环境监测包括生态监测、化学监测、物理监测。其中，生态监测是开展生态环境现状评价、预测开发建设活动对生态系统的影响、保护生态环境、恢复重建生态系统、合理利用自然资源等的重要依据之一。铁路建设项目里程长，沿线生态系统类型复杂多样，采用生态监测技术有利于科学评价项目建设对沿线生态系统、敏感生态环境保护目标及敏感生态环境问题的影响。

1.生态监测的分类

1）按照生态系统类型划分

按照区域生态系统类型来划分生态监测类别，能够突出生态监测对象的价值尺度，获得关于各生态系统生态价值的现状资料、受干扰程度、承受影响的能力、发展趋势等基础资料。

高铁项目由于路线长，穿越的行政区域多，经过区域的生态系统类型复杂多样，生态监测的类别也多种多样，可能出现城市生态监测、农村生态监测、森林生态监测、草原生态监测、湿地生态监测、水体生态监测及荒漠生态监测等多种类型。

2）按照空间尺度划分

高铁项目占地范围呈现窄条带状形式，涉及路线长，结合现今生态监测的内容，可以在空间尺度上将高铁项目的生态监测分为宏观监测和微观监测两大类。

宏观生态监测是指利用遥感技术、生态图技术、区域生态调查技术及生态统计技术等，对区域范围内各类生态系统的组合方式、镶嵌特征、动态变化和空间分布格局等，以及各类生态系统对人类活动影响的变化情况进行监测的方法。宏观生态监测一般在原有的自然本底图和专业图件的基础上进行，所得的几何信息多以图件的方式输出，从而建立地理信息系统。监测的内容多为区域范围内具有特殊意义的生态系统的分布及面积的动态变化，如热带雨林生态系统、沙漠化生态系统、湿地生态系统等。宏观生态监测的地域等级，从小的流域生态系统扩展到全球，既有按照流域监测，也有按照行政区域监测。

微观生态监测是指对一个或几个生态系统内各生态因子的监测，监测对象是某一特定生态系统或生态系统聚合体的结构和功能特征及其在人类活动影响下的变化。微观生态监测通常以物理、化学及生物学的方法提取生态系统各个组分的信息。

根据监测的具体内容，又可以把微观生态监测分为干扰性生态监测、污染性生态监测、治理性生态监测、环境质量现状评价生态监测。宏观生态监测必须以微观生态监测为基础，而微观生态监测又必须以宏观生态监测为主导，二者相互独立又相辅相成。一个完整的生态监测应包括宏观和微观监测两种尺度所形成的生态监测网。

2.生态监测的指标体系

生态监测指标体系是指一系列能敏感清晰地反映生态系统基本特征及生态环境变化趋势并相互印证的项目，建立生态监测指标体系是开展生态监测的主要内容。

1）生态监测指标体系的原则

生态监测指标体系的构建，需要遵循以下几个原则：

（1）代表性：指标能够反映生态的主要特征，表征主要的生态环境问题。

（2）敏感性：对特定环境污染或感染敏感，并以结构和功能指标为主反映生态过程变化。

（3）综合性：完整反映生态系统的时空变化特征。

（4）可行性：易于准确测定，便于分析比较。

（5）可比性：同类生态系统在不同区域或不同发育阶段具有可比性。

（6）层次性：由生物个体到宏观系统，由基层一般性监测部门到专业性监测研究部门，应有要求不同、层次分明的指标体系。

2）生态监测指标体系的类型

高铁项目所涉及的生态系统类型多种多样，各类生态系统又有各自的结构、功能，因此，其生态监测指标体系应针对不同生态系统类型而有所不同。其中，陆地生态系统如森林生态系统、草地生态系统、农田生态系统、荒漠生态系统及城市生态系统等，重点监测内容应包括气象、水文、土壤、植物生长发育、植被组成及动物分布等；水域生态系统包括淡水水生生态系统和海洋生态系统，重点监测内容主要有水动力、水文、水质、水生生物组成及生长发育等。

生态系统进行监测时一般应设置常规监测指标、重点监测指标和应急监测指标。生态监测常规指标见表6-1。

表6-1　生态监测常规指标

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除了以上常规生态监测指标外，针对不同类型的生态系统，在监测过程中还应包括重点监测指标，表6-2为不同类型的生态系统监测过程中的特殊监测指标。

表6-2　不同生态系统重点监测指标

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3.生态监测的基本方法

铁路建设项目路线长，沿线生态系统类型复杂多样，常用的生态监测技术包括地面监测、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等。其中，地面监测可以跟踪许多生态系统的结构和功能方面的变化，并有效验证遥感等数据的精确性，是卫星遥感技术的有效补充。

1）环境污染与生态系统的监测(www.daowen.com)

生态监测包括环境污染的监测和生态系统的监测，可以在分子、细胞、生物个体、种群、群落、生态系统及景观水平等不同层次上获取监测信息，监测内容包括生物个体生态监测、种群生态监测、群落生态监测、生态系统层次生态监测等。

（1）生物个体生态监测

生态系统中的生物个体的生长和分布受外界环境影响，环境对生物的时空分布有决定性作用，一旦生物生存的环境发生变化，则生物个体在形态、生理机能等方面均会表现出不同程度的变化，因此，对生物个体形态、生理特征等的监测，可反映环境的变化。

