气候条件无关”的结论。而研究者正是通过采用统计学方法处理以及各区之间的相互 比较,证实了我国黄鼬冬季针毛长度不同的原因是地区气候差异造成的。这个结论显 然符合客观实际。 表8-1不同地区的黄鼬冬季针毛长度(mr 洋本数 东北 内蒙古河北 安徽 320 292 233 223 328 274 26.1 25.1 225 258 229 304 255 ∑x 1264 1096 914 5305 4 316 274 260 2285 399744 300798 70999 2453.16 089641425821 2.要定期、定点连续观测生物的生命活动具有周期性特点,如生理节律、日、 季节和年周期变化规律等。这就要求生态监测在方法上应实行定期的、定点的连续观 测。每次监测最好都要保证一定的重复。切不可用一次监测结果作依据对监测区的环 境质量给出判定和评价。例如,在水生态系统中,浮游生物受光照、水温等因素的影 响而有垂直移动的生态习性,一天内的不同时间采样其密度往往差别很大。所以,监 测时间的科学性和一致性是结果可比性的重要条件。 3.综合分析对监测结果要依据生态学的基本原理做综合分析。所谓综合分析, 就是通过对诸多复杂关系的层层剥离找出生态效应的内在机制及其必然性,以便对环 境质量做岀更准确的评价。综合分析过程既是对监测结果产生机理的解析,也是对干 扰后生态环境状况对生命系统作用途径和方式以及不同生物间影响程度的具体判定 例如,通过对热污染水体( thermal pollution water)多年的生态监测发现,严重的热 污染会对水库的渔业资源造成破坏,渔产量明显减少。但构成渔获物的五种主要经济 鱼类中,白鲢和鲫鱼( Carassius auratus)数量减少最多,生长速度减慢、疾病增多。 而鳙鱼( Aristichthys nobilis)和草鱼( Ctenopharyngodon idellus)的数量增加,生 长速度也加快。这个结果表明,热污染对水体渔业资源的影响与鱼类种群的生态特性 有关,其影响程度、方式与鱼类的生态位有关(盛连喜等,1990)
6 气候条件无关”的结论。而研究者正是通过采用统计学方法处理以及各区之间的相互 比较，证实了我国黄鼬冬季针毛长度不同的原因是地区气候差异造成的。这个结论显 然符合客观实际。 2．要定期、定点连续观测 生物的生命活动具有周期性特点，如生理节律、日、 季节和年周期变化规律等。这就要求生态监测在方法上应实行定期的、定点的连续观 测。每次监测最好都要保证一定的重复。切不可用一次监测结果作依据对监测区的环 境质量给出判定和评价。例如，在水生态系统中，浮游生物受光照、水温等因素的影 响而有垂直移动的生态习性，一天内的不同时间采样其密度往往差别很大。所以，监 测时间的科学性和一致性是结果可比性的重要条件。 3．综合分析 对监测结果要依据生态学的基本原理做综合分析。所谓综合分析， 就是通过对诸多复杂关系的层层剥离找出生态效应的内在机制及其必然性，以便对环 境质量做出更准确的评价。综合分析过程既是对监测结果产生机理的解析，也是对干 扰后生态环境状况对生命系统作用途径和方式以及不同生物间影响程度的具体判定。 例如，通过对热污染水体（thermal pollution water）多年的生态监测发现，严重的热 污染会对水库的渔业资源造成破坏，渔产量明显减少。但构成渔获物的五种主要经济 鱼类中，白鲢和鲫鱼（Carassius auratus）数量减少最多，生长速度减慢、疾病增多。 而鳙鱼（Aristichthys nobilis）和草鱼（Ctenopharyngodon idellus）的数量增加，生 长速度也加快。这个结果表明，热污染对水体渔业资源的影响与鱼类种群的生态特性 有关，其影响程度、方式与鱼类的生态位有关（盛连喜等，1990）
