土地總面積的24%,1999年__省監測荒漠化土地為17.8萬km2,沙化土地面積為11.1萬km2,比上一個監測期增加0.2萬km2,年均增長0.35%,20__年監測__省監測荒漠化土地為19.4萬km2, 比上一個監測期增加1.6萬km2, 年均增長1.7%,沙化土地面積為12.0萬km2,比上一個監測期增加0.9萬km2,年均增長1.6%,出現“沙進人退”的現象;二是森林質量不高,覆蓋率低且分布不均。全省林地面積雖然由802萬公頃增長到981萬公頃,凈增178萬公頃;森林覆蓋率也由9.9%增加到13.4%,凈增3.5個百分點,但增加森林面積以次生林、灌木林地為主,林分質量不高。且主要分布在白龍江、小隴山、洮河、祁連山、子午嶺、關山、西秦嶺、康南、大夏河、馬御山10個林區,占全省有林地面積的 70%。三是有害外來物種入侵,生物多樣性銳減,遺傳資源喪失,生物資源破壞嚴重。國際瀕危物種貿易公約列出的740種世界性瀕危物種中,我國占189種。四是生態功能繼續衰退,水源涵養功能退化,調洪蓄水功能下降,防沙治沙功能減弱,沙塵暴危害嚴重,生態安全受到威脅。

三、按照科學發展的要求,全面掌握、正確認識__生態環境監測監督工作現狀

(一)、監測隊伍參差不齊。目前全省林業監測資質的單位70多家,甲級單位2家,乙級21家,丙級27家、丁級20家,專業技術人員1051多人,資質級別不同,要求標準不一。監測隊伍參差不齊,專業水平不高。除甲級單位外,其他單位專業技術人員結構不合理、技術水平有待提高,多數單位難以獨立完成監測任務。

(二)、林業工程項目管理分散,科學指導林業建設不夠,生態監測監督工作滯后。現代生態文明科學的顯著特點,是集生態學、經濟學、社會學和其它自然、人文學科之大成,成為一門多學科相互聯結的大跨度、復合型、融為一體的交叉學科。生態環境監測是加強生態環境執法監督和環境管理,提高工作質量的重要手段。作為全省依法對生態環境監測監督的單位,要切實履行法律的職能,積極有效監測土地荒漠化、沙化和森林資源消長、變化情況,為政府保護生態環境提供依據,努力扭轉生態環境惡化的趨勢,推動經濟社會和環境保護協調發展。但在履行工作職能過程中,因職能不明確,存在項目管理分散問題。一是全省各項林業生態工程作業設計存在部分作業設計不規范,影響工程質量。二是全省部分林業建設工程任務的下達、工程質量管理、質量的監理、完成任務的檢查驗收和檢查驗收,沒有形成明確有效的互相監督的機制,不能確保林業生態建設工程質量。三是重點公益林數據庫、圖形庫的數據管理與更新,責權利不明晰,沒有發揮出數據庫的作用,影響科學發展。四是森林資源、荒漠化等監測技術成果、數據在使用、和報送國家林業局和省政府前,程序不夠完善,數據口徑不統一。處室之間存在職能交叉,加之一些歷史和現實的原因,監測職能沒有落實到實處,影響我省生態工程建設和生態環境監測監督管理的質量,影響全省林業生態建設的科學發展,影響我

局為政府提供決策和服務的水平。

(三)、省直職能部門各自為政,沒有形成合力。全省生態環境監測目前呈現出環保、農業、水利、林業、氣象、國土等部門都涉及,各自為陣,各行其是,互不勾通,監測標準不一,數據不能共享,是單一的業務性專項監測,造成監測數據單一,保存分散,沒有形成技術優勢,造成數據精度低,缺乏科學性、嚴密性和連續性。

(四)、資金投入不足,生態環境保護的研究經費不足,生態環境監測網絡基礎建設差。長期以來,我國環境保護投入不足,欠債過多,留下了巨額生態赤字,加之我省是經濟欠發達的省份,對生態環境保護的研究和生態環境監測網絡建設資金扶持投入不足,影響我省對生態環境保護的研究和生態環境監測網絡的建設。

四、為服務我省林業科學發展,全面履行生態環境監測監督職能的對策和建議

(一)完善法律法規體系,加大執法力度,依法保護生態環境。加強生態環境法制建設,依法行政,是推動生態環境保護工作的重要保證。在開發建設中,必須嚴格執行法律法規,堅決禁止和取締各種破壞自然資源和生態環境的非法活動,嚴厲打擊破壞生態環境的違法犯罪行為。制定《生態環境監測監督保護條例》、《生態旅游資源開發環境管理辦法》等地方法規,逐步完善地方生態環境保護法規體系,做到有法可依,依法行政,切實加強對水、土地、森林、草原和礦產等重要自然資源開發的生態環境保護和管理。要加大對資源開發生態環境保護的執法力度,加強對重點流域、區域生態環境保護與治理恢復的監督管理,努力使生態環境保護和監督管理走上法制化的軌道。

