對(duì)國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站建設(shè)的幾點(diǎn)思考

劉海江，齊 楊，孫 聰，何立環(huán)，彭福利，張建輝

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100012

改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，以高耗能、高污染和資源消耗型為特征的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來(lái)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)已進(jìn)入生態(tài)環(huán)境問(wèn)題高發(fā)期，體現(xiàn)為環(huán)境污染與生態(tài)退化交織，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的區(qū)域性、復(fù)合性特征越來(lái)越明顯。新的形勢(shì)要求生態(tài)環(huán)境研究要從單一要素、單一問(wèn)題向區(qū)域性、系統(tǒng)性研究轉(zhuǎn)變，需要從生態(tài)系統(tǒng)甚至地球系統(tǒng)科學(xué)角度開(kāi)展綜合觀測(cè)研究［1］。生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)研究站作為開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)綜合研究的重要手段之一，自20世紀(jì)80年代以來(lái)發(fā)展迅速，在全球、區(qū)域或國(guó)家尺度上形成了比較有影響力的生態(tài)環(huán)境觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)也認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)研究站在生態(tài)環(huán)境管理及科技發(fā)展中的重要作用，在《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》［2］中提出要啟動(dòng)建立國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站，將其作為“十二五”環(huán)境科技支撐能力建設(shè)內(nèi)容之一。同時(shí)，在2013年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十二五”國(guó)家自主創(chuàng)新能力建設(shè)規(guī)劃》［3］中也將國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))作為科技創(chuàng)新基礎(chǔ)條件建設(shè)內(nèi)容，提出要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)、氣象、環(huán)保、水利等領(lǐng)域野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))建設(shè)，推進(jìn)野外科學(xué)觀測(cè)研究站(網(wǎng))的信息化，形成資源共享的綜合性、專(zhuān)業(yè)性野外科學(xué)觀測(cè)研究基地。

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站作為今后中國(guó)科技創(chuàng)新基礎(chǔ)條件的重要內(nèi)容，將為中國(guó)重大或區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。圍繞環(huán)保部門(mén)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的重點(diǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域和部門(mén)職責(zé)，同時(shí)結(jié)合未來(lái)國(guó)家生態(tài)環(huán)境保護(hù)新要求和新趨勢(shì)，就國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站的建設(shè)目標(biāo)與定位、建設(shè)原則、空間布局、運(yùn)行機(jī)制、觀測(cè)指標(biāo)等進(jìn)行分析和探討，以期為“十二五”及今后更長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))的建設(shè)和發(fā)展提供支持。

1 現(xiàn)狀與問(wèn)題

目前，環(huán)保部門(mén)生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)研究站建設(shè)剛剛起步，與中科院的中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(CERN)或林業(yè)部門(mén)的中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)(CFERN)均具有較大差距。但是相關(guān)研究起步比較早，在20世紀(jì)90年代初就進(jìn)行過(guò)相關(guān)探索，如1993年原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局組織編寫(xiě)了“生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)大綱”，提出野外生態(tài)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系和監(jiān)測(cè)方法，按照不同生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型和水文、氣象、土壤、植被、動(dòng)物和微生物等6個(gè)要素，確定了監(jiān)測(cè)指標(biāo)［4］。1994年，原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局提出在全國(guó)建立9個(gè)生態(tài)監(jiān)測(cè)站，對(duì)各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)［5］。1996年，在世界銀行貸款支持下，原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局組織完成了中國(guó)生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃研究，以構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一的生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為農(nóng)業(yè)生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)(農(nóng)田、草原、漁業(yè))，自然陸地生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)(森林、荒漠)，中國(guó)淡水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)(河流、湖泊、內(nèi)陸濕地)以及中國(guó)海洋生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)4個(gè)主題，并按照近期、中期、遠(yuǎn)期3個(gè)階段確定了要建立的生態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)及監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)及監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理機(jī)制進(jìn)行了探索［6］。此外，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站從構(gòu)建完善的國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)以及監(jiān)測(cè)技術(shù)體系角度出發(fā)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)及監(jiān)測(cè)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法、數(shù)據(jù)質(zhì)控、發(fā)展方向、能力建設(shè)等進(jìn)行了研究和探討［7-10］。

