中科大生態(tài)學(xué)原理在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用課件_第1頁(yè)
中科大生態(tài)學(xué)原理在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用課件_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

生態(tài)學(xué)原理在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用一、生態(tài)學(xué)規(guī)律

(一)相互制約與相互依賴(lài)的規(guī)律

1、

以食物相互聯(lián)系與制約的協(xié)調(diào)關(guān)系:生態(tài)系統(tǒng)中,各種生物個(gè)體的大小和數(shù)量間都存在一定的比例關(guān)系,通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)使生物保持?jǐn)?shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。2、

因生理生態(tài)特性的不同而相互制約的協(xié)調(diào)關(guān)系:生物群落中的不同生物種,因生理生態(tài)的不同而占據(jù)與之相適應(yīng)的生物環(huán)境,同一環(huán)境中的物種越多,該生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定。(二)物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律

自然界通過(guò)植物、動(dòng)物、微生物和非生物成分,一方面不停的合成新的物質(zhì),一方面又不停地隨時(shí)分解為原來(lái)的簡(jiǎn)單物質(zhì),重新被植物吸收,進(jìn)行不停頓的新陳代謝。(三)物質(zhì)輸入與輸出的動(dòng)態(tài)平衡規(guī)律

生物一方面從周?chē)h(huán)境攝取物質(zhì),另一方面又向環(huán)境排放物質(zhì),以補(bǔ)償環(huán)境的損失。對(duì)它有一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),物質(zhì)的輸入與輸出總是相平衡的。(四)相互適應(yīng)與補(bǔ)償進(jìn)化規(guī)律

生物與環(huán)境之間,存在著作用與反作用,即生物給環(huán)境以影響,反過(guò)來(lái)環(huán)境也會(huì)影響生物,生物與環(huán)境之間相互適應(yīng)補(bǔ)償進(jìn)化,逐漸由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展。(五)自然資源的有限極限規(guī)律生物賴(lài)以生存的各種資源,在質(zhì)量、數(shù)量、空間和時(shí)間等方面都具有一定的限制,不能無(wú)限制的供給。自然資源是指在一定時(shí)間條件下,能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的,提高人類(lèi)當(dāng)前和未來(lái)福利水平的自然環(huán)境因素的總稱(chēng)。

二、生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的作用

當(dāng)環(huán)境問(wèn)題引起了人們的極大關(guān)注,要求生態(tài)學(xué)回答和解決一系列問(wèn)題時(shí),促使生態(tài)學(xué)研究生物與在人類(lèi)干擾下的環(huán)境之間關(guān)系,以及人類(lèi)與環(huán)境之間的相互關(guān)系。尤其是生態(tài)系統(tǒng)理論的形成和完善,使生態(tài)學(xué)成為人類(lèi)合理利用自然資源、改善和保護(hù)環(huán)境質(zhì)量的理論基礎(chǔ)。

(一)樹(shù)立生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)、管理環(huán)境和保護(hù)環(huán)境所謂生態(tài)觀點(diǎn)主要包括以下3點(diǎn):

第一,各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)是自然界中的客觀存在,生態(tài)系統(tǒng)具有不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)律;

第二,不管我們是否承認(rèn)、是否已經(jīng)意識(shí)到,人們的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)和社會(huì)行為,都將對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響;第三,我們必須深刻認(rèn)識(shí)生態(tài)規(guī)律,掌握和運(yùn)用生態(tài)規(guī)律,改造環(huán)境使之更適合于人類(lèi)的生存和發(fā)展。

(二)生態(tài)建設(shè)是指運(yùn)用生態(tài)規(guī)律、仿照生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行原理、設(shè)計(jì)和建設(shè)結(jié)構(gòu)合理、低耗高效、能協(xié)調(diào)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行的生態(tài)系統(tǒng),如:生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)、生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)、生態(tài)城市建設(shè)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)等。1、生態(tài)工業(yè)建設(shè)在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中,為了高效率的利用資源和能源,有效地保護(hù)環(huán)境質(zhì)量,人們提出了要用生態(tài)工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝。生態(tài)工藝是指無(wú)廢料的生產(chǎn)工藝,無(wú)廢料也是相對(duì)而言的,主要是指不向環(huán)境排放有毒有害的物質(zhì)。(1)傳統(tǒng)工業(yè)