(二)、密切配合,各司其職,切實負起生態環境監管職責。按照科學發展觀的要求,加強生態環境保護,在我省的開發建設中,占有非常重要的地位,嚴格管理和保護生態環境,是關系環境安全和生存發展的長遠大計。因此,必須建立健全行之有效的生態環境保護監管體系。認真行使監督管理職能,不斷完善生態環境監督管理體制,強化對生態環境保護的監督,做好生態環境保護的綜合協調與監督工作。首先是各有關部門都要各負其責,各司其職,密切配合,齊心協力,共同推動全省生態環境監管保護工作。要利用全球環境基金-__省綜合生態管理系統信息中心設在我局,利用以gis為平臺建立的全省生態系統和土地退化數據庫信息的有利條件,做好國家地方縱向互動,與計劃、農業、林業、水利、畜牧、國土資源等13個部門橫向聯通,按照各自的職責,加強自然資源開發的規劃和管理,做好生態環境保護與恢復治理工作,特別是做好生態惡化重點區域生態的治理和恢復,遏制土地荒漠化加劇的趨勢;做好水資源開發利用的流域規劃,保證生態用水,嚴禁對現有草場、植被的破壞;抓好自然保護區的建設和管理,建立一批特殊生態功能保護區;加強城市和農村生態環境保護,以及基礎設施建設中生態保護工作的監督管理。其次是要細化處室和廳直各單位的職能,合理分工,相互監督,確保林業生態建設的科學發展。并借鑒兄弟省區(如寧夏、河北、江西等)的經驗,由監測監督單位組織依法負責全省各項林業生態工程作業設計審核、工程監理和年度計劃任務核查,對審核、監理、核查結果經計財、工程管理部門和省生態環境監測監督管理局會簽后,向省廳提交工程建設驗收報告,作為撥付工程建設資金和調整建設任務的依據。

(三)、加大科研支持能力,建立生態環境監測體系。生態環境保護是有著顯著社會效益的公益性事業,要確保對用于生態環境保護的投入到位,建立多元化、多渠道的投資機制,加強生態環境保護的科學研究和新技術的推廣應用,保障生態環境保護的科技支持能力。同時,以建立的自然保護區、重要生態功能保護區、生態脆弱保護區、生態旅游區為依托,結合森林資源監測和荒漠化監測網點,建立健全生態環境監測監督體系。 要加強生態環境的監控能力建設,逐步建成全省的生態環境監測網站,確立和完善生態環境監測指標體系,采用遙感等高新技術,建立生態環境災害預警系統和生態環境信息系統,加強生態環境變化趨勢的預測預報。

第7篇:生態監測的特點范文

自20世紀下半葉開始,伴隨極端氣候現象的出現,全球氣候變化漸漸進入了人們的視野,因化石燃料燃燒大量產生的溫室氣體被普遍認為是誘導全球氣候變化的關鍵原因,成為懸在全人類頭頂的達摩克利斯之劍。人類生產、生活過程的碳足跡均被納入對溫室氣體效應影響的評判中,筑壩蓄水的溫室氣體效應也備受關注。

科學研究對自然現象的認識往往是以自然觀作為預設前提的,在這樣的基礎上產生相應的科學認識的方法論原則和具體實踐方案,在“螺旋上升”的往復認識中逐步完善對自然現象和過程的系統認識。對水庫溫室氣體效應的認識亦有賴于此。

設計客觀合理的水庫溫室氣體監測方案,需要充分認識水庫生態系統特征及其碳循環特點,辨識在人類活動干涉下水庫溫室氣體可能產生的途徑與過程,提出關于水庫溫室氣體通量特征典型代表性時空區段的預判并開展跟蹤觀測。

對水庫溫室氣體效應的跟蹤觀測,起始于上世紀70―80年代巴西、加拿大等國的早期研究。根據地表系統溫室氣體(CO2、CH4、N2O)通量的基本特征和近地層大氣中氣體傳輸機制,科學家們發展了各種溫室氣體通量監測方法,主要有模型估算法(化學平衡法)、通量箱法、微氣象法、遙感反演法等,并延伸發展了10余種界面溫室氣體監測技術得到廣泛運用。雖然方法的改進為人們更好地認識水庫溫室氣體交換通量強度提供了強有力的技術支持,但很顯然,對特定水庫溫室氣體效應的系統認識還需輔以適配于水庫水文地理條件與生態特征的系統監測方案,在不斷的科學修正中探究水庫溫室氣體通量特征的真實本質。