由于種種原因，“十五”和“十一五”期間環(huán)保部門(mén)的生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)臺(tái)站建設(shè)進(jìn)展緩慢，只有部分環(huán)境監(jiān)測(cè)站在原有基礎(chǔ)上堅(jiān)持開(kāi)展植物群落監(jiān)測(cè)，但環(huán)境要素監(jiān)測(cè)未能同步開(kāi)展，野外臺(tái)站的硬件能力建設(shè)投入幾乎沒(méi)有，如內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站在呼倫貝爾草甸草原、錫林郭勒典型草原、包頭達(dá)茂旗荒漠草原、阿拉善荒漠、鄂爾多斯毛烏素沙地、呼和浩特清水河縣黃土高原、巴盟磴口縣烏蘭布和沙漠建立了7個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，定期開(kāi)展植物群落監(jiān)測(cè);新疆自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站從2000年起在塔里木河流域以及伊犁、阿爾泰、哈密地區(qū)的高山草地開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作;青海省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站“十一五”期間開(kāi)展三江源高寒草原生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè);湖南省洞庭湖生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站開(kāi)展洞庭湖水質(zhì)、底泥以及浮游動(dòng)植物、底棲動(dòng)物等水生生物監(jiān)測(cè)?！笆濉币詠?lái)，為了建立生態(tài)環(huán)境天地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，彌補(bǔ)目前國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境例行監(jiān)測(cè)以遙感為主要技術(shù)手段的不足，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站于2010年開(kāi)展了生態(tài)環(huán)境地面監(jiān)測(cè)站建設(shè)規(guī)劃研究，研究制定了生態(tài)環(huán)境地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)布設(shè)及監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系和監(jiān)測(cè)方法，并從2011年起，與相關(guān)省環(huán)境監(jiān)測(cè)站共同開(kāi)展生態(tài)環(huán)境地面監(jiān)測(cè)工作，目前已經(jīng)在吉林、內(nèi)蒙古、海南、湖北、湖南、四川、青海和新疆等10余個(gè)省份的重要生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、重要湖泊濕地、大型涉水工程區(qū)開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。采取的監(jiān)測(cè)模式為總站和省級(jí)或市級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站聯(lián)合監(jiān)測(cè)，所有設(shè)立的觀測(cè)樣地(區(qū)域)不進(jìn)行封閉管理，均在原本自然狀態(tài)下進(jìn)行定期連續(xù)監(jiān)測(cè)，這種模式不需要建設(shè)獨(dú)立的野外觀測(cè)研究站房，只需解決每年的監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)即可，運(yùn)行成本低，便于在很短時(shí)間內(nèi)開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。此外，環(huán)保部其他直屬單位“十二五”以來(lái)也建立了一些生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)研究站，如中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院在洞庭湖、呼倫貝爾、井岡山、秦嶺等地建立了生態(tài)觀測(cè)研究站，環(huán)保部南京環(huán)境科學(xué)研究所在太湖、西藏、武夷山等地建立了觀測(cè)臺(tái)站，環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所在珠三角、云貴等地建立了觀測(cè)研究臺(tái)站。

總體來(lái)看，目前環(huán)保部門(mén)的生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)臺(tái)站建設(shè)水平比較低，距離作為國(guó)家環(huán)保科技創(chuàng)新平臺(tái)的目標(biāo)差距比較大，表現(xiàn)為缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)，空間布局不太合理;發(fā)展水平比較低，不少野外臺(tái)站基本停留在掛牌階段，實(shí)質(zhì)性觀測(cè)研究工作較少;觀測(cè)研究基礎(chǔ)設(shè)施差，觀測(cè)研究能力弱，尚未建立規(guī)范的數(shù)據(jù)觀測(cè)技術(shù)方法和運(yùn)行管理機(jī)制;同時(shí)缺乏穩(wěn)定、足夠的運(yùn)行保障經(jīng)費(fèi)。

