生态系统健康的概念

合集下载

生态系统健康的概念及其评价方法

生态系统健康的概念及其评价方法

生态系统健康的概念及其评价方法生态系统健康的概念及其评价方法在当今社会,我们面临着日益加剧的环境问题,生态系统的健康成为了一个备受关注的话题。

那么,什么是生态系统健康呢?本文将以简明的方式介绍生态系统健康的概念,并探讨几种常用的评价方法。

一、生态系统健康的概念1. 概念阐述生态系统健康是指一个生态系统的稳定、有序、动态和适应性强,能够提供持续的生态服务的状态。

一个健康的生态系统应该具备以下几个方面的特征:(1)物种多样性丰富:一个健康的生态系统应该有各种各样的物种共存,并且物种之间有相互依赖、相互作用的关系。

(2)养分循环良好:健康的生态系统应该能够有效地循环利用养分,保持养分的平衡和稳定。

(3)能源流通顺畅:一个健康的生态系统应该有良好的能量流动途径,如光合作用、食物链等。

(4)稳定性强:健康的生态系统具备一定的稳定性,能够在外界环境变化中维持其内部结构和功能。

2. 评价方法(1)生物指示物种监测法:通过选取一些特定的生物指示物种,观察它们的数量、种类及生活状况,来评估生态系统的健康程度。

这种方法基于不同物种对环境变化的敏感程度,比如某些鱼类对水质的敏感性高,其生存状况可以反映水体的健康程度。

(2)生态系统功能评估法:通过评估生态系统的功能,如土壤保持功能、水源涵养功能、气候调节功能等来评估其健康程度。

这种方法基于生态系统提供的各种服务,衡量其对人类和其他生物的贡献。

(3)生态系统变化监测法:通过长期的监测和测量,观察生态系统的变化趋势来评估其健康状态。

这种方法基于对生态系统内部结构和功能的观察和分析,从而得出生态系统的健康状况。

二、个人观点和理解作为一个写手,我对生态系统健康的概念有着自己的观点和理解。

在我看来,生态系统健康是一个动态的过程,需要我们从多个维度来评价和理解。

保护和改善生态系统的健康是我们每个人应尽的责任。

我们应该采取行动,减少人类活动对生态系统的破坏,积极参与环保活动,为生态系统的健康发展出一份力。

生态系统健康的概念及其评价方法

生态系统健康的概念及其评价方法

生态系统健康的概念及其评价方法一、引言生态系统健康是一个重要的概念,它涉及到生物多样性、生态平衡和可持续发展等方面。

评价生态系统健康的方法也是多样的,包括定量指标和定性指标等。

本文将从简到繁地探讨生态系统健康的概念及其评价方法,以帮助读者更好地理解这一主题。

二、生态系统健康的概念生态系统健康是指一个生态系统内部各种生物种群之间的相互关系处于稳定状态,而且能够对外部压力做出自我调节和适应的能力。

生态系统健康不仅包括生物多样性的丰富性,还包括能源流动、物质循环和生态系统功能的稳定性。

一个健康的生态系统能够提供适宜的生存环境,维持生物种群的稳定和繁荣,同时能够对外界环境的干扰做出自我调节,保持生态平衡。

三、评价生态系统健康的方法1. 定量指标(1)生物多样性指数:生物多样性是衡量生态系统健康的重要指标,可以通过物种丰富度、物种均匀度和物种多样性指数等进行测量。

(2)生态系统功能指标:包括生物量、净初级生产力和能量流动等指标,可以通过样地调查和实地监测进行测量。

(3)环境质量指标:包括水质、空气质量和土壤质量等指标,可以通过环境监测和化验分析进行测量。

2. 定性指标(1)物种丰富度和分布情况:对某一地区内不同物种的分布情况进行调查和观测,以了解生态系统中各种生物种群的状况。

(2)生境质量评价:通过对生态系统中各种生物的生存环境质量进行评价,了解生态系统的健康状况。

(3)生态系统服务价值评估:通过对生态系统所提供的各种服务(如水资源调节、土壤保护和生物多样性保护等)进行价值评估,来综合评价生态系统的健康程度。

四、总结与展望生态系统健康的概念涉及到广泛的领域,评价方法也是多种多样的。

通过本文的介绍,希望读者能够对生态系统健康有更清晰的认识,同时能够选择合适的评价方法来进行深入研究。

未来,我们还可以通过引入新的技术手段和研究方法,来更好地评价和维护生态系统的健康。