水庫是人類高強度流域開發的產物,同湖泊千百年來自然緩慢演進與沉積相比,筑壩蓄水誘發的各種生態響應是在一個相對短暫的歷史時期發生發展的,其環境本底狀態同成庫前的土地和水域利用情況密切相關,在很大程度上影響了水庫溫室氣體強度的大小。譬如,在成庫前有機質豐富的農田與貧瘠的土壤,其在受淹后所能夠釋放的溫室氣體強度存在顯著差異,而成庫前流動溪流與靜止湖盆,它們形成水庫后的溫室氣體效應也明顯不同。另一方面,水庫溫室氣體通量的改變,與水庫生態系統重建和完善過程息息相關,受水庫利用方式與水域功能的發揮影響顯著。

水庫作為介于河流與湖泊之間的人工水體,在人類利用下往往可能表征出近似于河流的搬運型特點(如河道型的發電水庫),也可能表征出類似湖泊的沉積型特點(如漁業用水庫),其溫室氣體的產生途徑與釋放過程受人類利用方式的脅迫十分復雜,并具有不確定性。

合理的布設監測布點與科學的選擇監測時空頻次是水庫溫室氣體監測方案的兩個關鍵組成部分,典型性與代表性通常是監測方案的兩個基本要求。這不僅歸因于在有限的資源(人力、物力)投入下較快獲取監測數據的現實要求,而且是保證主觀認識與客觀規律辯證統一的科學基礎,猶如僅占體表萬分之四卻能影響各項生理機能的人體穴位。

而隨著水庫庫齡的增加,水庫生態系統演化的過程將可能影響溫室氣體強度的大小,甚至逆轉溫室氣體的源匯特征。加拿大等國的經驗表明,水庫成庫后15―20年,溫室氣體釋放強度將恢復到天然河道的水平,但其經驗是建立在其獨特的水庫水文地理背景和人類利用方式基礎上,而在其他水域的情況則仍不確定。因此,設計客觀合理的水庫溫室氣體監測方案,需要充分認識水庫生態系統特征及其碳循環特點,辨識在人類活動干涉下水庫溫室氣體可能產生的途徑與過程,提出關于水庫溫室氣體通量特征典型代表性時空區段的預判并開展跟蹤觀測。

合理的布設監測布點與科學的選擇監測時空頻次是水庫溫室氣體監測方案的兩個關鍵組成部分,典型性與代表性通常是監測方案的兩個基本要求。這不僅歸因于在有限的資源(人力、物力)投入下較快獲取監測數據的現實要求,而且是保證主觀認識與客觀規律辯證統一的科學基礎,猶如僅占體表萬分之四卻能影響各項生理機能的人體穴位。雖然野外監測提供了有限時間與空間范圍內的水庫溫室氣體通量特征,但卻需要系統表征出水庫全水域的溫室氣體效應。

當現有技術手段和經濟條件不足以支持連續跟蹤觀測時,在全天或全年的哪一個時段實施監測能夠客觀反映溫室氣體通量特征是值得探究的。

對監測布點的合理分布與監測時空頻次的優化分配需考慮眾多對溫室氣體產生過程的潛在影響。例如在深水河道型水庫中,入庫后伴隨河道縱向輸移的顆粒物質在大壩攔蓄的條件下逐漸沉積,形成了“河流區―過渡區―湖泊區”的縱向梯度。

在連續的區段內,水動力等的物理背景差異使得碳、氮的生物地球化學循環過程和生態系統組成呈現較大差別,溫室氣體產生和界面釋放呈現連續波動變化的特征。這使得在縱向的空間監測布點中,不僅需要考慮水庫物理背景改變導致生境條件差異而在各區段呈現的典型特征,而且在同一監測區段內的具體點位布設亦需要予以充分考慮,局部的空間點位顯然不足以代表溫室氣體產生及其通量過程。另一方面,當現有技術手段和經濟條件不足以支持連續跟蹤觀測時,在全天或全年的哪一個時段實施監測能夠客觀反映溫室氣體通量特征是值得探究的。

隨著晝夜和季節變化,溫室氣體通量特征亦呈現出時間上的連續變化特征。日漸光照增強與水溫、壓強的改變直接影響了溫室氣體在水一氣、土一氣界面間的交換特征,而伴隨藻類光合作用進行,溫室氣體的交換通量受控于水生生物生長衰亡的影響而產生改變。雖然人們通常以每月一次或每月二次的監測頻次開展野外跟蹤觀測以期反映水庫溫室氣體通量的全年特征,而采用日變化過程的24小時跟蹤觀測反映日變化下的溫室氣體通量特征,但明確水庫監測時段的代表性,分析在某一時間內開展監測能夠客觀反映出所研究時間區段的水庫溫室氣體特征并不容易。

