湖泊生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)方法

前言

　　眾所周知，科學(xué)技術(shù)研究有三大試驗(yàn)基地：一是用于研究自然界演化規(guī)律的大自然這個(gè)天然試驗(yàn)基地；二是用于研究物質(zhì)組成和變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)室；三是研究人類活動(dòng)與自然界相互影響的這個(gè)最龐雜的人類社會(huì)。大量事實(shí)表明：物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)領(lǐng)域諸多學(xué)科的發(fā)展，主要依賴于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)研究，而地球科學(xué)、宏觀生物學(xué)和資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域等學(xué)科的發(fā)展及其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用，則除了實(shí)驗(yàn)室外，還要依賴于野外考察和試驗(yàn)站的長(zhǎng)期觀測(cè)試驗(yàn)、示范與資料積累。隨著資源環(huán)境等學(xué)科領(lǐng)域的迅速發(fā)展及其在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的廣泛應(yīng)用，對(duì)野外試驗(yàn)站體系的建設(shè)與發(fā)展提出了日益迫切的要求。概括地說(shuō)，野外試驗(yàn)站的主要功能是：對(duì)自然界的關(guān)鍵要素做長(zhǎng)期、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，進(jìn)行基本數(shù)據(jù)的積累；對(duì)自然界發(fā)生的重要過(guò)程進(jìn)行實(shí)地的系統(tǒng)研究；根據(jù)研究結(jié)果，構(gòu)建各種優(yōu)化模式，進(jìn)行示范?！　∫巴庠囼?yàn)站是開展多學(xué)科綜合研究的基地。野外試驗(yàn)站的優(yōu)勢(shì)在于具有多學(xué)科結(jié)合，系統(tǒng)、綜合的研究條件。這對(duì)促進(jìn)多學(xué)科交叉研究自然界一系列復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題，具有不可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，學(xué)科間的滲透、交叉日益頻繁，研究的思想也從過(guò)去僅注重單一的過(guò)程研究，而發(fā)展為以整體、系統(tǒng)和時(shí)空多尺度的角度，綜合地研究過(guò)程間的相互作用和系統(tǒng)的整體行為。野外試驗(yàn)站所在的典型地區(qū)或典型環(huán)境，大多是各種自然過(guò)程以及人類活動(dòng)相互作用和相互影響的綜合自然單元，是開展綜合研究的理想場(chǎng)所?！　∫巴庠囼?yàn)站是進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)和數(shù)據(jù)積累的基地。野外試驗(yàn)站所取得的長(zhǎng)期序列資料，充實(shí)了相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容，為科學(xué)研究做出了重要貢獻(xiàn)，并在交叉學(xué)科的創(chuàng)立和新領(lǐng)域的開拓方面發(fā)揮了重要作用。如中國(guó)科學(xué)院建立的由35個(gè)野外試驗(yàn)站組成的中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN），農(nóng)業(yè)部和國(guó)家林業(yè)局等部門建立的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)等。這些網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，使我國(guó)積累資源、環(huán)墻等方面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的能力進(jìn)一步提高。

內(nèi)容概要

《湖泊生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)方法》是野外實(shí)驗(yàn)站（臺(tái)）觀測(cè)方法叢書之一。該書是依據(jù)《湖泊生態(tài)調(diào)查觀測(cè)與分析》中的一些方法，參照日本、德國(guó)、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的全球陸地觀測(cè)系統(tǒng)、英國(guó)環(huán)境變化網(wǎng)絡(luò)、國(guó)際長(zhǎng)期生態(tài)學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織資料確定湖泊生態(tài)系統(tǒng)野外研究站（實(shí)驗(yàn)站）觀測(cè)指標(biāo)體系等編撰完成的。內(nèi)容包括采樣；湖泊環(huán)境調(diào)查；氣象與輻射觀測(cè)；水的理化性質(zhì)測(cè)定；湖泊沉積物分析；主要水生生物現(xiàn)存量的測(cè)定；生物生產(chǎn)力的測(cè)定；流域自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的調(diào)查；編制湖泊觀測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效位數(shù)表和各種觀測(cè)、監(jiān)測(cè)記錄表格等。