把工業(yè)體系視為與生物圈相對(duì)立這一看法導(dǎo)致了一個(gè)嚴(yán)重的實(shí)際后果,那就是把人類(lèi)活動(dòng)的影響視為主要僅限于對(duì)“環(huán)境的污染”問(wèn)題。于是,人們認(rèn)為解決的辦法就是采取措施來(lái)治理污染,一般而言,采取技術(shù)手段的時(shí)機(jī)總是在生產(chǎn)過(guò)程的末端。(2)生態(tài)工業(yè)一個(gè)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),完全可以像一個(gè)生物生態(tài)系統(tǒng)那樣循環(huán)運(yùn)行:植物吸取養(yǎng)分,合成枝葉,供食草動(dòng)物享用,食草動(dòng)物本身又為食肉動(dòng)物所捕食,而它們的排泄物和尸體又成為其他生物的食物。(3)生態(tài)工業(yè)園區(qū)--卡倫堡(丹麥)在一個(gè)園區(qū)中,各企業(yè)進(jìn)行合作,以使資源得到最優(yōu)化利用,特別是相互利用廢料(一個(gè)企業(yè)的廢料作為另一個(gè)企業(yè)的原料)。不過(guò),“園區(qū)”的概念不應(yīng)使人們理解成一定是某個(gè)在地理上毗鄰的地區(qū),一個(gè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)完全可以包括附近的居住區(qū),或者包括一個(gè)離得很遠(yuǎn)的企業(yè)。通過(guò)模擬自然系統(tǒng),建立產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的循環(huán)途徑,尋求物質(zhì)閉路循環(huán)、能量多級(jí)利用和廢物產(chǎn)生的最小化,實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

生態(tài)工業(yè)園區(qū)被認(rèn)為是“繼工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和高新開(kāi)發(fā)區(qū)”之后的第三代工業(yè)園區(qū),這是一種更先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)模式。它是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理設(shè)計(jì)建立的一種新型工業(yè)組織形態(tài)。它與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的區(qū)別在于:

一是傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是由“資源-產(chǎn)品-污染排放”所構(gòu)成的物質(zhì)單行道(OneWay)。在這種經(jīng)濟(jì)中,人們以越來(lái)越高的把地球上的物質(zhì)和能源開(kāi)采出來(lái),在生產(chǎn)加工和消費(fèi)過(guò)程中又把污染和廢物大量地排放到環(huán)境中去,對(duì)資源的利用常常是粗放的和一次性的。二是循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,它要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式,組織成一個(gè)“資源-產(chǎn)品-再生資源”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動(dòng)的過(guò)程,生產(chǎn)和消費(fèi)的過(guò)程基本上不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生很少的廢棄物。三是傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)通過(guò)把資源持續(xù)不斷地變成廢物來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的數(shù)量型增長(zhǎng),而循環(huán)經(jīng)濟(jì)從根本上消解長(zhǎng)期以來(lái)環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。2、生態(tài)城市建設(shè)空間布局合理,基礎(chǔ)設(shè)施完善,環(huán)境整潔優(yōu)美,生活安全舒適,物質(zhì)、能量、信息高效利用,資源永續(xù)利用,經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、生態(tài)保護(hù)三者保持高度和諧,人與自然互惠共生的最適宜創(chuàng)業(yè)發(fā)展和生活居住的城市。

(1)城市環(huán)境系統(tǒng)城市是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,城市環(huán)境是人類(lèi)利用和改造自然環(huán)境而創(chuàng)造出來(lái)的高度人工化的生存環(huán)境,是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集中、非農(nóng)業(yè)人口大量聚居的人工環(huán)境。

