污染生態(tài)學(xué)的方法

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1、污染生態(tài)學(xué)PollutionEcology上官鐵梁tlsg@sxu.edu.cn2009年5月3日污染生態(tài)學(xué)研究的方法污染生態(tài)學(xué)的綜合方法是指對原地觀測或受控實驗的大量資料和數(shù)據(jù)進行綜合歸納和分析，表達各組變量之間存在的種種相互關(guān)系，反映客觀生態(tài)規(guī)律性的技術(shù)。1.資料的歸納和分析：污染生態(tài)現(xiàn)象觀測數(shù)據(jù)和資料，涉及的學(xué)科多、因素及變量多，屬性不同、量綱不同、尺度不同，為了便于歸納分析，首先要對數(shù)據(jù)進行適當?shù)奶幚?，包括：?shù)據(jù)類型的的轉(zhuǎn)化，或一致化；對不同量綱數(shù)據(jù)進行數(shù)值轉(zhuǎn)換（對數(shù)、倒數(shù)、概率等），合理體現(xiàn)各類數(shù)據(jù)間的數(shù)量關(guān)系，使其具有一定的分布形式（如

2、正態(tài)分布）或一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如線性結(jié)構(gòu)），也可進行數(shù)據(jù)的標準化或中心化（絕對值轉(zhuǎn)化為相對值），使變量的取值在0-1之間，從而獲得數(shù)據(jù)的幾何意義，能在一定維數(shù)的坐標上定位和進行運算。污染生態(tài)學(xué)研究的方法2.污染生態(tài)學(xué)的數(shù)值分類和排序：A.數(shù)值分類：是近幾年來發(fā)展起來的對污染群落和環(huán)境進行客觀分類及區(qū)分種內(nèi)污染生態(tài)類型的方法技術(shù)。分類對象單元是受污染植被的抽樣（樣方或樣地），樣方大小、數(shù)量和進行物種的數(shù)量特征（屬性）的計測，都有規(guī)范化的方法，獲得原始數(shù)據(jù)經(jīng)過處理建立原始數(shù)據(jù)矩陣，再計算樣方兩兩之間的相似系數(shù)或相異系數(shù)，列出相似系數(shù)矩陣，最后按一定程序進

3、行樣方的聚類或劃分，得出表征同質(zhì)污染群落的樹狀圖和劃分或聚類的分類結(jié)果。特點：原地調(diào)查抽樣，數(shù)據(jù)處理和計算分類規(guī)范，客觀性較強，可重復(fù)檢驗，能運用計算機加快運算速度。污染生態(tài)學(xué)研究的方法通過上述規(guī)范后的數(shù)據(jù)，可用來構(gòu)建數(shù)據(jù)矩陣，應(yīng)用多元分析方法，進一步對數(shù)據(jù)鴿子作用的大小、相互作用的關(guān)系進行辨識。這些方法包括：統(tǒng)計相關(guān)分析、主成分分析、綜合結(jié)構(gòu)模型、系統(tǒng)層次分析等。污染生態(tài)學(xué)研究的方法B.排序技術(shù)是確定污染因子（環(huán)境因子）、種群和群落三者存在復(fù)雜關(guān)系，并將其加以概括抽象的方法。分為：直接梯度分析和間接梯度分析。直接梯度分析是依據(jù)兩個或多個污染因子的

4、梯度坐標系統(tǒng)來排列受影響物種或群落屬性。間接梯度分析是按受影響物種或群落屬性的相似性或相關(guān)性的測定而導(dǎo)出抽象軸（物種或群落梯度坐標系統(tǒng)），進而確定種群或群落狀態(tài)的變化與污染因子（環(huán)境）的關(guān)系。污染生態(tài)學(xué)研究的方法3.污染生態(tài)學(xué)的數(shù)學(xué)模型與仿真種群或群落系統(tǒng)行為的時態(tài)變化的數(shù)據(jù)概括，統(tǒng)稱為污染生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型要進行驗證，確定其真實性后，才能成為一項有用的工具，進行試驗仿真，其計算過程要借助于計算機實現(xiàn)。常用于一些突發(fā)性環(huán)境污染事件對生態(tài)系統(tǒng)造成的干擾和破壞程度的預(yù)測。污染生態(tài)學(xué)研究的方法污染生態(tài)學(xué)研究方法的內(nèi)容體系〔受污染生物系統(tǒng)←→