水庫溫室氣體監測工作開展的第三個關鍵環節是水庫溫室氣體監測工作的長期性與持久性,以期能夠在充足的歷史序列上提供關于水庫溫室氣體效應的系統認識。

不僅如此,水庫溫室氣體監測工作開展的第三個關鍵環節是水庫溫室氣體監測工作的長期性與持久性,以期能夠在充足的歷史序列上提供關于水庫溫室氣體效應的系統認識。誠如前面提到,已有的研究經驗表明在成庫后的15―20年內,水庫溫室氣體通量將恢復到成庫前的水平,但問題在于水庫對碳、氮等生源要素的轉運或埋藏以及水庫溫室氣體釋放特征同水庫流域內人類生產生活水平、水庫利用方式密切相關,當水庫生態系統長期受迫于人類活動干擾而呈現往復變動的特征時,是否這樣的狀態能否讓水庫溫室氣體通量特征恢復到成庫前的水平?長期持續的跟蹤觀測顯然是回答這一問題的最好辦法。

通過前述分析可以看出,在充分認識水庫溫室氣體產匯過程的基礎上,科學制定水庫溫室氣體監測方案是客觀評判水庫溫室氣體效應的關鍵前提,在這一過程中,五個方面的要素是值得考慮的,即:1)成庫前的土地利用歷史和環境本底特征;2)成庫后的水庫功能與運行方案;3)水庫不同時空區段內的水文地理特征;4)水庫溫室氣體關鍵環境要素的時空分布特點與關鍵生態過程;5)適配于水庫特征的溫室氣體監測技術。

第8篇:生態監測的特點范文

關鍵詞:病蟲害;茶園;生態環境;智能監測系統

中圖分類號:S431.9+S435.711 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2014)04-0012-04

中國是茶葉之鄉,茶在人們日常生活中占有重要地位,隨著生活水平的提高,茶葉的需求量日益增加,對茶葉品質的要求日益提高,茶葉經濟正進入快速發展階段。在這個大背景下,茶葉生產有了新的特點:①出現了大規模的茶葉企業。如:安徽省宣郎廣茶業總公司擁有茶園面積1 400 hm2,福安市農墾茶業有限公司的茶園面積超過400 hm2。如何有效管理如此大規模的茶園,是茶企業亟需解決的問題。②社會對優質茶葉的需求日益增加。有機茶、無公害茶、綠色食品茶的生產都對農藥和化肥的使用情況以及生長環境作了嚴格要求,如何在限制農藥、化肥的使用且不破壞茶園生態環境的條件下保證優質茶葉的產出,是茶葉生產面臨的新問題。③茶園病蟲害問題仍然嚴重。病蟲害是優質茶葉生產的重要威脅,據統計,一般病蟲害會導致茶葉減產10%~20%[1],而大規模病蟲害帶來的損失更大。茶園規模擴大,農藥限制使用,都加大了茶園病蟲害防治的困難性。

本文即針對上述問題設計了茶園病蟲害智能監測系統,以求在智能農業的思路上尋找解決問題的新途徑。該系統將茶園作為一個整體,通過攝像頭、傳感器和氣象站的多方位監測,動態顯示茶園視頻圖像和各環境因子的變化情況,從而對病蟲害進行預測預警,為優質茶葉的生產提供技術支持。

1 智能監測系統的總體設計

目前對大田作物長勢和病蟲害的觀測仍然廣泛依靠人力,這使得茶園企業面臨日益增加的人工成本壓力。另一方面,對病蟲害預測預警的探索集中在GIS(地理信息系統)的應用上[2~4]。通過GIS可以有效地進行病蟲害預測的區域性分析,防止病蟲害的大范圍發生和擴散。但GIS的特點也決定了利用其對病蟲害預測預警具有先天時效性不足的缺陷。因而,GIS更適用于政府部門面向區域農業預測信息。

茶園病蟲害智能監測系統則是針對每個茶園的生產管理而設計的,可通過多鏈路視頻監視單元對茶樹長勢、葉表病蟲害情況進行監視,根據病蟲害特征及時調整防治措施。同時,土壤傳感器和氣象站實時監測記錄茶園環境因子的變化動態,當環境條件有利于病蟲害發生時發出預警信息,以方便工作人員加強監測并采取應對措施。

茶園病蟲害智能監測系統按照三層架構[5],分別為信息感知層、信息傳輸層和應用層(見圖1)。

圖1 茶園病蟲害智能監測系統架構

本文中系統感知層的建設分為視頻監視和環境監測兩部分,包括視頻監視單元、水分傳感器、土壤電導率傳感器、土壤養分檢測儀、生物傳感器、農業氣象站等。此外,該層的建設還包括制定傳感器量程規范、面向茶園應用的傳感器的接口規范以及與各種網絡、總線接口的專用集成電路規范。