城市環(huán)境是一個(gè)多層次、多單元的復(fù)雜系統(tǒng),它不但包括被改造過(guò)的城市自然環(huán)境系統(tǒng),還包括經(jīng)濟(jì)環(huán)境子系統(tǒng)與社會(huì)環(huán)境子系統(tǒng)(圖2-5)。

(2)城市生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn):

a.人是城市生態(tài)系統(tǒng)的主體城市生態(tài)系統(tǒng)主要是由自然再生產(chǎn)過(guò)程、經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)過(guò)程及人類(lèi)自身再生產(chǎn)過(guò)程組成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)(圖2-7)。在這個(gè)系統(tǒng)中人是主體,人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)是中間環(huán)節(jié),但卻起著決定性作用。b.城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由人為因素所決定。不同城市或同一城市的不同時(shí)期其空間配置(水平分布及垂直分布)是不同的。城市中人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng),不斷改變著城市生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。c.城市生態(tài)系統(tǒng)的功能

城市集中了大量人口,人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)集中,使大量的物質(zhì)(包括人工合成的難降解的物質(zhì))進(jìn)入生態(tài)循環(huán);能源消耗激增,交通量和信息流也大為增加,改變了原自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流、能量流及信息流的運(yùn)行狀態(tài),形成了具有新特點(diǎn)的城市生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)功能與生活功能。

城市居民的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng),構(gòu)筑了大量的人工技術(shù)物質(zhì)(道路、橋梁及其他建筑物),改變了原有的空間分布,造成地形的變遷,改變了自然土壤結(jié)構(gòu)與性能,減少了綠地,增加了不透水的人工地表,改變了原自然生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能和還原功能。

d.城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)非自律系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)由于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者(生物量)遠(yuǎn)少于頂層消費(fèi)者,所以城市生態(tài)系統(tǒng)要由外圍的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、自然生態(tài)系統(tǒng)輸入大量的物質(zhì)與能量,除一部分經(jīng)加工輸出外,其余在城市內(nèi)消費(fèi),將廢物排入環(huán)境。因此,城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng),是一個(gè)不能自我供養(yǎng)的非自律系統(tǒng)。

(3)城市生態(tài)建設(shè)運(yùn)用環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)的理論和方法,設(shè)計(jì)、建立最佳城市生態(tài)系統(tǒng)(城市“人類(lèi)-環(huán)境”),并把它調(diào)控到最佳運(yùn)行狀態(tài)。這種城市生態(tài)系統(tǒng)高效、低耗,自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng),不易遭受破壞,生存力強(qiáng),可持續(xù)發(fā)展。這是人們理想的生態(tài)城市。

3、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)

(1)人類(lèi)農(nóng)業(yè)活動(dòng)發(fā)展階段:

第1階段:刀耕火種的原始農(nóng)業(yè)(持續(xù)時(shí)間約為7000年)

特點(diǎn):刀耕火種、熟荒、撂荒,基本只有種和收兩個(gè)環(huán)節(jié)。

問(wèn)題:只取不給,土地營(yíng)養(yǎng)平衡完全靠自然植被的自我恢復(fù)。

第2階段:自給自足的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)(持續(xù)時(shí)間:近3000年來(lái))

特點(diǎn):以人力、畜力為主要?jiǎng)恿Γ斎氲?;以人糞尿、動(dòng)物糞便、綠肥等有機(jī)肥為土地提供營(yíng)養(yǎng);采用間作、輪作、套作等方式來(lái)充分利用土地資源進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),注意到了保持地力常新;注意天時(shí)地利來(lái)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),注重順應(yīng)自然規(guī)律。

問(wèn)題:由于以人畜力為主,勞動(dòng)生產(chǎn)低效;對(duì)自然的依附狀態(tài)不能得到改善;難以在較大規(guī)模上合理充分利用自然資源,比如林、牧、農(nóng)、漁的綜合生產(chǎn)。第3階段:集約化生產(chǎn)的石油農(nóng)業(yè)(至今約150多年)鼎盛時(shí)期:20世紀(jì)60年代