5、受污染環(huán)境系統(tǒng)〕↓↓野外觀測→生態(tài)環(huán)境樣品→生態(tài)環(huán)境樣品→實驗數(shù)據(jù)的綜合研究技術(shù)采集技術(shù)實驗室技術(shù)分析技術(shù)↓↓↓↓自然環(huán)境觀測技術(shù)土壤樣品采集技術(shù)植物樣品分析技術(shù)數(shù)據(jù)整理與方差分析小氣候觀測技術(shù)水樣品采集技術(shù)動物樣品分析技術(shù)相關(guān)回歸分析技術(shù)生物環(huán)境觀測技術(shù)大氣樣品采集技術(shù)微生物樣品分析技術(shù)主成份分析野外實驗設(shè)計技術(shù)生物樣品采集技術(shù)環(huán)境樣品分析技術(shù)數(shù)值分析與排序數(shù)學(xué)建模技術(shù)污染生態(tài)學(xué)研究的方法根據(jù)污染生態(tài)學(xué)研究的對象特點，具體方法和技術(shù)有：環(huán)境因子的野外觀測方法與技術(shù)植物實驗觀測方法與技術(shù)動物實驗觀測方法與技術(shù)微生物實驗觀測方法與技術(shù)污染生態(tài)系統(tǒng)方法

6、與技術(shù)污染環(huán)境實驗觀測方法與技術(shù)分子生態(tài)實驗方法與技術(shù)化學(xué)生態(tài)實驗方法與技術(shù)景觀生態(tài)研究方法與3S技術(shù)污染生態(tài)研究的現(xiàn)代儀器分析技術(shù)污染生態(tài)學(xué)研究的方法污染生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方法與技術(shù)工作程序：現(xiàn)場調(diào)查→實驗方案設(shè)計→樣品采集→運送保管→分析測試→數(shù)據(jù)處理→綜合評價→結(jié)論與建議﹠污染樣品的野外采集技術(shù)大氣水體土壤植物動物樣品制備與預(yù)處理污染生態(tài)學(xué)研究的方法﹠常用實驗分析方法1、化學(xué)分析法：重量分析法，對象有水樣中的懸浮固體、殘渣、油類等。大氣中的總懸浮顆粒、降塵量、煙塵、生產(chǎn)性粉塵等容量分析法（中和法、氧化還原滴定法、絡(luò)合滴定法、沉淀滴定法），對象有硫化

7、物、苯酚、化學(xué)需氧量、溶解氧、鉻、銅、二氧化硫、硫化氫等Clˉ、Ag﹢等污染生態(tài)學(xué)研究的方法2.光譜分析法1）分光光度法：對象砷、鉻、鉛、鋅、銅、硒、氰化物、氟化物、二氧化硫、氮氧化物、酚、油類等2）原子吸收分光光度法：土壤中的鎘、鉛、鋅、銅、鐵和錳3）熒光分析法：常用的方法有3類：原子熒光光譜法、分子熒光光譜法、X射線熒光光譜法。對象鋁、硼、鈣、鎂、鍶、鎘、鉛、鋅、銅、鐵、CNˉ、Fˉ等污染生態(tài)學(xué)研究的方法3.色譜分析法：∷氣相色譜法：對象水中笨系物、揮發(fā)性鹵代物、氯苯類、六六六、DDT、有機磷農(nóng)藥、三氯乙醛、硝基苯類、有機酸、脂肪酸、金屬離子、

8、有機金屬化合物等∷高效液相色譜法：對象多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、真菌霉素等∷離子色譜法：環(huán)境樣品中的各種陰陽離子和有機化合物，確定化