傳輸層主要實現信息的可靠和安全傳輸,包括網絡傳輸標準及有線網絡和無線網絡的建設。茶園智能監測系統在視頻監視環節使用有線網絡,在環境監測環節使用無線網絡。

應用層主要實現信息的存儲、利用和服務,按功能分三層架構:①數據中心將傳輸層傳遞來的數據存儲到數據庫,包括數據庫建設、數據標準建設,應用標準接口建設;②分析中心對數據庫中的數據加工利用,分析病蟲害圖像、生態環境指數、病蟲害易發生指標,從而得到直觀的、有價值的信息;③監視中心將信息傳達給用戶,通過多屏幕聯動顯示監測信息,并將預警信息通過App或者短信發送到移動終端。

根據設計目標,茶園病蟲害智能監測系統可實現兩個功能:病蟲害的視頻監視和環境因子的動態監測。

2 病蟲害視頻監視

病蟲害視頻監視模塊通過分散布置于茶園中的高清監視節點實時觀察茶樹葉表疾病和蟲害跡象。該模塊按照智能監測系統的三層架構進行建設:信息感知層進行監視節點的建設,信息傳輸層進行有線傳輸網絡的建設,應用層建設服務平臺以展示視頻監視結果。

2.1 監視節點的布設

設置的監視節點要能充分觀察到茶園病蟲害的發生跡象,因此,需依照茶園病蟲害的特征進行科學布置。

茶園常見病蟲害,如假眼小綠葉蟬、茶尺蠖、茶毛蟲、茶橙癭螨、茶芽枯病、茶炭疽病等[6],存在4個顯著特征:多數害蟲具有群居性;幼蟲多居于葉片背面;蟲害發生時葉子呈焦枯、萎縮或被啃食狀,蟲害越嚴重越明顯;病害發生時葉子出現病斑,隨著病害加重特征越明顯。

根據上述特征,可以在茶園定點安放攝像裝置,觀察局域茶葉背面病蟲害發生跡象,從而對大范圍病蟲害發生情況進行推理。葉子焦枯、萎縮和被啃食狀的情況可以通過大范圍的監視節點發現。因此,本系統將監視節點分為遠景監視節點和近景監視節點。遠景監視節點(見圖2)采用可旋轉、高變焦攝像裝置,布置在高4~5 m的立桿上,用于觀察大范圍的茶樹生長狀況及病蟲害發

圖2 遠景監視節點

生時葉子的異常情況。近景監視節點采用高微距攝像裝置,布置在高0.5~1.0 m的支架上,用于觀察葉片背面和莖部出現的害蟲蟲卵和幼蟲。預期在每6 667 m2茶園面積中布設遠景監視節點3個,近景監視節點9個(見圖3)。

圖3 茶園監控節點設計

2.2 有線傳輸網絡

視頻監視數據量大,且要求監視節點傳送高精度、高質量的視頻圖像,這提高了系統對網絡帶寬的要求。

CAN(Controller Area Network,控制器局域網)總線是目前國內外大型農機設備普遍采用的一種標準總線,是一種有效支持分布式或實時控制的串行通信網絡。CAN總線實時性強,可靠性高,抗干擾能力強。茶園病蟲害視頻監視系統使用基于CAN總線的數據采集技術和基于Internet的遠程數據傳輸技術以實現遠程茶園視頻監視(見圖4)。

圖4 CAN總線控制系統總體結構[7]

2.3 服務平臺

茶園病蟲害視頻監視系統的服務平臺建設包括數據庫、知識庫以及圖像分析系統、監視中心的建設。

數據庫抽樣記錄監視視頻中的典型茶葉圖像,注明記錄日期和時間;知識庫記錄典型的病蟲害信息及應對措施。圖像分析系統按照機器視覺方法自動分析數據庫中的茶葉圖像,將結果在知識庫中進行比對,根據知識庫檢索的結果向監視中心發送反饋信息。監視中心通過多路顯示屏實時顯示現場監視節點傳來的圖像及圖像分析系統的分析結果,并通過短信平臺及時向負責人發送預警信息。

3 生態環境因子的動態監測

人們對茶葉品質要求的不斷提升促使茶葉生產更加規范,并對生產環境及田間管理各環節提出了更高的要求。

通過視頻監視可以及時了解茶園病蟲害的發生情況,并采取相應的防治措施,從而避免大規模的大量用藥。而對茶園生態環境因子的監測可以使茶園的田間管理更具針對性,滿足高品質茶葉生產的生態要求,并且能在環境條件易于發生病蟲害時發出預警。