4.要有扎实的专业知识和严谨的科学态度生态监测涉及面广、专业性强,监测 人员需有娴熟的生物种类鉴定技术和生态学知识。根据国家环保部门的有关规定,凡 从事生态监测的人员,必须经过技术培训和专业考核,必须具有一定的专业知识及操 作技术,掌握试验方法,熟悉有关环境法规、标准等技术文件。要以极其负责的态度 保证监测数据的清晰、完整、准确,确保监测结果的客观性和真实性。 、生态监测的理论依据 生物与其生存环境是统一的整体。环境创造了生物,生物又不断地改变着环境, 两者相互依存、相互补偿、协同进化。这是生物进化论的基本思想,是生态学最重要 的理论基础之一,同时也是生态监测理论依据的核心。 (一)生态监测的基础——生命与环境的统一性和协同进化 生物系统各层次之所以能够做为“仪器”来指示其生存环境的质量状况,从根本 上说,这是由两者间存在着相互依存和协同进化的内在关系决定的。 按着进化论的理论,现在地球上多种多样的生物并非从来就有的,原始地球上是 个没有生命的世界。原始生命始于无机小分子(图8-1),它是物质进化的结果。 产生生命的物质运动,包括天体运动尤其是太阳幅射能起了重要作用。生命的产生是 地球上各种物质运动综合作用的结果,正是从这种意义上说,环境创造了生命,生命 是适应于这一环境的一种特殊的物质运动。 )(器)(那) 原始生命 多分子体系 图8-1原始生命产生的大致过程 然而,生命一经产生它又在其发展进化过程中不断地改着环境,形成了生物与环 境间的相互补偿和协同发展的关系。第四章中曾介绍的群落原生演替就是这方面的典 型例子。许多发展到“顶极”阶段的群落,都是从裸露的岩石上发展起来的。最初只 有地衣定居于岩石表面,此时的环境并没有可供植物着根的土壤,更没有充分的水和 营养物质。但是地衣生长过程中的分泌物和尸体的分解,不但把等量的水和营养物质
7 4．要有扎实的专业知识和严谨的科学态度 生态监测涉及面广、专业性强，监测 人员需有娴熟的生物种类鉴定技术和生态学知识。根据国家环保部门的有关规定，凡 从事生态监测的人员，必须经过技术培训和专业考核，必须具有一定的专业知识及操 作技术，掌握试验方法，熟悉有关环境法规、标准等技术文件。要以极其负责的态度 保证监测数据的清晰、完整、准确，确保监测结果的客观性和真实性。 二、生态监测的理论依据 生物与其生存环境是统一的整体。环境创造了生物，生物又不断地改变着环境， 两者相互依存、相互补偿、协同进化。这是生物进化论的基本思想，是生态学最重要 的理论基础之一，同时也是生态监测理论依据的核心。 （一）生态监测的基础——生命与环境的统一性和协同进化 生物系统各层次之所以能够做为“仪器”来指示其生存环境的质量状况，从根本 上说，这是由两者间存在着相互依存和协同进化的内在关系决定的。 按着进化论的理论，现在地球上多种多样的生物并非从来就有的，原始地球上是 一个没有生命的世界。原始生命始于无机小分子（图 8-1），它是物质进化的结果。 产生生命的物质运动，包括天体运动尤其是太阳幅射能起了重要作用。生命的产生是 地球上各种物质运动综合作用的结果，正是从这种意义上说，环境创造了生命，生命 是适应于这一环境的一种特殊的物质运动。 然而，生命一经产生它又在其发展进化过程中不断地改着环境，形成了生物与环 境间的相互补偿和协同发展的关系。第四章中曾介绍的群落原生演替就是这方面的典 型例子。许多发展到“顶极”阶段的群落，都是从裸露的岩石上发展起来的。最初只 有地衣定居于岩石表面，此时的环境并没有可供植物着根的土壤，更没有充分的水和 营养物质。但是地衣生长过程中的分泌物和尸体的分解，不但把等量的水和营养物质
