北京大学环境生态学课件第九章生态监测.ppt

第九章生态监测 第一节生态监测的概念和理论依据第二节野外生态监测的基本方法第三节生物测试 第一节生态监测的概念和理论依据 1生态监测的概念 特点和基本要求 2生态监测的理论依据 1生态监测的概念 特点和基本要求 生态监测生态监测就是利用生命系统及其相互关系的变化反应做 仪器 来监测环境质量状况及其变化 生态监测的特点生态监测的基本要求 生态监测的特点 能综合地反映环境质量状况具有连续监测的功能具有多功能性监测灵敏度高生态监测的基本要求样本容量应满足统计学要求要定期 定点连续观测综合分析要有扎实的专业知识和严谨的科学态度 2生态监测的理论依据 生态监测的基础 生命与环境的统一性和协同进化生态监测的可能性 生物适应的相对性污染生态监测的依据 生物的富集能力生态监测结果的可比性 生命具有共同特征 第二节野外生态监测的基本方法 1指示生物法 2群落和生态系统层次的生态监测 1指示生物法 指示生物及其基本特征指示生物的选择方法指示生物的指示方式和指标指示植物在大气污染监测中的应用 指示生物及其基本特征 指示生物即对环境中某些物质 包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物 通过其所作的反应可了解环境的现状和变化 基本特征对干扰作用反应敏感且健康具有代表性对干扰作用的反应个体间的差异小 重现性高要具有多功能 指示生物的选择方法 生物敏感性的划分指示生物选择方法现场比较评比法栽培或饲养比较试验法人工熏气法浸蘸法 指示生物的指示方式和指标 症状指示指标指示生物的这类指标主要是通过肉眼或其它宏观方式可观察到的形态变化 生长势和产量评价指标对于植物而言 各类器官的生长状况观测值都可用来作指示指标 生理生化指标它比症状指标和生长指标更敏感和迅速 常在生物未出现可见症状之前就已有了生理生化方面的明显改变 行为学指标在污染水域的监测中 水生生物和鱼类的回避反应 avoidancereaction 也是监测水质的一种比较灵敏 简便的方法 指示植物在大气污染监测中的应用 阅读材料 大气污染植物监测方法调查法植物群落监测法污染量指数法 2群落和生态系统层次的生态监测 污水生物系统PFU polyurethanefoamunit 法生物指数法群落和生态系统层次的其它监测指标水污染的生态监测 污水生物系统 是1909年由科尔科威茨和马森提出 后又经许多学者不断完善的一种用于河流污染 尤其是有机污染的一种监测方法 这种方法的理论基础是 当河流受到污染后 在污染源下游的一段流程里会发生自净过程 即随着河水污染程度的逐渐减轻 生物的种类组成也随之发生变化 在不同河段将出现不同的物种 PFU polyurethanefoamunit 法 是指用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微型生物和测定其群集速度来监测和评价环境质量状况的一种方法 生物指数法 生物指数 bioticindex 是指运用数学公式反映生物种群或群落结构的变化以评价环境质量的数值 群落和生态系统层次的其它监测指标 以测定有生命成分的结构信息为基础的指数以功能信息为基础的指数 这类指数主要是些生态效率指标 如P R比率 PN PG比率等以结构与功能联合的信息为基础的指标 如转换率 turnoverration 像群落的生产速率与群落生物量的比值 即P B比率等 水污染的生态监测 监测方法细菌在水污染生态监测中的作用浮游生物的指示作用大型底栖无脊椎动物在监测中的应用 第三节生物测试 1生物测试及基本方法 2毒性试验 3致突变和致癌物质的检测 1生物测试及基本方法 生物测试 bioassay 又称生物测定或生物检试 是利用生物受到污染物质的毒害所产生的生理机能等变化测试污染状况的方法 生物测试方法有静水式生物测试 staticbioassay 和流水式生物测试 2毒性试验 毒物和毒性试验的一般概念急性霉性试验慢性毒性试验 毒物和毒性试验的一般概念 毒性试验 toxictest 是指人为地设置某种致毒方式使受试生物中毒 根据试验生物的中毒反应来确定毒物毒性的试验方法 毒物 是指由某种方式进入生物体的化学物质 在其达到一定数量时 能扰乱或破坏生物的正常生理功能 引起暂时或持久的病症 甚至使生物死亡的物质 毒性试验中对生物的致毒方式主要采用三种方法 一是接触致毒 二是口服致毒 三是人工直接感染法 急性霉性试验 急性毒性试验是指在较短的时间内 通常为96小时或更短的时间 能引起试验动物死亡或剧烈损伤的一种试验方法 慢性霉性试验慢性毒性试验是指在实验室条件下进行的低浓度 长时间的中毒试验 观察毒物与生物反应之间的关系 以确定对生物无影响的浓度 安全浓度 3致突变和致癌物质的检测 阅读材料 微核技术微核技术是利用花粉母细胞减数分裂时四分体时期出现的微核率来指示环境污染的方法 其基本原理是 植物细胞分裂时染色体要进行复制 在复制过程中如果受到外界诱变因子的作用 就会产生一些游离染色体片断 形成包膜 变成大小不等的小球体 这就是微核 micronucleus MCN 染色单体交换测定技术鱼类细胞姊妹染色单体交换 SCE 测定技术是70年代发展的一种新技术 艾姆斯试验技术是利用经人工诱变了的微生物作为指示微生物的一监测方法