茶園生態環境監測模塊包括監測節點、無線傳感網絡、服務平臺。

3.1 監測節點

包括傳感器和氣象站。傳感器又分為:①土壤水分傳感器:監測土壤水分變化,對茶樹生長、農田小氣候以及土壤的機械性能有重要作用。②土壤電導率傳感器:獲取土壤電導率值,對分析土壤環境具有一定意義。土壤電導率與土壤有機物含量、粘土層深度、水分保持能力有密切關系[5]。③土壤養分檢測儀:主要檢測土壤中氮(N)、磷(P)、鉀(K)的含量。這三種元素是作物生長的必需營養元素,也是肥料的主要組成成分,對其含量的檢測不僅能夠保證茶樹生長所需的養分,也能防止過度使用化肥,減輕對生態環境的破壞。④生物傳感器:可用于農藥的檢測和分析[8],有利于保護茶園生態環境,生產高品質茶葉。

氣象站可以對空氣溫度、濕度及光照強度、風速、風向、降雨量等農業氣象情況進行監測。這些信息的獲取有助于掌握茶園作物生長環境,對病蟲害預測預警。

3.2 無線傳感網絡

WSN(無線傳感器網絡)是一種無中心節點的全分布系統。通過隨機投放的方式,眾多傳感器節點被密集部署于監控區域。這些傳感器節點集成有傳感器、數據處理單元、通信模塊和能源單元,它們通過無線信道相連,自組織地構成網絡系統[5]。

本研究在茶園生態環境監測模塊中使用ZigBee技術布置無線傳感網絡。ZigBee技術具有自動組網、網絡容量大、工作頻段靈活、數據傳輸速率低、模塊功耗低、成本低的特點[9],十分適于對茶園環境的監測。

3.3 服務平臺

茶園生態環境監測模塊與茶園病蟲害視頻監視模塊共用服務平臺,包括數據庫和知識庫、環境與病蟲害分析系統、監視中心。數據庫記錄傳感網絡監測的環境數據。知識庫記錄環境模型與相應方案。環境與病蟲害分析系統根據監測數據在知識庫中檢索,得到分析結果。監視中心展示監測數據和分析結果,對重點情況通過短信平臺向農戶發送預警短信。

4 結 語

本文針對茶園環境設計了一套茶園病蟲害智能監測系統。該系統面向優質茶園,旨在通過對病蟲害發生狀況的監測,有針對性的防治,避免過量使用農藥而造成的污染和生態破壞。該系統的病蟲害視頻監視模塊通過視頻監視及時發現病蟲害跡象,生態環境監測模塊通過傳感器和氣象站獲取茶園環境信息,合理運籌水肥管理,預測病蟲害。該系統具有一定的先進性,但在視頻監視節點的布置上仍需進一步實驗。

參 考 文 獻:

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第9篇:生態監測的特點范文

【關鍵字】:監測體系;森林資源連續清查;發展趨勢;發展特點

森林是陸地最大的生態系統,主要由森林植物、動物、微生物等組成,也陸地生態系統的主體部分,決定了林業可持續發展是社會經濟可持續發展的基礎。森林資源監測包括森林動植物監測、森林健康監測、林地監測等,是林業發展和生態建設的一項十分重要的基礎性工作,是《森林法》賦予各級林業主管部門的重要職責。森林資源監測工作報告及相關成果為國家和地方制定與調整林業方針政策、規劃、計劃,以及監督檢查各地森林資源消長目標責任制提供了重要依據[1]。

1、國內外森林資源監測體系

1.2國內森林資源監測體系

我國森林資源監測體系主要包括國家森林資源清查(簡稱一類調查)和森林資源規劃設計調查(簡稱二類調查)兩大部分,其中前者是國家森林資源監測的主體,后者是地方森林資源監測的基礎。①全國森林資源清查始于1977年,它以省(區、市)為單位,每5年為一個周期。至2013年,全國已經開展了8次森林資源清查工作,調查了全國近20多萬個樣地。全國森林資源清查,為適應新形勢林業發展的需要,增加了反映森林生態、森林健康、森林功能、土地退化等方面的指標和評價內容,為實現森林資源和生態狀況綜合監測奠定了基礎。②森林資源規劃設計調查又叫森林經理調查,簡稱二類調查以國有林業局、林場、自然保護區、森林公園等為單位,通常每10年進行一次。由于是地方自行組織的經營性調查,故其發展很不平衡。

