生态现状调查的技术方法

徐衢

摘要：本文从生境调查和重点物种调查两方面入手，旨在总结生态现状调查的技术方法，构建了生态现状调查的基本体系。最后，对于目前技术方法中存在的一些问题，提出相应的建议，以便科学合理、全面真实地了解我国的生态环境质量状况，为环境管理者的决策提供技术支持和科学依据。

关键词：生境；重点物种；土地利用类型；植被类型；

1869年，德国生物学家Ernst Haeckel最早提出生态学的概念，它是研究动植物及其环境间、动物与植物之间及其对生态系统的影响的一门学科^[1]。生态现状的调查应主要从生境调查和重点物种调查着手。

1. 生境调查

生境调查是摸清生物的生活空间和其中全部生态因子的概况，是实施生态现状调查的基础性工作。生境调查关键是搞清楚土地利用类型和植被类型等情况。

1.1 土地利用类型调查的技术方法

现行的土地利用类型的调查主要包括以地形图、航片为底图的常规野外测绘调查和遥感卫星影像解译相结合。采用内外业相结合的方式进行，对遥感影像数据进行地理坐标配准、几何精度校正、图像增强、裁剪等处理后，进行计算机的自动解译。此外，能够支持土地资源调查的技术还有空间定位技术、信息网络技术、空间信息系统技术和主题数据库系统技术等。

1.2 植被类型调查的技术方法

传统的植被类型调查以实地勘察为主，走访询问，随机抽样和查阅资料为辅。一般采用样线法、样方法和样点法相结合，即以某区域为中心，向多个方向设置样线，并以样线为参照在适当位置设置样方，在样方中再设置样点。对于每个样方，利用GPS、海拔表、罗盘记录经纬度、海拔高度、坡向、坡度和坡位。一般来说，草本样方在1m²以上，灌木样方在10m²以上，乔木样方在100m²以上。其中，调查因子有密度、优势度、频度、重要值。另外，生物量和多样性是重要的考量因子。生物量指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（包括生物体内所存食物的重量）总量。植物群落中各种群的植物量很难测定，特别是地下器官的挖掘和分离工作非常艰巨。出于经济利用和科研目的的需要常对林木和牧草的地上部分生物量进行调查统计。物种多样性分为α多样性和β多样性。α多样性^[2]：表明某个群落或生境内部的物种多样性，考虑了群落中不同物种的重要值。常用Shannon多样性指数表示。β多样性^[2]：可用以分析不同生境间的梯度变化，可以理解为沿着某一环境梯度物种替代的程度或速率、物种周转率、生物变化速度等。常用相异性系数表示。群落的相异性系数反映了群落间的异质性。当两个群落物种组成完全相同时，相异性系数为0；当两个群落物种组成完全不同时，相异性系数为1。

植被对来自太阳的各种波长的电磁辐射具有选择性的吸收、透射和反射能力，当太阳光照射在植被上时，近红外波段的光大部分被植被反射回来，形成一个反射峰，可见光大部分被植被吸收，形成一个吸收峰。通过这两个波段测值的不同组合可得到不同的植被指数，再结合实地勘察的调查结果，才能更准确的了解调查区域的植被类型，从而得到植被类型图。

2. 重点物种调查

2.1 鸟类调查的技术方法

调查时间一般选择鸟类活动比较活跃的时间段，以早晨6:30-8:30，下午17:00-19:00为宜。

数量统计主要采用样线和样带相结合的方法。对于珍稀物种，则采用直接统计法，选择若干高点为观察点，用望远镜直接计数，填入空白图中，辅以地物做标记，避免漏记或重记。

调查因子有Shannon-Wiener多样性指数（优点是不用考虑群落中的多度分布符合哪种模型，而且具有可加性，前提是假设样本取自一个无限总体，缺点是随样本量增加而增加）、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数（受样本大小的影响较为强烈）、Morisita-Horn相似性指数、Sorenson相似性指数等。定性数据的多样性测度方法效果较好的是Sorenson指数，定量方法中，Morisita-Horn指数效果较好^[3]。

最后，依据调查因子，对于不同生境内的鸟类群落情况，列表或作图进行分析比较。

2.2 浮游、底栖生物调查的技术方法

浮游植物的调查^[4]：水深在3m以内的水体，采集表层0.5m水样；水深3-10m的水体，采集表层0.5m和底层（离底0.5m）混合水样。浮游植物定量样品用有机玻璃采水器按上述方法采集，取1L水样置于广口塑料瓶中，现场用鲁哥氏液固定，样品带回实验室后静置沉降24h以上，沉淀浓缩后计数；浮游植物定性样品采用25号浮游生物网（网孔直径为64μm）在水面表层呈“∞”字形缓慢捞取浮游植物样品，并将网内浓缩液置于100mL塑料水样瓶中，现场用鲁哥氏液固定，带回实验室镜检分类。

浮游动物的调查^[5]

：采用浅水Ⅱ型浮游生物网（网口内径为31.6cm，网长140cm，筛绢网孔宽为160μm），由底层到表层垂直拖网，采集浮游动植物样品，装瓶，用5%碱性甲醛溶液固定，在室内将样品在显微镜和体视镜下鉴定和个体计数。

底栖动物的调查^[6]：底栖动物定性采样方法采用三角拖网采取。定量采样方法用1/16m²的彼得生采泥器在每个采样点采泥1-2次，获得的泥样经40目（孔径0.38mm）分样筛筛洗后带回实验室处理。先将底栖动物挑出，然后进行种类鉴定、计数和质量测定。

调查因子有Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Jaccard相似性指数、Margalef丰富度指数等。最后，依据调查因子，对于浮游和底栖生物情况列表或作图进行分析比较。

3. 结语

生态现状的调查，是一个复杂而庞大的工程。本文在对土地利用类型、植被类型、鸟类、浮游和底栖生物调查的技术方法进行总结的同时，针对目前技术方法中的一些方面提出以下建议，供有关人士参考。

（1）虽然“3S”等技术得到了广泛的应用，但对于开展土地、植被调查工作还存在着不足：随着社会化进程的加速，确保土地、植被资料的现势性，及时掌握全国土地利用现状动态变化还存在一定难度。如何建立一个技术先进、体系完整的土地、植被调查监测一体化电子作业平台是核心内容。

（2）植被类型决定了鸟类的食源组成，对鸟类的种类具有直接影响。因此，合理地改造植被，增加植被组成的多样性和丰富度将有利于提高鸟类物种的多样性和种群数量。

（3）浮游、底栖生物的分布情况与水质有紧密关系，因此，可试通过建立生物分布与水质好坏的关系，形成一套评价水质的标准，来完善目前水质评价的体系。

参考文献

[1] Frodin, D.G.Guide to Standard Floras of the World.Cambridge University Press,2001.

[2]刘增力,郑成洋.河北小五台山北坡植物物种多样性的垂直梯度变化[J]. 生物多样性, 2004,12(1):137-145.

[3]赵洪峰,雷富民.岷江上游典型退化生态系统鸟类物种多样性的初步研究[J].应用和环境生物学报,2003, 9(1): 42-48.

[4]张婷,李德亮,许宝红.西洞庭湖区养殖水体浮游植物调查与水质评价[M].水生态学杂志, 2009, 2(5):12-18.

[5]王晓波,邱武生,秦铭俐.象山港浮游动物生态群落分布的研究[J].海洋环境科学,2006, 6(28):62-64.

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