生态系统健康不仅关乎自然界的平衡,同时也关系到人类的生存和发展,因此这一主题具有重要的现实意义。

生态健康名词解释

生态健康名词解释

生态健康名词解释生态健康是指生态系统的健康状态,也被称为生态系统的动态平衡。

在这种平衡状态下,不同的生态成分之间的关系和动态交互是维持生态系统健康的关键点。

它可以帮助全球生物多样性,促进自然资源的可持续利用,提高整个生态系统的稳定性和可持续发展能力,改善生活质量,并为我们的后代留下更加美好的环境。

生态健康是指生态系统中自然资源和生态类型的多样性、互补性、可持续性和稳定性,以及它们的空间变化和成因,以及它们对生物多样性及其生态服务的影响。

从现代角度看,生态健康更多的是指人类与自然系统之间的交互关系,以及我们如何保护、利用及改造自然环境,来实现可持续发展。

生态健康有许多因素,比如:(1)生物多样性。

地球上拥有多种多样的生命形式,这些生命形式被称为生物多样性,它们构成了一个超级大的稳定系统,保持着生态系统的健康状态。

(2)气和水的清洁:空气、水的污染是影响生态健康的重要因素,人类污染物,如气体、污水、工业废气等,会破坏生态系统,如果不加以治理,将给生态带来严重危害。

(3)然资源利用:人类利用自然资源需要审慎谨慎,以便确保资源的可持续利用。

如果我们不慎重地进行自然资源开发,将给生态系统带来严重的破坏。

(4)地利用:土地利用是一项重要的活动,其中包括草地、森林、滩涂、湿地和其他植物性系统的生态有机体,这些植物性系统构成了生态系统的重要成分,促进着自然资源的稳定发展。

(5)候变化:气候变化是影响生态健康的重要因素。

随着全球气候变暖,生态系统中的生态过程将受到影响,其结果可能是海平面上升,气候突变和生物多样性减少等等。

生态健康对于人类是非常重要的,它不仅能够确保地球上各个生态系统的正常运作,而且也能够为人类提供重要的资源,如森林、水资源、土地、生物多样性和自然风景等。

从长远来看,维持生态健康可以促进可持续发展,使人类得以长期生存并和谐共处,为我们的后代留下更加美好的环境。

维护生态健康需要科学研究、制定适当的政策,提倡绿色发展,强调节约资源、保护环境,开展生态文明教育,建立可持续发展的应急预案。

河流生态系统健康的研究方向、评价方法与存在的问题

河流生态系统健康的研究方向、评价方法与存在的问题
河流生态系统健康的 研究方向、评价方法与存在的问题
呆笨朝夕
生态系统健康
生态系统健康是指生态系统所具有的稳定性和可持续性,即在时间上 具有维持其组织机构、自我调节和对胁迫的恢复能力(Rapport,1989)
国际生态系统健康学会将生态系统健康定义为“研究生态系统管理的 预防性、诊断性和预兆性特征,以及生态系统健康与人类健康之间关系的 一门综合的学科”
需要解决的问题
2、仍需进一步探讨河流健康的理论基础研究及方法 尽管利用水文特征、水质理化参数、河岸带状况、河流形态结构以及 生物群落指标等进行综合的河流健康评价已经基本达成共识,但有关于水 质参数、水文特征、形态结构等生境因子与生物群落结构之间复杂的关联 机制、河流健康表征因子对人类活动干扰程度的响应和反馈等,目前仍处 于初步探讨阶段,仍缺乏系统和综合的研究
河流健康评价趋势
1、评价指标 结合水质理化、水文指标、生物指标、及河岸带状况等开展综合河流 健康评估
2、评价尺度 河流健康评价从定点的集中评估开始转向多点的区域评估,特别是流域 尺度的河流健康评估逐渐引起人们的重视
河流健康评价趋势
3、评价对象 从原来关注自然状况较好的山区河流,向受人为千扰较为严重的城市河 流转变
生态系统健康研究关注的主要方向
1、生态系统健康度量标准和评价方法的研究 2、生态系统健康与人类健康、社会经济等关系的研究 3、结合RS、GPS、GIS等定量化技术以及计算机模拟等方法的大尺度生 态系统健康研究 4、面向生态系统健康的生态系统管理方法的研究
河流生态系统健康
河流健康是考虑到人类社会、经济需求等,河流与其组织结构相对应的 维持其生态功能(活力和抵抗力
1、预测模型法 将假设河流在无人为干扰条件下理论上应该存在的物种组成与河流实 际的生物组成进行比较,从而评价河流的健康状况

