11生态系统健康与管理

1111 生态系统健康与管理生态系统健康与管理 [学习要点学习要点] 1、理解生态系统健康的定义和内涵； 2、了解生态系统健康的标准和生态系统健康管理的原则； 3、掌握生态系统管理的概念和原则，熟悉生态系统管理的技术途径； 4、了解生态系统管理的数据基础和生态系统变化的度量方法。 [核心概念核心概念] 生态系统健康生态系统健康生态系统健康（学）是一门研究人类活动、社会组织、自然系统 及人类健康的整合性科学；而生态系统健康是指生态系统没有病痛反应、稳定且 可持续发展， 即生态系统随着时间的进程有活力并且能维持其组织及自主性，在 外界胁迫下容易恢复。 生态系统管理生态系统管理生态系统管理是一种物理、化学和生物学过程的控制，是将生物 体和它们的非生物环境与人为活动的调节连接在一起， 以创造一个理想的生态系 统状态。 1 1 1 11 11 1. .1 11 1 生生 生生态 态 态态系 系 系系统 统 统统健 健 健健康 康 康康 人口膨胀、环境污染、生物多样性减少、土地退化和气候变化等人类和自然 干扰的影响日益危及到人类自身和赖以生存地球的可持续发展。1992 年巴西世 界环境和发展大会以来，保护和恢复地球生态系统的健康和完整性，成为世界各 国一致的目标。 11.1.111.1.1生态系统健康的定义和内涵生态系统健康的定义和内涵 生态系统健康生态系统健康（ecosystem health）既可理解为生态系统的一种状态，也可理 解为一门学科。 不同的学者对生态系统健康的状态与生态系统健康学科体系有不 同的看法，但总的来说可概括如下生态系统健康（学）是一门研究人类活动、 社会组织、 自然系统及人类健康的整合性科学；而生态系统健康是指生态系统没 有病痛反应、 稳定且可持续发展，即生态系统随着时间的进程有活力并且能维持 其组织及自主性，在外界胁迫下容易恢复（Kristin，1994；Cech，1998，Rapport 1998 ，1999） 。 健康的生态系统具有恢复力恢复力（resilience） ，保持着内稳定性内稳定性（homeostasis） 。 系统发生变化就可能意味着健康的下降。 如果系统中任何一种指示者的变化超过 正常的幅度，系统的健康就受到了损害。当然，并不是说所有变化都是有害的， 它与系统多样性相联系。多样性是易于度量的。事实上，生态系统健康可能更多 地表现于系统创造性地利用胁迫的能力， 而不是完全抵制胁迫的能力。健康的生 态系统对干扰具有弹性，有能力抵制疾病。 生态系统健康包括从短期到长期的时间尺度、 从地方到区域的空间尺度的社 会、生态、健康、政治、经济、法律的功能，从地方、区域到全球胁迫下的生态 环境问题。 其目的是保护和增强区域环境容量的恢复力，维持生产力并保持自然 界为人类服务的功能。生态系统健康只是一种隐喻，它是评价生态系统最佳状态 的一种方式。 可通过全面研究生态系统在胁迫下的特征，根据生态系统条件进行 系统诊断，找出生态系统退化或不健康的预警指标，进而防治其退化或生病 （Kristin，1994；Cech，1998，Rapport 1998 ） 。 11.1.211.1.2生态系统健康的标准生态系统健康的标准 生态系统健康的标准有活力、恢复力、组织、生态系统服务功能的维持、管 理选择、外部输入减少、对邻近系统的影响及人类健康影响 8 个方面，它们分属 于生物物理范畴、社会经济范畴、人类健康范畴，以及一定的时间、空间范畴。 这 8 个标准中最重要的是前 3 个方面（Rapport，1998） 。 （1） 活力（活力（VigorVigor）） 即生态系统的能力输入和营养循环容量，具体指标为生态 系统的初级生产力和物质循环。在一定范围内生态系统的能量输入越多， 物质循环越快， 活力就越高， 但这并意味着能量输入高和物质循环快生态 系统就更健康， 尤其是对于水生生态系统来说，高输入可导致富营养化效 应。 （2） 恢复力（恢复力（resilienceresilience）） 即胁迫消失时，系统克服压力及反弹回复的容量。 具体指标为自然干扰的恢复速率和生态系统对自然干扰的抵抗力。 一般认 为受胁迫生态系统比不受胁迫生态系统的恢复力更小。 （3） 组织（组织（organizationorganization）） 即系统的复杂性，这一特征会随生态系统的次生演 替而发生变化和作用。 具体指标为生态系统中r对策种与K对策种的比率， 短命种与长命中的比率，外来种与乡土种的比率，共生程度，乡土种的消 亡等。一般认为，生态系统的组织越复杂就越健康。 （4） 生态系统服务功能的维持生态系统服务功能的维持（maintenance of ecosystem services） 这是人类 评价生态系统健康的一条重要标准。 一般是对人类有益的方面，如消解有 毒化学物质、净化水、减少水土流失等，不健康的生态系统的上述服务功 能的质和量均会减少。 （5） 管理选择管理选择（（management optionsmanagement options）） 健康生态系统可用于收获可更新资源、 旅游、 保护水源等各种用途和管理， 退化的或不健康的生态系统不再具有 多种用途和管理选择，而仅能发挥某一方面功能。 （6） 外部输入减少（外部输入减少（reduced subsidesreduced subsides）） 所有被管理的生态系统依赖于外部输 入。健康的生态系统对外部输入（如肥料、农药等）会大量减少。 （7） 对邻近系统的破坏对邻近系统的破坏（（damage to neighboring systemsdamage to neighboring systems）） 健康的生态系统在 运行过程中对邻近的系统的破坏为零， 而不健康的系统会对相连的系统产 生破坏作用，如污染的河流会对受其灌溉的农田产生巨大的破坏作用。 （8） 对人类健康的影响（对人类健康的影响（human health effectshuman health effects）） 生态系统的变化可通过多种 途径影响人类健康， 人类的健康本身可作为生态系统健康的反映。与人类 相关又对人类影响小或者没有影响的生态系统为健康的系统。 11.1.311.1.3生态系统健康管理的原则生态系统健康管理的原则 （（1 1）动态性原则（）动态性原则（axiom of dynamismaxiom of dynamism）） 生态系统总是随着时间而变化， 并与周围环境及生态过程相联系。生物与生 物、生物与环境间联系，使系统输入、输出过程中，有支有收，要维持需求的平 衡。生态系统动态，在自然条件下，总是自动向物种多样性、结构复杂化合功能 完善化的方向演替。 只要有足够的时间和条件， 系统迟早会进入成熟的稳定阶段。 生态系统管理中要关注这种动态、不断调整管理体制和策略，以适应系统的动态 发展。 （（2 2）层次性原则（）层次性原则（axiom of hierarchyaxiom of hierarchy）） 系统内部各个亚系统都是开放的， 许多生态过程并不都是同等的，有高层次 的、低层次之别；也有包含型与非包含型之别。系统中的这种差别主要是由系统 形成