归还给环境,而且还生成不同性质的物质促进岩石风化而变为土壤。其结果是环境保 存水分的能力增强了,可提供的营养物质的种类和数量增加了,从而为高一级植物(苔 鲜类)创造了生存条件。如此下去,生物从无到有,从只有植物或动物到两者并存。 生物群落从低级阶段向髙级阶段发展一一小生境和物种多样性增大、结构和功能趋于 相对稳定和完善的“顶极”状态。在这一过程中,环境则由光秃秃的岩石裸地向着小 生境增多的方向演变,原生演替是生物改变环境的过程,是两者协同发展的过程 生物与环境间的这种关系,是自然界长期发展中形成的。因此,生物的变化既是 某一区域内环境变化的一个组成部分,同时又可作为环境改变的一种指示和象征。生 物与环境间的这种统一性,正是开展生态监测的基础和前提条件。 (二)生态监测的可能性—生物适应的相对性 生物对环境的适应实际上就是各种生物能够很好地生活在各种环境的适宜现象。 适应是普遍的生命现象,生物的多样性其中就包括了适应的多样性。南极大陆是地球 上最寒冷的地方,年均温度为-25℃,最低温度达-88℃。既使在这样极端的环境条件 下,生活的已知动物仍达70余种。这个区域水体中生活的许多鱼类,能够合成不同 寻常的生化物质一一抗冰蛋白。它可使鱼类降低血液的冰点。据分析,南极海水的冰 点为-18℃,而含有抗冻蛋白的鱼类的血液冰点是-2.1℃,这就保证了这些鱼类在该 海域里能够安全生活。 适应是长期进化的结果。因此,在一定环境条件下,某一空间内的生物群落的结 构及其内在的各种关系是相对稳定的。当存在人为干扰时,一种生物或一类生物在该 区域内出现、消失或数量的异常变化都与环境条件有关,是生物对环境变化适应与否 的反映。在欧洲的若干种尺蛾中都有二种类型的分化。一种为常态型,体呈灰色; 种为突变型,体为黑色。灰色尺蛾在非工业区占优势,黑色尺蛾在工业区占优势。有 人曾用一种尺蛾( Biston betularia)的上述两种类型在工业区和非工业区进行了标记 重捕试验(表8-2)。结果是两个区内两类尺蛾的回捕率完全相反。这个结果说明, 生物生存的机会不完全是随机的,生存有选择性。生物与其生存环境的统一与否,是 生存选择结果的条件
8 归还给环境，而且还生成不同性质的物质促进岩石风化而变为土壤。其结果是环境保 存水分的能力增强了，可提供的营养物质的种类和数量增加了，从而为高一级植物（苔 鲜类）创造了生存条件。如此下去，生物从无到有，从只有植物或动物到两者并存。 生物群落从低级阶段向高级阶段发展——小生境和物种多样性增大、结构和功能趋于 相对稳定和完善的“顶极”状态。在这一过程中，环境则由光秃秃的岩石裸地向着小 生境增多的方向演变，原生演替是生物改变环境的过程，是两者协同发展的过程。 生物与环境间的这种关系，是自然界长期发展中形成的。因此，生物的变化既是 某一区域内环境变化的一个组成部分，同时又可作为环境改变的一种指示和象征。生 物与环境间的这种统一性，正是开展生态监测的基础和前提条件。 （二）生态监测的可能性——生物适应的相对性 生物对环境的适应实际上就是各种生物能够很好地生活在各种环境的适宜现象。 适应是普遍的生命现象，生物的多样性其中就包括了适应的多样性。南极大陆是地球 上最寒冷的地方，年均温度为-25℃，最低温度达-88℃。既使在这样极端的环境条件 下，生活的已知动物仍达 70 余种。这个区域水体中生活的许多鱼类，能够合成不同 寻常的生化物质——抗冰蛋白。它可使鱼类降低血液的冰点。据分析，南极海水的冰 点为-1.8℃，而含有抗冻蛋白的鱼类的血液冰点是-2.1℃，这就保证了这些鱼类在该 海域里能够安全生活。 适应是长期进化的结果。