生态健康资料

生态健康资料

生态健康生态环境是人类生存和发展的基础,而生态健康则是生态环境持续稳定、平衡发展的状态。

保持生态健康对于保护地球的生命力、促进经济繁荣和改善人类生活质量至关重要。

生态平衡生态平衡是生态系统内各种生物群落和环境因素之间相互作用达到一种相对稳定状态的状态。

在生态平衡中,各种生物种群之间的数量和种类保持相对稳定,同时环境因素如水、土壤、气候等也处于相对平衡的状态。

通过维持生态平衡,生态系统才能够持续稳定地运转,提供各种生态服务,如提供清洁水源、调节气候、净化空气等。

生态破坏然而,随着人类的发展和工业化进程,生态环境遭受到了严重的破坏和污染。

大量的森林被砍伐、湿地被填埋、水域被污染,导致了生物多样性的丧失、气候变化加剧、自然灾害频发等问题。

生态破坏不仅对自然环境造成了严重影响,也给人类带来了许多负面影响,如自然灾害频发、空气水质恶化、粮食供应不足等。

生态恢复面对生态破坏带来的挑战,全球各国开始采取了一系列措施进行生态恢复和保护。

这些措施包括推动可持续发展、加强环境保护法律法规的实施、重视生态文明建设等。

通过生态恢复,生态系统的功能和结构可以逐渐恢复到更健康和稳定的状态,为人类提供更多的生态服务和资源。

生态健康的重要性生态健康不仅关乎自然环境的保护和生物多样性的维护,更直接影响着人类的生存和发展。

只有保持生态健康,人类才能够获得足够的清洁水源、丰富的农作物和渔产、洁净的空气、稳定的气候等生态服务,从而享受更高质量的生活。

同时,生态健康也可以减少自然灾害的发生、促进经济可持续发展,为人类社会带来更多的机遇和福祉。

结语生态健康是地球上每个生物都应当关注和呵护的宝贵资源,我们每个人都应当承担起保护环境、维护生态平衡的责任。

只有通过共同努力,共同关注生态健康,我们才能够共同创造一个更加美好的未来。

愿我们能够带着关爱和责任,与自然和谐共生,让地球更加美丽、更加生机勃勃。

河流水生态系统健康评价综述

河流水生态系统健康评价综述

河流水生态系统健康评价综述一、河流水生态系统健康的内涵对于河流水生态系统健康的概念,生态学界并没有统一的解释。

但用健康与否来体现河流水生态系统所处的状态,更加形象地反映了人类活动对生态系统的影响,这一比喻也足以引起人类自身活动对生态系统造成影响的反思。

所谓"健康"指的是在各种不良环境影响的条件下,系统仍能保持自身结构和功能的相对稳定,并可持续发展下去的状态。

Simpson等认为健康的河流应能维持主要的生态过程,并具有一定种类组成以及多样性,功能组织群落应尽可能地接近受扰前的原始状态。

我国学者崔保山等认为健康的生态系统应该对长期或者突发的自然及人为扰动有一定的免疫及弹性,并且关键的生态组分较为完整,系统表现出多样性、复杂性及相应的生产率,系统内的物质循环和能量流动未受到损害的状态。