特點(diǎn):以機(jī)械化、水利化、化學(xué)化和電氣化來(lái)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn);直接和間接依賴(lài)石化能源;農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高;土地生產(chǎn)率和農(nóng)產(chǎn)品商品率提高(比如在美國(guó),1%的人種糧養(yǎng)活著全國(guó)其余的人)問(wèn)題:高輸入、高能耗,加劇世界能源危機(jī);機(jī)械化耕作與不合理的種植導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤流失;化肥和農(nóng)藥用量上升,但大部分進(jìn)入了環(huán)境,引起嚴(yán)重環(huán)境污染;"生態(tài)農(nóng)業(yè)"概念在國(guó)際上出現(xiàn)

出現(xiàn)時(shí)間:20世紀(jì)60年代后期

指導(dǎo)思想:要用生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

多種叫法:肥力農(nóng)業(yè)、腐殖質(zhì)農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、生物動(dòng)力農(nóng)業(yè)、綜合農(nóng)業(yè)、持久農(nóng)業(yè)、生物生態(tài)農(nóng)業(yè)、科學(xué)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)。"生態(tài)農(nóng)業(yè)"一詞提出的時(shí)間:

1970年

提出該詞的學(xué)者:美國(guó)土壤學(xué)家W.Albreche"生態(tài)農(nóng)業(yè)"明確定義的時(shí)間:1981年

提出定義的學(xué)者:英國(guó)農(nóng)學(xué)家M.Worthington

當(dāng)時(shí)對(duì)"生態(tài)農(nóng)業(yè)"的定義:生態(tài)上能自我維持,低輸入,經(jīng)濟(jì)上有生命力,在環(huán)境、倫理和審美方面可接受的小型農(nóng)業(yè)。(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)的定義

是以生態(tài)學(xué)理論為依據(jù)建立起來(lái)的理想模式,目的是最大限度地?cái)z取太陽(yáng)能,把無(wú)機(jī)物更多地轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,最大限度地提高能量利用率,實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的良性循環(huán)。生態(tài)農(nóng)業(yè)是利用生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系,合理組織農(nóng)業(yè)各部門(mén)的生產(chǎn),以便提高產(chǎn)量,改善環(huán)境的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制度。

(3)中國(guó)的生態(tài)農(nóng)業(yè)

中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)重視農(nóng)村生態(tài)建設(shè),大量植樹(shù)造林,防止水土流失和荒漠化,改善生態(tài)環(huán)境,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一個(gè)良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。因此,生態(tài)農(nóng)業(yè)是一種持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)模式,也是一條保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效途徑。

20世紀(jì)80年代初期,我國(guó)開(kāi)始有了生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè),現(xiàn)在已經(jīng)有了一些令人矚目的成就。如在北京大興留民營(yíng)村、江蘇省泰縣河橫村、浙江省蕭山市山一村、遼寧省大洼縣西安生態(tài)養(yǎng)殖場(chǎng)等地,生態(tài)農(nóng)業(yè)都取得了非常好的成績(jī),聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署先后授予這幾個(gè)單位“環(huán)境保護(hù)全球500佳”稱(chēng)號(hào)。(4)生態(tài)農(nóng)業(yè)的意義

發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)可以建立良好的生產(chǎn)結(jié)構(gòu),使種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、副業(yè)等各部門(mén)彼此結(jié)合,相互促進(jìn),合理利用自然資源,提高植物的光能利用率,生產(chǎn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無(wú)污染的農(nóng)產(chǎn)品,并確保良好的生態(tài)效益。

(5)生態(tài)農(nóng)業(yè)的幾種模式

生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究在世界范圍內(nèi)開(kāi)展較快,且模式不一,在生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的觀點(diǎn)上也各有差異。下面介紹幾種典型模式供分析參考。a.家庭生態(tài)農(nóng)業(yè)模式