我國的森林資源監測體系以一類調查為主體,全國設有25萬多個野外固定樣地,調查工作由各省林業勘察設計院執行,國家林業局所屬四個林業調查規劃設計院負責檢查與數據處理,最后由國家林業局森林資源管理司組織匯總。野外固定樣地按格網系統布設,格網大小根據總體大小而有所不同,一般為2×2km至8×8km,每個調查的因子包括林種、地類、權屬、地形、土壤、樹種、年齡、胸徑、樹高、植被、更新等約35項[2]。

1.3 國外森林資源監測體系

歐美等林業發達國家在森林資源監測上投入較多的資金,不斷增強科技含量,不僅有定期的連續的森林資源清查,還有一些地方或區域的小范圍監測,并且國際間的森林資源監測調查合作日漸頻繁 [3]。20世紀70~80年代,歐洲不少國家出現了天然林受害現象,因此,長距離跨國界空氣污染公約執行機構在1985年決定啟動空氣污染對森林影響的評價和監測國際合作項目(ICP)。1986年出版了“空氣污染對森林影響的統一采樣、評價、監測和分析的方法與標準手冊”[4]。這樣在傳統的森林木材資源監測和評價體系上又增加了一個以森林質量和環境為主要對象的監測和評價系統,形成了一個完整的森林資源、森林狀態和森林環境的監測與評價體系。另外,比如德國國家森林資源環境監測體系形成以州為主,聯邦農林部和州協商制定技術方案,由各州實施并最終由聯邦農林部森林和木材研究院進行匯總、分析評價并寫出全國報告,主要包括3個方面的內容:一是全國森林資源清查;二是全國森林健康調查;三是全國森林土壤和樹木營養調查。

2、森林資源監測體系的技術方法

2.1 國內森林資源監測體系的技術方法

按資源管理部門的職責將森林調查劃分為三類七種:一是全國森林資源清查,俗稱一類調查;二是二類調查,也叫林業規劃設計調查;三是作業設計調查,包括伐期設計、造林設計、營業設計;四是專業調查,如土壤調查、立地條件調查、病蟲害調查、森林數表的編制和更新調查等;五是森林資源評估;六是專項調查,是特殊的調查,如某一地方出現了異常情況,要對它臨時進行調查,主要是針對案件進行的;七是核查,采伐限額核查,造林、更新、飛播、封山育林的成活率和保存率實績核查;八是災害損失評估,常見的有火災損失評估和病蟲害損失評估;九是工程建設驗收,如生態工程驗收。不同調查類型調查總體、實施單位和周期不同,調查方法從單純的航空照片目測小班蓄積調查到分層抽樣,數量化航空蓄積調查方法到基于遙感數據的森林資源調查,數據獲取技術手段由目測、航空照片、衛星數據、利用雷達數據及3S技術等的進步。

2.2 國外森林資源監測體系的技術方法

全國、全省、全縣等以大地域林區為對象的森林資源清查,世界上仍流行著從下到上的林分(小班―蓄積量)逐級匯總與總體抽樣調查兩大類森林資源調查方法。世界上最先實施國家森林資源清查的是北歐三國,早在20世紀20年代就曾利用系統抽樣法進行了第一次森林資源清查。此后,美國、加拿大等國家的森林資源清查則以應用航空象片為其特點。而德國、奧地利曾一直流行著全林調查法,德國直到1987年(1986~1990年),為宏觀掌握全德的資源消長狀況,首次采取系統抽樣方法。

3、森林資源監測體系的現狀

20世紀70年代以前,大多數國家的森林資源清查與監測以森林面積和木材蓄積為重點,主要為木材生產和利用服務。此后,隨著社會發展的需求,人們對森林的經濟、生態、社會功能的認識不斷提高,逐步出現了森林多資源清查的概念。如美國在20世紀70年代中期以后進行的森林多資源清查,就包括了野生動物資源、牧草資源、游憩資源、木材資源、水資源、自然保護區、礦產資源、其他資源(公園、風景河流、歷史遺跡等)共8個主要方面[5]。

進入20世紀80年代以后,由于環境問題的突出,人們逐漸意識到森林作為一種環境資源的重要意義,決策者們不論在地方或全球范圍,都正在將國家級森林資源清查用于環境監測。如德國在原森林資源清查的基礎上,于1984開展了第一次全國范圍的以酸沉降危害為主的森林健康調查,以后每年在7―9月份都進行一次。80年代,歐洲成立了“空氣污染跨國長期公約組織”,有德國、法國等8個國家參加。該組織決定從1985年起各國每年進行一次森林損害調查,用于對整個歐洲的監測。由這一組織發起的“空氣污染對森林的影響評價與監測國際協作規劃”(ICP Forests),到1992年參與的成員國達到了34個。1992年1月,國際林聯(IUFRO)、聯合國糧農組織(FAO)等國際組織在泰國召開了森林資源清查與監測工作會議,并于1994年正式出版發行了《國際森林監測指南》。根據這一監測指南,涉及的監測因子包括土地利用、土地覆蓋、土地退化、立地類型、土壤類型、地形、權屬、可及度、生物量、木材蓄積、其他林產品、生物多樣性、森林健康、野生動物、人為影響、流域等16大項,但不同層次的監測,其側重點有所不同。在國家級和全球水平的森林監測中,土地利用、土地覆蓋、生物量、生物多樣性、森林健康等5項都是重要監測項目 [6]。