由于人类活动是导致河流水生态系统出现问题的重要原因,因此河流水生态系统健康的内涵也不应该存在于人类的价值判断之外。

致使很多学者提出了新的看法,研究河流水生态系统的健康,必须综合考虑社会、经济与文化因素,应当从整体出发,而不该把人类这一主体同生态系统相分离。

在此认识的基础上,Karr认为只要河流水生态系统能保持当前与未来的使用价值不退化,并且不影响与之相连的其他系统的正常功能,即使河流水生态系统完整性有所破坏,也可认为此系统是健康的。

Rapport等人提出健康的河流水生态系统不仅可以保持化学、物理及生物完整性,还能维持其正常的各种服务功能的良好状态。

综上所述,健康的河流水生态系统应该具备4个基本特征:一是能够对一定程度的污染物进行稀释、降解,排除干扰并完成自我净化的能力,即具有良好的恢复能力和自我维持能力;二是能满足河流生态系统生物、河岸生态系统生物生存等原生生态系统基本的水需求;三是不会发生重大洪水泛滥或河道变迁等对人类及邻近的生态系统造成危害的事故,即系统具有一定的稳定性。

四是健康的河流水生态系统应具有满足区域或流域内人类生产及生活需求等的保障功能的特征。

(高考生物)生态学是研究生物与环境相互关系的科学

(高考生物)生态学是研究生物与环境相互关系的科学

(生物科技行业)生态学是研究生物与环境相互关系的科学生态学是研究生物与环境相互关系的科学生态学的研究内容:1个体生态学以生物个体及其居住环境为研究对象;2种群生态学的主要研究内容是种群的特征及其增长的规律;3群落生态学以群落为研究对象,研究群落与环境间的相互关系,揭示群落中各个种群的关系,群落的组成、结构、分布、动态演替及群落的自我调节等;4生态系统生态学的研究内容是生态系统中的能量流动和物质循环的各个环节;5景观生态学是研究一定区域景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用规律的生态学分支;6全球生态学是研究人类栖居的地球这个生命维持系统的基本性质、过程及人类可持续发展的高层次研究。

生态学方法论:层次观、系统观、整体观、综合观、进化观生态学的研究方法:野外与现场调查、实验室分析、模拟试验、数学模型与计算机模拟、生态网络与综合分析什么是“系统”:系统是相互作用和相互依赖的若干组成部分,结合而成的具有一定结构的功能整体。

系统的三要素:两个以上的组分;各组分相互联系,具有一定的结构;具有独立的、特定的功能系统的基本性质:系统组分的整体性;系统结构的有序性;系统功能的整合特性;系统结构、功能的可控性系统分析:是在明确研究目的和研究边界的基础上,分析系统组成要素、层次结构及各组分相互影响的定量关系,建立系统的数学模型,并利用计算机对系统的结构优化,使系统具有功能整合作用的研究过程。

过程:第1阶段:定性分析阶段包括明确问题及研究目标;划分系统边界、确定系统组分、分析系统层次;第2阶段:定量分析阶段在定性分析的基础上进行定量分析,主要是系统结构有序性分析,包括定量研究各组分之间的定量影响关系,建立系统数学模型;第3阶段:模型分析阶段是在系统组分及基本量化关系认识的基础上,确定系统模型的参数,进行模型的试验,分析系统要素的动态关系;第4阶段:系统结构优化阶段是通过模型分析,优化系统结构,实行系统调控,使系统具有系统功能整合特性,实现优化的系统功能。