2 建設(shè)目標(biāo)與定位

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站作為今后一段時(shí)期中國(guó)環(huán)境科技創(chuàng)新發(fā)展條件平臺(tái)，要為解決新形勢(shì)下中國(guó)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題提供科技支撐，其主要目標(biāo)有2個(gè)方面:①針對(duì)突出的或重大的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，開(kāi)展基于生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期、多要素連續(xù)觀測(cè)研究，為揭示生態(tài)環(huán)境問(wèn)題形成機(jī)理、演化過(guò)程與治理提供科學(xué)支撐;②針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域開(kāi)展生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和演變綜合評(píng)估，研究生態(tài)環(huán)境演變過(guò)程，并針對(duì)水、土、氣不同污染介質(zhì)，研究典型污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，探索生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)方法。

在定位上要重點(diǎn)關(guān)注2個(gè)方面:①要與中國(guó)已有的生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)研究臺(tái)站形成互補(bǔ)，起到加密和補(bǔ)充作用。目前國(guó)內(nèi)主要的野外觀測(cè)研究臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)有中科院的 CERN［11］和林業(yè)部門(mén)的CFERN［12］，其中CERN側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、過(guò)程與機(jī)理方面基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的觀測(cè)與研究［1］，主要在森林、草原、荒漠、農(nóng)田、濕地等不同類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)的典型代表區(qū)域建立長(zhǎng)期定位觀測(cè)站，都建立有獨(dú)立的站房設(shè)施，設(shè)立封閉管理的長(zhǎng)期定位觀測(cè)樣地(點(diǎn));CFERN重點(diǎn)開(kāi)展森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能之間相互反饋機(jī)理以及服務(wù)功能方面的研究［13］，側(cè)重森林單一生態(tài)系統(tǒng)的觀測(cè)研究。國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站在空間上要加密和補(bǔ)充目前生態(tài)系統(tǒng)定位研究臺(tái)站，在觀測(cè)數(shù)據(jù)上要彌補(bǔ)已有臺(tái)站尚未觀測(cè)，但環(huán)保部門(mén)為解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題所必須觀測(cè)的數(shù)據(jù)(如水、空氣、土壤等介質(zhì)中的各種污染物監(jiān)測(cè))。②要突出環(huán)保部門(mén)的特色。環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站要體現(xiàn)觀測(cè)研究的綜合性和多學(xué)科交叉性，重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域性生態(tài)環(huán)境問(wèn)題以及水、氣、土等污染特征的觀測(cè)研究，此外對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況的評(píng)價(jià)也是重要內(nèi)容，突出對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況的整體診斷和評(píng)估，體現(xiàn)環(huán)保部門(mén)綜合監(jiān)管職責(zé)特點(diǎn)。在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域方面，根據(jù)環(huán)保部門(mén)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管職責(zé)分工，側(cè)重于對(duì)中國(guó)生物多樣性保護(hù)重要區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、重要(點(diǎn))生態(tài)功能區(qū)的綜合觀測(cè)與評(píng)估。

3 建設(shè)原則

3.1 頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌規(guī)劃

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))的建設(shè)是個(gè)耗時(shí)較長(zhǎng)的系統(tǒng)工程，需要相當(dāng)一段時(shí)間的穩(wěn)步持續(xù)推進(jìn)，因此需要規(guī)劃先行，做好頂層設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)上既要立足目前國(guó)家環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)領(lǐng)域以及環(huán)保部門(mén)的生態(tài)環(huán)境管理職責(zé)，又要放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，圍繞今后國(guó)家生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理體制改革方向;同時(shí)要打破區(qū)域、部門(mén)界限，根據(jù)中國(guó)生態(tài)地理空間分異規(guī)律及主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的空間分布，規(guī)劃建立陸海統(tǒng)籌的生態(tài)環(huán)境野外監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)以及觀測(cè)指標(biāo)、觀測(cè)方法、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)管理等全程序的觀測(cè)技術(shù)體系。