（2）种群生态监测

当环境条件发生变化时，种群的数量、密度、年龄结构、性别比例、出生率、死亡率、迁入与迁出率、种群动态、空间格局等均会发生相应变化，因此对以上指标进行监测，可了解环境条件改变对生态系统的影响以及生物的响应。

（3）群落生态监测

群落物种组成、群落结构、生活型、群落外貌、季相、层片、群落空间格局、食物链、食物网统计等均可反映环境条件的变化。

（4）生态系统层次生态监测

环境条件一旦发生变化，可能会导致生态系统的分布范围、面积大小等发生显著变化，因此对其分布格局进行统计，可分析生态系统的镶嵌特征、空间格局及动态变化过程。而许多传统的监测技术不适应这种大区域的生态监测。3S 技术及遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）一体的高新技术则适宜于大区域的生态监测。

2）生态破坏的生态监测

对生态破坏的生态监测，可根据生态破坏的对象，从植被破坏的生态监测、土壤退化的生态监测、水域破坏的生态监测等方面着手进行。

（1）植被破坏的生态监测

森林生态系统监测应采用地面样地调查、森林资源监测、航空调查，以及其他生物和非生物的数据源调查等。监测可从探测性监测、评价性监测、定点持续监测三个层次进行。

（2）草地退化的生态监测

可以利用 3S 技术对草地实现动态监测，查清生态破坏对草地资源的时空分布和动态变化的影响，可掌握草地资源分布规律和退化发生机制，对资源价值、生态价值的多功能性进行评估，为草地植被保护、恢复和重建提供有效的科技支持，并按照生态学原理设计恢复途径和方案，实现草地畜牧业的可持续发展。

同时，地面信息也是草地动态监测的必要条件。为了建立实用的草地动态监测体系，在草地类型和生态条件方面具有代表性的区域建立若干观测点。全部观测点都按照统一的技术规程进行观测并搜集有关资料。在牧草生长期内定期测定草地生物量和草地光谱，获取在时间上较为连续的主要草地类型动态变化数据和光谱特征数据。为了保证遥感信息的地面信息有明确的相关关系，这两个数据获取应具有相同的时空特性。

（3）水生植被破坏的生态监测

水生植被作为水体生态系统的重要调节者，在固定底泥、防治沉积物再悬浮、净化水质等方面起着非常重要的作用。对水生植被破坏的生态监测可以从四个方面进行：水生植被的种类、群落结构、时空变化、生物多样性。

（4）土壤退化的生态监测

土壤退化包括土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染、耕地的非农业占用等方面，而生活在退化土壤中的生物，其生活力、代谢特点、行为方式、种类组成、数量分布、体内污染物及其代谢产物含量等均不同程度地受到外环境的影响。

（5）水域破坏的生态监测

水域破坏的生态监测，应针对不同的破坏类型展开特定监测，如饮用水源区破坏的生态监测、渔业养殖安全的生态监测等。对饮用水源区破坏的生态监测，应包括常规的理化指标监测和生物指标监测，如粪大肠菌群和微囊藻毒素-LR等。调查渔业养殖安全，应掌握渔业水体的天然饵料生物资源状况及相应的生态关系，为渔业生产提供技术支撑；另一方面，应监测环境污染及生态退化对鱼类及渔产品的影响，以保障渔业生产和人类健康安全。

3）生物多样性监测

开展生物多样性监测，能够了解生物多样性面临的压力、现状及变化趋势。生物多样性保护最主要的目的是为管理和决策服务，为保护生物多样性、制定土地利用规划、评价环境影响等问题提供科学依据。

由于生物多样性监测点多、面广，且对物种的认识到目前为止比较欠缺，监测困难很大。因此，目前对生物多样性监测主要集中在以下几个方面：

（1）不同时间、空间尺度上的监测。由于监测时间、尺度不同，生物多样性监测对象、结果以及监测手段有很大的不同。一般来说，中短期监测仅能反映生物多样性量的变化，即物种增加或减少的变化；长期监测可能需要十年、几十年甚至更长时间，但能准确反映生物多样性的变化。监测的空间尺度包括地方监测、地区性监测和全球性监测。

（2）不同生物系水平上的监测。

基因监测：包括遗传变异与家养动物的繁育，通过对种内基因的测定，跟踪物种的遗传标记和遗传变异。

物种监测：包括对关键种、外来种、指示种、重点保护种、受威胁种、对人类有特殊价值的物种、典型的或有代表性的物种的监测。

种群监测：包括种群大小与密度、种群结构分析、影响种群的人口压力变化等。

生态系统与景观监测：包括生态系统过程、景观破碎化、生境破坏及其他干扰的影响，种群抵抗人类干扰的变化趋势、对全球气候变化的影响，由关键种的灭绝可能导致的生态系统变化，森林覆盖与土地利用对生物多样性的影响等。

（3）自然保护区监测。自然区域比受干扰的区域保持有较高的生物多样性水平。保护区监测包括四个方面的基本内容：保护区管理的有效性、保护区关键性要素的状态、保护区面临的威胁、保护区的利用及其社会经济效益。

（4）保护区以外的监测：包括农业、林业和渔业等生态环境内的生物多样性的监测。