景观生态学试题及答案

景观生态学试题及答案

景观生态学2007年试题及答案一名词概念解释(20分,每个2分)1景观机制模型:也称景观过程模型,是从机制出发来模拟生态学过程的空间动态。

2生态系统健康:生态系统具有弹性,保持着内稳定性,有能力供养并维持一个平衡、完整、适应的生物群落,为人类提供需求的同时,维持着系统本身的多样性特征。

3八邻域规则:eight neighbor rule,与中心细胞直接相连的上、下、左、右以及两个对角线上的8个细胞都为其相邻细胞,因此整个邻域由9个细胞组成。

4半方差分析5高光谱遥感:在紫外到中红外波段范围内,划分成许多非常窄且光谱连续的波段来进行探测的遥感系统。

与多波段遥感相比,其光谱分辨率较高。

6生态学干扰:是指发生在一定地理位置上,对生态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或事件。

7斑块及斑块动态:指与周围环境在外貌或性质上不同,并具有一定内部均质性的空间单元。

8景观多样性:景观多样性是指不同类型的景观在空间结构,功能机制和时间动态方面的多样化和变异性。

9尺度推绎:把某一尺度上所获得的信息和知识扩展到其他尺度上,或者通过在多尺度上的研究而探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程;简言之,尺度推绎即为跨尺度信息转换。

10MODIS:中等分辨率成像光谱仪,搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器,是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播,并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器。

二简答题(30分,每个15分)1、景观生态学中景观格局的分析方法景观格局定量分析方法主要有三大类:景观空间格局指数分析法、景观格局分析模型分析法和景观模拟模型分析法。

2遥感在景观生态学中的应用(1)植被和xx分类(2)生态系统和景观特征的定量化a不同尺度上缀块的空间格局b植被的结构特征、生境特征以及生物量c干扰的范围、严重程度及频率;d生态系统中生理过程的特征。

(3)景观动态以及生态系统管理方面的研究axx在空间和时间上的变化;b植被动态(包括群落演替);c景观对人为干扰和全球气候变化的反应。

生态学概论-生态学概念

生态学概论-生态学概念

第一章绪论现代水文循环:注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。

生态学:研究生物与环境相互关系的科学。

可持续发展:既满足现代人的需求又不损害后代人满足需求的能力。

第二章生态系统系统:由相互作用和相互依赖的若干组成部分,结合而成的具有一定结构的功能整体。

生态系统:在一定时间空间范围内,生物与生存环境,生物与生物之间密切联系相互作用,通过能量流动物质循环星系传递和构成的具有一定结构的功能整体。

生态系统服务:人类直接间接从生态系统得到的利益,是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。

生态系统健康:不受生态系统综合征的影响、具有恢复力、自我调控能力、不影响相邻系统、不受风险因素的影响、在经济上可行、维持人类和其他邮寄群落健康的一种状态。

生态系统健康评价:反应生态系统为人类社会提供生态系统服务的质量与可持续性。

生态系统管理:运用生态学、社会学、管理学原理,以生态健康、生物多样性、可持续性发展为目标,对整个生态系统的内外环境进行调控手段。

第三章生物与环境物种:一类生物个体的集合,其中个体之间在自然条件下能相互交配产生具有生殖能力的正常后代个体。

个体生态学:以生物个体及栖息地为研究对象,研究栖息环境因子对生物的影响及生物对栖息地的适应和生态适应的形态生理及生化机制。

环境:生物的栖息地,某一特定生物体或群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物或生物群体生存与活动的外部条件的总和。

环境因子:构成环境的各要素。

生态因子:环境因子中一切对生物的生长发育生殖行为和分布有直接间接影响的因子。

生存因子:生态因子中生物生存不可缺少的因子。

生境:具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称。

生态作用:环境对生命系统的影响生态适应:生命系统改变其自身的结构与过程以便与其生存环境相协调的过程限制因子:生物在一定环境中生存,必须得到生存发展的多种生态因子,当某种生态因子不足或过量都会影响生物的生存和发展。

生态系统健康的概念

生态系统健康的概念

生态系统健康的概念
生态系统健康,生态系统没有病患反应,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。

生态系统指在自然界的一定的空间内,生物与环境构成的统一整体,在这个统一整体中,生物与环境之间相互影响、相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。

生态系统的范围可大可小,相互交错,太阳系就是一个生态系统,太阳就像一台发动机,源源不断给太阳系提供能量。

地球最大的生态系统是生物圈;最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统,人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。

生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险;许多基础物质在生态系统中不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关,生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。