3.2 突出重點(diǎn)，特色鮮明

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))除了觀測(cè)水、土、氣等環(huán)境要素常規(guī)特征外，還要突出重點(diǎn)，體現(xiàn)部門(mén)特色，重點(diǎn)圍繞水、空氣、土壤等主要介質(zhì)的污染物特征、演變以及預(yù)警開(kāi)展觀測(cè)研究。優(yōu)先在重要(點(diǎn))生態(tài)功能區(qū)、生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、重要濕地建立觀測(cè)研究臺(tái)站。

3.3 先行試點(diǎn)，逐步完善

為探索建立國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站的運(yùn)行管理機(jī)制和模式、觀測(cè)技術(shù)規(guī)范、能力建設(shè)等，應(yīng)先進(jìn)行試點(diǎn)，在試點(diǎn)中逐步完善管理機(jī)制、技術(shù)規(guī)范等，同時(shí)也要開(kāi)展基于觀測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)估方法研究。根據(jù)目前環(huán)保部門(mén)生態(tài)環(huán)境野外觀測(cè)實(shí)際情況，探索多種模式的野外觀測(cè)運(yùn)行機(jī)制，如建立野外觀測(cè)站模式的運(yùn)行機(jī)制、不需要基建只需在特定區(qū)域設(shè)立長(zhǎng)期觀測(cè)樣地(點(diǎn)位)并定期開(kāi)展觀測(cè)的運(yùn)行機(jī)制、以及與高校等相關(guān)部門(mén)已有監(jiān)測(cè)臺(tái)站共建的運(yùn)行機(jī)制等，通過(guò)多種試點(diǎn)建立具有部門(mén)特色的野外觀測(cè)站組織管理模式和技術(shù)體系。

3.4 填平補(bǔ)齊，分期實(shí)施

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))建設(shè)需要分期分階段實(shí)施，可按照近期、中期和遠(yuǎn)期制定發(fā)展目標(biāo)。近期目標(biāo)主要是對(duì)目前已有一定工作基礎(chǔ)的野外觀測(cè)研究臺(tái)站加大投入，填平補(bǔ)齊，提升軟硬件能力，盡快建成符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站規(guī)劃要求的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)站。同時(shí)，積極地推動(dòng)這些臺(tái)站成為國(guó)家生態(tài)環(huán)境觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)(CNERN)［14］甚至國(guó)際及區(qū)域性生態(tài)環(huán)境觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)的成員單位。

目前環(huán)保部門(mén)野外觀測(cè)研究臺(tái)站中，由中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站運(yùn)行管理的14個(gè)國(guó)家環(huán)境空氣背景監(jiān)測(cè)站以及31個(gè)區(qū)域大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)站具備很好的硬件條件，都建立有獨(dú)立的野外觀測(cè)站房，具備通水、通電、通路以及必要的生活設(shè)施，而且還預(yù)留有實(shí)驗(yàn)室，目前主要開(kāi)展環(huán)境空氣單一要素的自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)，只需補(bǔ)充生物(生態(tài))等觀測(cè)設(shè)備即可成為標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站。

4 空間布局

在空間布局上，國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站要區(qū)別于以生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型設(shè)立的CERN和以中國(guó)森林生態(tài)地理分布設(shè)立的CFERN。臺(tái)站空間布局從2個(gè)角度考慮:

在目前水、土、氣等介質(zhì)面臨的環(huán)境污染問(wèn)題的空間分布區(qū)或重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域設(shè)立野外觀測(cè)研究站。水環(huán)境方面可以在重要湖泊、河流和重大涉水工程中建立野外觀測(cè)站(如在太湖、巢湖、滇池、洞庭湖、鄱陽(yáng)湖、丹江口水庫(kù)、三峽水庫(kù)以及黃河口、長(zhǎng)江口等河口環(huán)境開(kāi)展以水生態(tài)系統(tǒng)為主的定位觀測(cè)研究)?？諝猸h(huán)境方面可以圍繞大氣污染比較嚴(yán)重的京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角開(kāi)展空氣污染方面的長(zhǎng)期定位觀測(cè)研究，目前隸屬于國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)是國(guó)內(nèi)最先進(jìn)、實(shí)力最雄厚的大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，但主要開(kāi)展較大城市(地級(jí)市以上)的環(huán)境空氣污染物監(jiān)測(cè)，為了深入了解區(qū)域空氣污染物來(lái)源及空間遷移規(guī)律，建立空氣污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，還需要在主要城市以外區(qū)域建立區(qū)域性監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，形成能夠比較均勻覆蓋區(qū)域的環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)。土壤環(huán)境方面根據(jù)國(guó)家已經(jīng)完成的土壤污染調(diào)查成果，在受關(guān)注度高、污染比較嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)和污染場(chǎng)地集中分布區(qū)建立土壤污染物遷移轉(zhuǎn)化和污染修復(fù)觀測(cè)研究臺(tái)站。

根據(jù)環(huán)保部門(mén)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管職責(zé)，在一些關(guān)系國(guó)家或區(qū)域生態(tài)安全、具有重要生態(tài)屏障功能的區(qū)域建立生態(tài)環(huán)境觀測(cè)研究臺(tái)站，開(kāi)展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、演變過(guò)程、生態(tài)服務(wù)及污染物生態(tài)效應(yīng)方面的觀測(cè)研究。重要生態(tài)區(qū)域可根據(jù)國(guó)務(wù)院《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》［15］、環(huán)保部《全國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃》［16］、《全國(guó)生態(tài)脆弱區(qū)保護(hù)規(guī)劃綱要》［17］、《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃》(2011—2030 年)［18］確定，如《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》限制開(kāi)發(fā)區(qū)中劃定的防風(fēng)固沙、水土保持、水源涵養(yǎng)和生物多樣性維護(hù)4類(lèi)25個(gè)國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，以及環(huán)保部《全國(guó)生態(tài)功能區(qū)區(qū)劃》劃定的水源涵養(yǎng)、土壤保護(hù)、防風(fēng)固沙、生物多樣性維護(hù)和洪水調(diào)蓄5類(lèi)50個(gè)重要生態(tài)功能區(qū)，這些區(qū)域可作為國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站建設(shè)的優(yōu)先區(qū)域(表1)。

5 運(yùn)行機(jī)制

5.1 組織模式

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站由環(huán)保部組織建立，在組織模式上，應(yīng)該建立由科學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、執(zhí)行委員會(huì)、綜合管理中心的組織管理模式?？茖W(xué)指導(dǎo)委員會(huì)負(fù)責(zé)指導(dǎo)國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))的發(fā)展規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)、科學(xué)研究目標(biāo)凝練以及發(fā)展方向的把握，一般由國(guó)內(nèi)外生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的知名專(zhuān)家組成。執(zhí)行委員會(huì)負(fù)責(zé)制定國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))發(fā)展規(guī)劃、臺(tái)站建設(shè)、臺(tái)站定期評(píng)估等事項(xiàng)，成員主要由各觀測(cè)研究站負(fù)責(zé)人組成。綜合管理中心協(xié)助執(zhí)行委員會(huì)完成國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站網(wǎng)的日常運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)質(zhì)控、技術(shù)培訓(xùn)等工作。

5.2 建設(shè)模式

在臺(tái)站建設(shè)模式上，根據(jù)實(shí)際情況可采用不同的模式，如定位觀測(cè)站模式，在特定區(qū)域建立野外觀測(cè)研究站以及長(zhǎng)期定位觀測(cè)設(shè)施開(kāi)展觀測(cè)研究。該模式需要在征地、基建、儀器設(shè)備以及通水、通電、通路、生活設(shè)施方面投入，建設(shè)周期長(zhǎng)，投入大;第2種模式為利用環(huán)保系統(tǒng)已有的環(huán)境監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)體系，依托各級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站在特定區(qū)域開(kāi)展觀測(cè)研究，該模式不需要單獨(dú)建立觀測(cè)站房，省去征地、基建及通水、通電、通路方面的建設(shè)費(fèi)用，只需在儀器設(shè)備方面按照環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)填平補(bǔ)齊即可，投入相對(duì)較少，節(jié)省了野外觀測(cè)站的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并且能在較短時(shí)間內(nèi)開(kāi)展觀測(cè)研究工作;第3種為共建模式，利用目標(biāo)區(qū)域其他部門(mén)或單位已建立的站房基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)合建立野外觀測(cè)研究站。