我國(guó)江蘇省建湖縣慶豐鄉(xiāng)農(nóng)民高文滿,在其家庭生態(tài)系統(tǒng)中,利用生態(tài)工程原理,用雞糞喂豬,用豬糞生產(chǎn)沼氣,沼氣發(fā)電,沼氣渣水肥田,收到了較好的經(jīng)濟(jì)效益(見(jiàn)圖2-2)。通過(guò)上述生態(tài)模式的運(yùn)行,使其生產(chǎn)農(nóng)作物的成本降低了57.1%,單位面積耕地成本降低了42%,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的良性循環(huán)和經(jīng)濟(jì)上的高效益。

b.農(nóng)場(chǎng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式

馬雅農(nóng)場(chǎng)位于菲律賓首都馬尼拉附近。它是以生態(tài)學(xué)理論為依據(jù)建立起來(lái)的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,被普遍認(rèn)為是充分利用能源、發(fā)展農(nóng)業(yè)、保護(hù)環(huán)境、維持生態(tài)平衡的典范。這個(gè)農(nóng)場(chǎng)是一個(gè)包括農(nóng)場(chǎng)、牧場(chǎng)、魚(yú)場(chǎng)、食品加工和罐頭制造的綜合性生態(tài)農(nóng)場(chǎng)(圖2-3)。

基本流程為把稻草、樹(shù)葉、蔬菜加工成飼料用于養(yǎng)牛、豬、鴨等,其動(dòng)物糞便和肉類(lèi)加工場(chǎng)的高濃度廢水送入沼氣池。經(jīng)微生物作用產(chǎn)生沼氣,作為農(nóng)場(chǎng)生活和生產(chǎn)用能源,沼氣渣沉淀后的上清液進(jìn)入氧化塘,進(jìn)行曝氣處理。在氧化塘中種植水生生物并養(yǎng)鴨,水生生物可作為魚(yú)和豬的飼料、魚(yú)塘內(nèi)繁殖藻類(lèi)作魚(yú)餌,塘泥和沼氣渣作肥料。由于有機(jī)質(zhì)還田減少了化肥用量,從而降低了農(nóng)業(yè)成本,減少了污染,改善了生態(tài)環(huán)境。

(三)生物監(jiān)測(cè)

生物監(jiān)測(cè)是利用生物對(duì)環(huán)境中污染物質(zhì)的反應(yīng)來(lái)判斷環(huán)境污染狀況的一種手段。1、生物監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

(1)

綜合性和真實(shí)性

環(huán)境問(wèn)題是相當(dāng)復(fù)雜的,某一生態(tài)效應(yīng)常是幾種因素綜合作用的結(jié)果。如在受污染的水體中,通常是多種污染物并存,而每種污染物并非都是各自單獨(dú)起作用,各類(lèi)污染物之間也不都是簡(jiǎn)單的加減關(guān)系。理化監(jiān)測(cè)儀器常常反映不出這種復(fù)雜的關(guān)系,而生態(tài)監(jiān)測(cè)卻具有這種特征。(2)具有連續(xù)監(jiān)測(cè)的功能

用理化監(jiān)測(cè)方法可快速而精確測(cè)得某空間內(nèi)許多環(huán)境因素的瞬時(shí)變化值,但卻不能以此來(lái)確定這種環(huán)境質(zhì)量對(duì)長(zhǎng)期生活于這一空間內(nèi)的生命系統(tǒng)影響的真實(shí)情況。生態(tài)監(jiān)測(cè)具有這種優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗抢蒙到y(tǒng)的變化來(lái)“指示”環(huán)境質(zhì)量,而生命系統(tǒng)各層次都有其特定的生命周期,這就使得監(jiān)測(cè)結(jié)果能反映出某地區(qū)受污染或生態(tài)破壞后累積結(jié)果的歷史狀況。例如大氣污染的監(jiān)測(cè)植物,如同不下崗的“哨兵”,真實(shí)地記錄著污染危害的全過(guò)程和植物承受的累積量。事實(shí)證明,植物這種連續(xù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果遠(yuǎn)比非連續(xù)性的理化儀器監(jiān)測(cè)的結(jié)果更準(zhǔn)確。(3)具有多功能性通常,理化監(jiān)測(cè)儀器的專(zhuān)一性很強(qiáng),測(cè)定O3的儀器不能兼測(cè)SO2,測(cè)SO2的也不能兼測(cè)C2H4。生態(tài)監(jiān)測(cè)卻能通過(guò)指示生物的不同反應(yīng)癥狀,分別監(jiān)測(cè)多種干擾效應(yīng)。例如在污染水體中,通過(guò)對(duì)魚(yú)類(lèi)種群的分析就可獲得某污染物在魚(yú)體內(nèi)的生物積累速度以及沿食物鏈產(chǎn)生的生物學(xué)放大情況等許多信息。植物受SO2、PAN(過(guò)氧乙酰硝酸酯)和氟化物的危害后,葉的組織結(jié)構(gòu)和色澤常表現(xiàn)出不同的受害癥狀。