生态系统中的生态系统服务和生态系统健康

生态系统中的生态系统服务和生态系统健康

生态系统中的生态系统服务和生态系统健康随着城市化的加速,人们越来越依赖于周围的环境,包括空气、水、土壤等。

一个健康的生态系统可以提供各种自然的服务,帮助我们满足日常需求,如食物、水和空气等。

另一方面,如果生态系统遭受破坏,这些服务将无法保障,给人类带来巨大的损失。

生态系统中的生态系统服务生态系统服务是指生态系统为人类提供的各种自然服务。

它是人类文明的基石,也是人类长期生存的关键所在。

生态系统服务可以分为四大类:供给型生态系统服务、调节型生态系统服务、文化型生态系统服务和支持型生态系统服务。

供给型生态系统服务主要是指我们直接依赖的生态系统产品,如粮食、水、药材、建材等。

例如,农业生产依赖于优质的土壤,林业生产则依赖于干净的水源和清洁的空气。

调节型生态系统服务是指生态系统能够调节和维持自然界的稳定性,如漏洞水源的形成、生态平衡的维持,降低自然灾害的影响等。

这些服务可以直接 or 间接地维护我们的生命。

文化型生态系统服务主要是指人们受到自然环境的启示所形成的文化价值观。

例如,人们在美丽的自然环境下学习、工作、生活等,从中获得为生心理的满足。

支持型生态系统服务是指不断为其他生态系统服务提供支持的生态系统功能和自然条件,如气候、水文、土壤等。

这些生态系统服务提供后台支持,保证生态系统正常运转。

生态系统健康生态系统健康是指生态系统的整体健康状态。

它反映了生态系统的动态变化和稳定性。

生态系统健康可以通过以下指标来衡量:1.生物多样性。

具有高度生物多样性的生态系统会因丰富的物种和族群而更加适应性强。

2.土壤健康。

生态系统健康的关键在于良好的土壤质量。

优良的土壤可提供强有力的产出支持,包括农业、林业和自然草地。

3.土地使用。

造成人类环境污染和生态系统破坏的另一个重要因素是土地使用的不规范。

大规模开发活动、水土流失和采矿等活动导致了生态系统的重大破坏。

4.水体健康。

这个指标是指可供人类使用的水体的健康状态。

许多国家和地区在水体保护方面都制定了严格的法律和标准,以确保饮用水的安全性。

生态系统健康评估指标体系研究

生态系统健康评估指标体系研究

生态系统健康评估指标体系研究生态系统是人类生存和发展的基础,其健康状况直接关系到人类的福祉。

随着人类活动对生态系统的影响日益加剧,评估生态系统的健康状况变得至关重要。

建立科学合理的生态系统健康评估指标体系,能够为生态系统的管理和保护提供重要的依据。

一、生态系统健康的概念生态系统健康是指一个生态系统在时间上具有维持其组织结构、自我调节和对胁迫的恢复能力,同时能够为人类提供持续的生态服务功能。

简单来说,健康的生态系统应该是稳定、有活力且能够满足人类需求的。

二、生态系统健康评估的重要性(一)为生态保护提供决策依据通过评估生态系统的健康状况,可以了解其存在的问题和潜在的风险,从而制定针对性的保护策略和措施。

(二)促进可持续发展有助于合理利用自然资源,实现经济发展与生态保护的平衡,推动社会的可持续发展。

(三)提高公众对生态环境的认识让公众更直观地了解生态系统的状况,增强环保意识,促进公众参与生态保护行动。

三、生态系统健康评估指标体系的构建原则(一)科学性原则指标的选取和确定应基于科学的理论和方法,能够准确反映生态系统的特征和功能。

(二)系统性原则考虑生态系统的各个组成部分和相互关系,综合评估生态系统的整体健康状况。

(三)敏感性原则所选指标能够对生态系统的变化和胁迫做出敏感的反应,及时发现问题。

(四)可操作性原则指标应具有明确的定义和测量方法,数据易于获取和分析。

(五)动态性原则生态系统是动态变化的,指标体系也应能够适应不同时期和不同区域的生态系统特点。

四、生态系统健康评估指标的分类(一)结构指标包括生态系统的组成成分、物种多样性、群落结构等。

例如,森林生态系统中的树种丰富度、草原生态系统中的植被覆盖度等。