書籍目錄

第一篇 緒論  1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)野外觀測(cè)的目的和意義  2 湖泊生態(tài)系統(tǒng)野外觀測(cè)的歷史與發(fā)展  3 湖泊太態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)體系第二篇 采樣  4 湖泊水策樣品采集程序的設(shè)計(jì)  5 采樣點(diǎn)的確定  6 采樣技術(shù)  7 沉積物樣品的采集與制備第三篇 湖泊環(huán)境調(diào)查  8 湖泊流域與湖泊形態(tài)特征調(diào)查  9 湖泊水文要素觀測(cè)第四篇 氣象與輻射觀測(cè)  10 氣象觀測(cè)  11 輻射觀測(cè)第五篇 水的理化性質(zhì)測(cè)定  12 水溫的測(cè)定  13 濁度的測(cè)定  14 水色的測(cè)定  15 透明度的測(cè)定  16 電導(dǎo)率的測(cè)定  17 水下輻射的測(cè)定  18 pH值的測(cè)定  19 溶解氧的測(cè)定  20 堿度（總堿度、重碳酸鹽和碳酸鹽）的測(cè)定  21 鉀和鈉離子的測(cè)定  22 鈣、鎂離子的測(cè)定  23 氧化還原電位的測(cè)定  24 氯化物的測(cè)定  25 硫酸鹽的測(cè)定  26 總磷的測(cè)定  27 磷酸鹽的測(cè)定  28 總氮的測(cè)定  29 硝酸鹽氮的測(cè)定  30 亞硝酸鹽氮的測(cè)定  31 亞硝酸鹽氮的測(cè)定  32 氨態(tài)氮的測(cè)定  33 二氧化硅（可溶性）的測(cè)定  34 總有機(jī)碳的測(cè)定  35 化學(xué)需氧量的測(cè)定  36 五日生化需氧量的測(cè)定第六篇 湖泊沉積物分析  37 沉積物含水量測(cè)定  38 沉積物粒度的測(cè)定  39 沉積物中凱氏氨的測(cè)定  40 沉積物中總磷的測(cè)定第七篇 主要水生生物現(xiàn)存量的測(cè)定  41 浮游植物現(xiàn)存量的測(cè)定  42 大型水生植物現(xiàn)存量的測(cè)定  43 浮游動(dòng)物現(xiàn)存量的測(cè)定  44 底棲動(dòng)物現(xiàn)存量的測(cè)定  45 魚類調(diào)查  46 細(xì)菌現(xiàn)存量的測(cè)定第八篇 生物生產(chǎn)力的測(cè)定  47 浮游植物初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)定  48 浮游動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定第九篇 流域自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的調(diào)查  49 概述附錄1 湖泊觀測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效位數(shù)表附錄2 記錄表格

章節(jié)摘錄

　　2　湖泊生態(tài)系統(tǒng)野外觀測(cè)的歷史與發(fā)展　　2．1　國(guó)外野外觀測(cè)的歷史與發(fā)展　　湖泊野外觀測(cè)的歷史是與湖泊科學(xué)發(fā)展的歷史緊密相關(guān)的。國(guó)外湖泊科學(xué)是從水生生物學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。早期的淡水生物學(xué)基本上是淡水生物學(xué)的分類檢索和形態(tài)特征。1918年美國(guó)出版的Ward和Whipple的淡水生物學(xué)也屬此類。1959年，Edmondson在該書的再版前言中指出：“再版本保留了原版的主要功能，即基本上是一本幫助讀者鑒定北美內(nèi)陸水域動(dòng)植物區(qū)系的工具書，而不能再作為普通生物學(xué)或湖泊學(xué)原理的教科書了”。這也說(shuō)明湖泊學(xué)是由水生生物學(xué)發(fā)生和衍生而來(lái)的，它是一門“年輕的”學(xué)科。　　湖泊學(xué)的歷史，如同其他學(xué)科一樣是一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。湖泊學(xué)的發(fā)展大致可以分為三個(gè)時(shí)期：第一時(shí)期是湖泊原始研究階段，在這個(gè)時(shí)期，把湖泊作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行研究，對(duì)湖泊的代表性特征和它的自然現(xiàn)象進(jìn)行研究，如溶解氧、水色、生物的觀測(cè)、測(cè)量等。研究結(jié)果把湖泊劃分成寡營(yíng)養(yǎng)湖，富營(yíng)養(yǎng)湖和富含有機(jī)質(zhì)的湖泊，而把很多一般的湖泊特征排除在確定的湖泊類型之外。此階段約始于1900年，延續(xù)到1950年左右?！　〉诙r(shí)期是對(duì)湖泊分析研究階段，在這個(gè)時(shí)期，對(duì)湖泊的個(gè)體特征進(jìn)行深入的研究，對(duì)它們的物理、化學(xué)、生物等許多方面進(jìn)行卓有成效的研究，獲得了大量的數(shù)據(jù)和重要的信息，定量化研究和參數(shù)信息變得十分有效。把湖泊學(xué)劃分為許多學(xué)科，如物理湖泊學(xué)研究水體的物理過(guò)程，化學(xué)湖泊學(xué)研究化學(xué)特征及元素的循環(huán)，生物湖泊學(xué)研究湖泊、河流及地下水的生物作用。此階段始于1930年左右，一直持續(xù)到今天?！　〉谌齻€(gè)時(shí)期是縱觀全局的研究階段，聚焦在物理、化學(xué)、生物相互作用過(guò)程，運(yùn)用所有分學(xué)科研究的知識(shí)、成果進(jìn)行綜合研究，其作用遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)湖泊各因素研究之和。此階段始于1942年，Lindeman是試圖闡述湖泊各主要因素相互作用的第一人

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