表1 國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站優(yōu)先建設(shè)區(qū)域

6 監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)體系構(gòu)建

科學(xué)的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)采集是國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站的主要使命，數(shù)據(jù)質(zhì)量有保證，才能對(duì)生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的、可信的表征與診斷，只有最大程度保證評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和可靠性，才能為生態(tài)系統(tǒng)管理決策提供科學(xué)支撐［19］。野外觀測(cè)研究臺(tái)站的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化建設(shè)、運(yùn)行及科學(xué)觀測(cè)是數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本保證，因此需要制定一系列技術(shù)規(guī)范或指南，如《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站建設(shè)規(guī)劃》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站管理辦法》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站建設(shè)規(guī)范及技術(shù)要求》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站觀測(cè)指標(biāo)體系》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站觀測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站數(shù)據(jù)質(zhì)控規(guī)范》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站數(shù)據(jù)管理規(guī)范》、《國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站數(shù)字化信息化建設(shè)規(guī)范》等。

同時(shí)，為了更好地服務(wù)環(huán)境管理，開(kāi)展基于生態(tài)環(huán)境綜合觀測(cè)數(shù)據(jù)的生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)方法研究也十分必要，在評(píng)價(jià)方法研究上需要重點(diǎn)關(guān)注2個(gè)方面:①如何將定點(diǎn)定位的生態(tài)環(huán)境綜合觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)尺度轉(zhuǎn)換來(lái)反映區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀況，即由點(diǎn)到面的尺度轉(zhuǎn)換方法研究。定位觀測(cè)的最終目的是要了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況及演變過(guò)程，因此需要將基于空間定點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)尺度轉(zhuǎn)換方法或模型來(lái)表征區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況及演變規(guī)律。②區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)要有明確的目標(biāo)導(dǎo)向，要與環(huán)保部門(mén)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管職責(zé)緊密結(jié)合，要為生態(tài)環(huán)境管理提供針對(duì)性、精細(xì)化的技術(shù)支持，如對(duì)位于重要(點(diǎn))生態(tài)功能區(qū)的觀測(cè)研究站，根據(jù)臺(tái)站所處生態(tài)功能區(qū)所承擔(dān)的生態(tài)服務(wù)功能類(lèi)型(如水土保持、水源涵養(yǎng)、防風(fēng)固沙或生物多樣性維護(hù))，將主導(dǎo)生態(tài)服務(wù)功能狀況及動(dòng)態(tài)變化評(píng)估作為建立評(píng)價(jià)方法和模型的出發(fā)點(diǎn)。當(dāng)然也可從生態(tài)系統(tǒng)健康狀況、脆弱性、敏感性、生態(tài)安全或生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等不同角度開(kāi)展區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況的評(píng)估。

7 監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系框架

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系按照組成生態(tài)系統(tǒng)的生物群落、水分、土壤、空氣、氣象等要素篩選確定，由于每個(gè)要素包括許多指標(biāo)，若全部監(jiān)測(cè)，在人力、物力上不現(xiàn)實(shí)，同時(shí)一些指標(biāo)之間具有相關(guān)性，因此沒(méi)有必要全部監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)指標(biāo)分為核心指標(biāo)和輔助指標(biāo)2類(lèi)，其中核心監(jiān)測(cè)指標(biāo)由最能表征各要素狀況的指標(biāo)組成，也是開(kāi)展生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)，屬于必測(cè)指標(biāo)，輔助監(jiān)測(cè)指標(biāo)根據(jù)實(shí)際情況可進(jìn)行選擇性監(jiān)測(cè)(表2)。