4、森林資源監測體系的發展趨勢及特點

4.1森林資源監測體系的發展趨勢

4.1.1國際森林資源監測的發展趨勢

目前,國際上流行的森林資源監測,涉及的監測內容包括土地利用、土地覆蓋、土地退化、立地類型、土壤類型、地形、權屬、可及度、生物量、木材蓄積、其它林產品、生物多樣性、森林健康、野生動物、人為影響、流域等16大項,但不同層次的監測,其側重點有所不同[16]。層次越低,監測內容越具體,省級森林資源監測中,土地利用、土地覆蓋、生物多樣性、森林健康、野生動物、人為影響及流域等都是重要監測項目。

現代的森林資源監測技術已經不是一門單一的獨立學科,而成為一門多學科綜合性的技術手段,林業信息化技術體系作為森林資源監測體系中不可或缺的一部分,主要以“3S”為主體,結合網絡技術、多媒體技術、數據庫技術等,系統地研究林業綜合空間信息,研究森林資源動態、生態格局、作用機制等規律[9]。具體內容包括:1)林業數字測繪技術2)遙感、森林資源與環境信息提取技術3)森林資源與環境地理信息系統的開發4)基于3S技術的環境定量與森林資源估測5)森林與環境可視化技術。

4.1.2內森林資源監測的發展趨勢

早在21世紀初,國家林業局已確立了盡快建設以森林資源連續清查為主體、各專項監測相結合的國家森林資源綜合監測系統和以森林資源規劃設計調查為主體、各專項調查相結合的地方森林資源監測系統。并計劃建成國家、省、市、縣相互兼容的全國森林資源管理的信息系統,實現信息管理的網絡化和智能化;進一步完善各級監測機構,為林業和其他相關部門提供良好的開放式服務。目前,《全國林業信息化“十三五”發展規劃》已公布,“十三五”時期,我國林業信息化將實施行動48項重點工程,緊貼林業改革發展、資源保護、生態修復、產業發展等各項事業,大力推動“互聯網+”林業建設。舒清態等從監測體系、監測內容、監測方法和監測技術等4個方面闡述21世紀國際森林資源監測的狀況,從林業數字測繪技術、遙感信息傳輸機制和森林資源與環境信息提取技術、森林資源與環境空間信息系統開發、3S(遙感、地理信息系統和全球定位系統)技術的森林資源與環境定量估測、森林與環境可視化技術幾方面對未來國際森林資源監測的趨勢進行了分析。曾鳴[7]等提出構建面向服務構架的服務系統,提出森林資源監測系統在數據共享服務和功能共享服務中存在的問題基礎上,提出了構建一個靜態和動態結合的抽象的空間信息服務模型,實現實現了包括數據采集、數據集成與管理、屬性表操作、地圖制作、遙感信息提取、遙感數據處理、空間分析、圖層管理、三維可視化及分析等服務功能。

4.2森林資源監測體系的發展特點

我國森林資源監測技術不斷革新,從總體上分析主要呈現出以下3個方面的特征:森林資源監測體系的綜合化、森林資源監測周期的年度化和高新技術的大量應用。

4.2.1森林資源監測內容的綜合化

森林資源監測體系的綜合化,其一是監測內容日益豐富,其二是跨部門協同合作日益頻繁,其三是森林資源信息共享。傳統的森林資源監測重點主要在森林的蓄積、面積上,而目前監測內容已經擴展到森林生態系統的各個方面,如森林健康、森林生物量、生物多樣性、野生動植物、濕地資源等 [8]。

結語

我國森林覆蓋率呈現逐年上升的趨勢,目前已經達到21.63%,林業不僅肩負著生態公益的使命,而且也成為支撐我國經濟的主要產業之一,摸清森林、林地、動植物、氣候等的動態變化機制及規律具有重大意義。我國資源監測從建國初開始進行森林資源連續清查,經過了大量的技術和方法革新,大量的高新技術慢慢運用在林業上來,林業也從原來的粗糙的作業方式向精準林業轉變。監測方法也越來越多樣化,連續的周期性大樣地監測、自然保護區生物多樣性監測也逐漸普遍起來,共同組成了我國多樣化的監測體系。

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