(二)功能指标反映生态系统的物质循环、能量流动和信息传递等功能。

如初级生产力、土壤养分循环速率等。

(三)胁迫指标评估生态系统所面临的压力和干扰,如污染物排放、土地利用变化、气候变化等。

(四)生态服务指标体现生态系统为人类提供的服务,如水源涵养、气候调节、土壤保持等。

第十八章__生态系统健康和管理(1)

第十八章__生态系统健康和管理(1)

Slide 6
1.3 生态系统健康的内容 食物 药物
娱乐
食物和纤 维素产量
洁净空气 和洁净水
生态健康
气候和食 物稳定性
实在价值和 审美价值
A Free sample background from
卫生设施用水
生态健康包含的内容
预防自然灾害
A Free sample background from
Slide 4
1.1.2 生态系统健康概念的生态学内涵
Karr 等认为 如果一个生态系统的潜能能够得到实现且条件稳 等认为,如果一个生态系统的潜能能够得到实现且条件稳 受干扰时具有自我修复能力,则该生态系统是健康的。 定,受干扰时具有自我修复能力,则该生态系统是健康的。 Vilcheck提出生态系统健康的基础是生态系统的稳定性,恢复 提出生态系统健康的基础是生态系统的稳定性, 提出生态系统健康的基础是生态系统的稳定性 力和弱点,并由生物资源丰富度,生物多样性, 力和弱点,并由生物资源丰富度,生物多样性,生态系统稳定性和 恢复力等一系列判断规范来综合评价。 恢复力等一系列判断规范来综合评价。 Costanza(1992)将生态系统健康概念所包括的内涵总结如下 将生态系统健康概念所包括的内涵总结如下:(1 将生态系统健康概念所包括的内涵总结如下 )环境内稳定 环境内稳定(homeostasis); (2)无病态 无病态(absence of disease); (3)多样 多样 环境内稳定 无病态 性或复杂性(diversity or complexity); (4)稳定性或恢复力 稳定性或恢复力(stability 性或复杂性 稳定性或恢复力 生长活力(vigor or scop for growth); (6)系统成分 or resilience); (5)生长活力 生长活力 系统成分 间的平衡(balance beteen system components)。 间的平衡 。

生态系统健康的概念

生态系统健康的概念

生态系统健康得概念、影响因素及其评价得研究进展摘要:自然生态系统提供了人类赖以生存得各种各样得生态服务,因此维持健康得自然生态系统就是实现人类可持续发展得必要条件。

生态系统健康则提供了管理与利用生态系统得新思路,它主要探讨资源与环境管理对策,作者介绍了生态系统健康得概念、影响生态系统健康得因素、生态系统健康评价以及所面临得挑战等。

关键词: 生态系统;健康;评价自然生态系统为人类生存提供了各种各样得生态系统服务,如食物、清洁空气、饮用水、能源等。

然而随着全球经济得高速增长、人口得迅猛增加,出现了一系列得全球性环境问题,如水土流失、生物多样性丧失、土地荒漠化、水资源减少、环境污染等,这些对人类赖以生存得生态系统造成了严重破坏,同时也对人类本身得健康构成了极大得威胁。

面对这种困境, 人们寻求实现自然生态系统与人类生存得同步持续时,就诞生了生态系统健康学。

将健康概念应用于生态系统意味着地球上得生态系统得服务功能与健康已经成为人类关心得主要问题。

为此,作者进行了该研究,以期为人类更全面地认识、评价、保护及管理生态系统提供理论依据。

1 生态系统健康得概念关于生态系统健康目前尚无普遍认同得定义。

不同学者从各自得学科背景与案例出发进行了定义。

CONSTANZA认为健康得生态系统稳定而且可持续,具有活力,能维持其组织且保持自我运作能力,对外界压力有一定弹性。

SCHAEFFER等认为当生态系统得功能阈限没有超过时, 生态系统就是健康得,这里得阈限定义为“当超过后可使危及生态系统持续发展得不利因素增加得任何条件,包括内部得与外部得”。