表2 國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系框架

監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系框架注重突出環(huán)保部門(mén)特色，如水、土、空氣環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)指標(biāo)均按照目前中國(guó)水質(zhì)、空氣質(zhì)量和土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)所需的監(jiān)測(cè)指標(biāo)組成，這些指標(biāo)作為必測(cè)指標(biāo)，便于與已有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，揭示區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的變化規(guī)律。其中水環(huán)境必測(cè)指標(biāo)為現(xiàn)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中表1的24項(xiàng)指標(biāo);空氣環(huán)境必測(cè)指標(biāo)為新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)中表1的6項(xiàng)指標(biāo);土壤環(huán)境必測(cè)指標(biāo)分為質(zhì)量評(píng)價(jià)必測(cè)指標(biāo)和土壤物理性狀監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其中質(zhì)量評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)指標(biāo)按照《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—1995)表1的11項(xiàng)指標(biāo)，物理性質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括土壤質(zhì)地、非毛管孔隙度、土壤最大持水量等7個(gè)指標(biāo)。生物群落指標(biāo)主要監(jiān)測(cè)植物群落物種組成、結(jié)構(gòu)、生物生產(chǎn)量等，目前國(guó)內(nèi)尚未建立統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。由于森林、草原、荒漠以及濕地4類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)在物種組成、群落結(jié)構(gòu)等方面具有顯著差異，因此監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法也均有較大差異，如為了保護(hù)良好的森林生態(tài)系統(tǒng)，需要對(duì)喬木層、灌木層、草本層、地被層進(jìn)行監(jiān)測(cè);對(duì)于典型的草原生態(tài)系統(tǒng)，一般只需監(jiān)測(cè)草本層。因此生物要素指標(biāo)按照喬木層、灌木層、草本層分別設(shè)立，在監(jiān)測(cè)中可根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型選擇要監(jiān)測(cè)的指標(biāo)。在輔助監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，針對(duì)4類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)分別設(shè)定了相關(guān)指標(biāo)，這些指標(biāo)均有助于了解生態(tài)系統(tǒng)狀況。另外還有景觀指標(biāo)，包括土地利用、植被類(lèi)型以及人類(lèi)活動(dòng)(如開(kāi)墾、放牧)等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾情況。

8 結(jié)語(yǔ)

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站是國(guó)家環(huán)保領(lǐng)域的重要科技支撐和基礎(chǔ)設(shè)施，也是國(guó)家野外觀測(cè)研究臺(tái)站的重要組成部分，對(duì)于研究和解決區(qū)域性、系統(tǒng)性的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題具有重要作用。就國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究站(網(wǎng))建設(shè)的目標(biāo)與定位、空間布局、運(yùn)行機(jī)制、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)體系等方面進(jìn)行了初步探討與分析。

國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究臺(tái)站建設(shè)目標(biāo)應(yīng)定位于針對(duì)中國(guó)突出的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，開(kāi)展基于生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期、多要素連續(xù)觀測(cè)研究;針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域水、土、氣不同污染介質(zhì)典型污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律觀測(cè)與研究。在發(fā)展方式上，由于建設(shè)周期長(zhǎng)、投入大，前期建設(shè)規(guī)劃非常重要，需要管理部門(mén)做好頂層設(shè)計(jì);按照近、中、遠(yuǎn)期統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)。在觀測(cè)站點(diǎn)分布上，一方面重點(diǎn)關(guān)注水、土、氣等介質(zhì)面臨的環(huán)境污染問(wèn)題的區(qū)域或重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)，另一方面也要加強(qiáng)對(duì)中國(guó)重要生態(tài)安全屏障區(qū)的監(jiān)測(cè)，目前《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》的25個(gè)國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)和《全國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃》的50個(gè)重要生態(tài)功能區(qū)是優(yōu)先布設(shè)站點(diǎn)的區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的觀測(cè)對(duì)于生態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)尤為重要，需要提前開(kāi)展相關(guān)方面的研究，制定相關(guān)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系和技術(shù)規(guī)范，為國(guó)家環(huán)境保護(hù)野外觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)做好技術(shù)準(zhǔn)備。

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