監(jiān)測(cè)靈敏度高生態(tài)監(jiān)測(cè)靈敏度高包含著兩種含義。從物種的水平上說(shuō),是指有些生物對(duì)某種污染物的反應(yīng)很敏感。如有種唐昌蒲,在0.01ppm的氟化氫下,20小時(shí)就出現(xiàn)反應(yīng)癥狀。據(jù)記載,有的敏感植物能監(jiān)測(cè)到十億分之一濃度的氟化物污染,而現(xiàn)在許多儀器也未達(dá)到這樣的靈敏度水平;另外,對(duì)于宏觀系統(tǒng)的變化,生態(tài)監(jiān)測(cè)更能真實(shí)和全面地反應(yīng)外干擾的生態(tài)效應(yīng)所引起的環(huán)境變化。2、生態(tài)監(jiān)測(cè)的基本方法(1)指示生物法指示生物法自古有之。早在兩千多年前,我國(guó)勞動(dòng)人民就懂得用植物的特征來(lái)指示土壤的肥瘠、地下水的深淺、氣候變化和地下有無(wú)礦藏等。人們?cè)谙驴菥虻V井前,先用繩子縛一只雞于井中,以雞的死活來(lái)探查井中是否存有毒氣。國(guó)外有人在礦井坑道或可能產(chǎn)生毒氣的地方喂養(yǎng)金絲鳥(niǎo),經(jīng)常觀察鳥(niǎo)有無(wú)異常反應(yīng),以此來(lái)指示井中有無(wú)毒性發(fā)生。與上述方法相比,現(xiàn)代的指示生物法則向著更細(xì)致、確切和定量化的方向發(fā)展。

指示生物法是利用指示生物(indicatororganism)來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境狀況的一種方法。所謂指示生物,就是對(duì)環(huán)境中某些物質(zhì),包括污染物的作用或環(huán)境條件的改變能較敏感和快速地產(chǎn)生明顯反應(yīng)的生物,通過(guò)其所作的反應(yīng)可了解環(huán)境的現(xiàn)狀和變化。

(2)指示植物在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

監(jiān)測(cè)大氣污染常用的指示植物。對(duì)大氣污染反應(yīng)敏感并被用于監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)大氣污染狀況的植物稱(chēng)為大氣污染指示植物,包括高等植物和低等植物。大氣污染指示植物的敏感性與污染物的種類(lèi)有關(guān),故不同污染物所用的指示植物并不相同。

①監(jiān)測(cè)二氧化硫的指示植物用于監(jiān)測(cè)SO2的指示植物的種類(lèi)很多,但常用的有20多種(表8-8)。地衣和苔蘚分布很廣泛,多數(shù)種類(lèi)對(duì)SO2反應(yīng)敏感的低等植物。SO2的年平均濃度在0.015—0.105ppm范圍內(nèi),就可使地衣絕跡,濃度達(dá)到0.017ppm時(shí),大多數(shù)苔蘚植物便不能生存。

在工業(yè)城市中,能常是距市中心越近,地衣的種類(lèi)越少。就種類(lèi)而言,重污染區(qū)內(nèi)一般僅

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