因此，在一定环境条件下，某一空间内的生物群落的结 构及其内在的各种关系是相对稳定的。当存在人为干扰时，一种生物或一类生物在该 区域内出现、消失或数量的异常变化都与环境条件有关，是生物对环境变化适应与否 的反映。在欧洲的若干种尺蛾中都有二种类型的分化。一种为常态型，体呈灰色；一 种为突变型，体为黑色。灰色尺蛾在非工业区占优势，黑色尺蛾在工业区占优势。有 人曾用一种尺蛾（Biston betulartia）的上述两种类型在工业区和非工业区进行了标记 重捕试验（表 8-2）。结果是两个区内两类尺蛾的回捕率完全相反。这个结果说明， 生物生存的机会不完全是随机的，生存有选择性。生物与其生存环境的统一与否，是 生存选择结果的条件
表8-2不同类型尺蛾在不同条件的回捕结果 总数量(只灰色数只)黑色数只总数(只 释放数 非工业区 回捕数 回捕数釋释放数 125 63% 释放数 工业区 回捕数 123 141 回捕数釋放数 13.1 275% (转自方宗照,1973) 但是,生物的适应具有相对性。相对性的一层含义是生物为适应环境而发生某些 变异,上述的尺蛾类型分化就是生物适应环境的一种变异;另一种含义是生物适应能 力不是无限的,而是有一个适应范围(生态幅),超过这个范围,生物就表现出不同 程度的损伤特征。以群落结构特征参数,如种的多样性、种的丰度、均匀度以及优势 度和群落相似性等作为生态监测指标就是以此为理论依据的,正是生物适应的相对性 才使生物群落发生着各种变化。 (三)污染生态监测的依据—生物的富集能力 生物学富集( biological enrichment)是指生物体或处于同一营养级上的许多生 物种群,从周围环境中浓缩某种元素或难分解物质的现象。亦称为生物学浓缩 ( biological concentration)。通过生物富集,元素或某种难分解物质在生物体内的 浓度可以大大超过该物质在环境介质中的浓度。可见,生物学富集是指生物体或同一 营养级的生物与环境中某元索(或物质)浓度的比较。 生物富集现象是生物中的普遍现象之一。生物在生命活动的全过程中,需要不断 地从外界摄取营养物质,以构成自己的机体和维持各种生命活动。生物在从外界摄取 营养物质的同时,必然使体内一些物质或元素的浓度大大超过环境中的浓度。在长期 的进化历程中,生物对环境中某种元素或各类物质的需求与其生活环境条件间的“供 需”关系基本是协调的。然而,人类的干扰如农药的使用、某些人工合成化学物质等 进入环境后,也必然要被生物吸收和富集,而且还会通过食物链在生态系统中传递和 被放大。当这些物质超过生物所能承受的浓度后,将对生物乃至整个群落造成影响或
9 但是，生物的适应具有相对性。相对性的一层含义是生物为适应环境而发生某些 变异，上述的尺蛾类型分化就是生物适应环境的一种变异；另一种含义是生物适应能 力不是无限的，而是有一个适应范围（生态幅），超过这个范围，生物就表现出不同 程度的损伤特征。以群落结构特征参数，如种的多样性、种的丰度、均匀度以及优势 度和群落相似性等作为生态监测指标就是以此为理论依据的，正是生物适应的相对性 才使生物群落发生着各种变化。 （三）污染生态监测的依据——生物的富集能力 生物学富集（biological enrichment）是指生物体或处于同一营养级上的许多生 物种群，从周围环境中浓缩某种元素或难分解物质的现象。亦称为生物学浓缩 （biological concentration）。通过生物富集，元素或某种难分解物质在生物体内的 浓度可以大大超过该物质在环境介质中的浓度。可见，生物学富集是指生物体或同一 营养级的生物与环境中某元索（或物质）浓度的比较。 生物富集现象是生物中的普遍现象之一。生物在生命活动的全过程中，需要不断 地从外界摄取营养物质，以构成自己的机体和维持各种生命活动。生物在从外界摄取 营养物质的同时，必然使体内一些物质或元素的浓度大大超过环境中的浓度。在长期 的进化历程中，生物对环境中某种元素或各类物质的需求与其生活环境条件间的“供 需”关系基本是协调的。然而，人类的干扰如农药的使用、某些人工合成化学物质等 进入环境后，也必然要被生物吸收和富集，而且还会通过食物链在生态系统中传递和 被放大。当这些物质超过生物所能承受的浓度后，将对生物乃至整个群落造成影响或
损伤,并通过各种形式表现出来。污染的生态监测就是以此为依据来分析和判断各种 污染物在环境中的行为和危害的。 (四)生态监测结果的可比性——生命具有共同特征 生态监测结果常受多种原因的影响而呈现出较大的变化范围,这就为同一类型 (如森林或草地)的不同生态系统间生态监测结果的对比增加了困难,但这并不等于 生态监测结果没有可比性。从根本上说,生态监测结果的可比性是因为生命具有共同 的特征,如各种生物(除病毒和噬菌体外)都是由细胞所构成的;都能进行新陈代谢、 具有感应性和生殖能力等。这些共同特征决定了生物对同一环境因素变化的忍受能力 有一定的范围,即不同地区的同种生物抵抗某种环境压力或对某一生态要素的需求基 本相同。例如在我国有广泛分布的白鲢鱼( Hypophthalmichthys molitrix的性成熟 年龄和产卵时间南、北方差别较大,但达到性成熟所需的总积温却基本相同(表8-3)。 人为干扰(如人为增温)可使其性成熟年龄或产卵时间提前(表8-4)。这是人为干 扰作用存在的表现和水体增温的结果,但并没有改变鱼类性成熟对总积温的需求。所 以,生命具有共同特征是生态监测结果可比性的基础 表83不同地区白鲢性成熟总积温对比 江苏 黑龙江 生长期月数) 56 生长期平均水温)272 24.1 202 生长总积温℃d9920 5.7800 性成熟年 性成熟总积温℃d19.34017340-23120|1,425-20910165-1999 性成熟总积温均值℃19,584 0.20 19.167 18.331 表84人为增温对鲤鱼产卵期影响的监测 最早产见时间 水体与样站 1973年前194年 年总积温℃d 1985年 增温>3℃每年4月下句或4月144月17 6,4784 增温水体增温<3℃5月上旬 月184月15-17日4,8574 自然水区 4月234月18日 邻近自然水体 与增温水体相同 5月7日 4,0136
10 损伤，并通过各种形式表现出来。污染的生态监测就是以此为依据来分析和判断各种 污染物在环境中的行为和危害的。 （四）生态监测结果的可比性——生命具有共同特征 生态监测结果常受多种原因的影响而呈现出较大的变化范围，这就为同一类型 （如森林或草地）的不同生态系统间生态监测结果的对比增加了困难，但这并不等于 生态监测结果没有可比性。从根本上说，生态监测结果的可比性是因为生命具有共同 的特征，如各种生物（除病毒和噬菌体外）都是由细胞所构成的；都能进行新陈代谢、 具有感应性和生殖能力等。这些共同特征决定了生物对同一环境因素变化的忍受能力 有一定的范围，即不同地区的同种生物抵抗某种环境压力或对某一生态要素的需求基 本相同。例如在我国有广泛分布的白鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）的性成熟 年龄和产卵时间南、北方差别较大，但达到性成熟所需的总积温却基本相同（表 8-3）。 人为干扰（如人为增温）可使其性成熟年龄或产卵时间提前（表 8-4）。这是人为干 扰作用存在的表现和水体增温的结果，但并没有改变鱼类性成熟对总积温的需求。所 以，生命具有共同特征是生态监测结果可比性的基础