KARR等认为,如果一个生态系统得潜能能够得到实现,条件稳定,受干扰时具有自我修复能力,这样得生态系统就就是健康得。

HAWORTH 等认为生态系统健康可以从系统功能与系统目标2个方面来理解:系统功能就是指生态系统得完整性、弹性、有效性以及使生境群落保持活力得必要性。

RAPPORT等认为生态系统健康就是指生态系统没有病痛反映、稳定且可持续发展,即生态系统随时间得推移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。

生态学中的生态系统健康评价

生态学中的生态系统健康评价

生态学中的生态系统健康评价随着现代社会的发展,人们越来越意识到自然环境的重要性以及对生态系统的影响。

生态系统健康评价作为衡量生态系统是否受到干扰的重要工具,在这个时代显得尤为重要。

一、生态系统健康评价的定义生态系统健康评价是对生态系统健康状态的评估和分析,其目的是确定和识别生态系统健康状况,从而为生态系统恢复、保护和管理提供依据。

二、生态系统健康评价的指标生态系统健康评价的指标包括生物群落、土壤、水体、空气等多个方面。

其中,生物群落指标主要包括物种多样性、数量、种群结构、寿命等方面的指标;土壤指标主要包括土壤质地、肥力、钾、磷等元素的含量;水体指标主要包括流量、温度、氧气含量、水中有机物浓度等;空气指标主要包括大气压、温度、湿度、有害气体的含量等。

三、生态系统健康评价的方法生态系统健康评价的方法包括定性和定量两种。

定性评价主要是采用观察和描述的方法来评估生态系统健康状况,如采用生态系统级联模型等方法,对生态系统的构成、结构和功能进行综合评估,从而揭示生态系统的整体健康状况。

定量评价主要是通过数学模型和数据分析的方法,对生态系统的各种指标进行测量和计算,以此来评估生态系统的健康状况。

四、生态系统健康评价的意义生态系统健康评价对于维护生态平衡、推动可持续发展具有非常重要的意义。

通过生态系统健康评价,可以及时发现生态系统受到的干扰和破坏,从而及时采取措施来保护和恢复生态系统的健康状况。

此外,通过生态系统健康评价可以有效地推动生态保护和生态文明建设的发展,以此保证人类的可持续发展和未来的生存环境。

五、生态系统健康评价的不足之处虽然生态系统健康评价在生态保护和可持续发展方面具备重要的作用,但在实践中也存在一些不足之处。

首先,生态系统健康评价指标体系尚不完善,不同类型的生态系统所面临的问题不同,需要制定相应的指标体系。

其次,生态系统健康评价要求具备多学科、跨领域的知识与技能,需要具备较高的专业性和综合性。

最后,生态系统健康评价的结果需要时间和成本,因此需要在实践中进行平衡和取舍。

评估生态系统健康的指标

评估生态系统健康的指标

评估生态系统健康的指标生态系统是由生物、非生物要素及其相互作用构成的一种活体系统。

评估生态系统健康是指评估生态系统的结构、功能和运转如何,以及这些是否足以支持生态系统内部和外部的生物和社会需要。

评估生态系统健康的指标是评估生态系统的健康和恢复能力的定量指标。

本文将阐述生态系统健康评估的指标及其意义。

一、生物多样性生物多样性是指地球上所有生命物种及其遗传共同性的多样性的总和。

它反映了生态系统对内生和外部压力的适应能力,并且是生态系统的基本组成部分。

保护生物多样性将有助于遏制可持续发展目标的成就,反之亦然。

二、生态系统服务生态系统服务是指生态系统为人类提供的服务,如饮用水、空气净化、食物生产等。

生态系统服务的价值在许多方面,包括人类福利、社会福利和经济福利。

因此,评估生态系统服务往往是生态系统健康评估的重要指标之一。

三、土地使用变化土地使用变化是指不同土地使用类型之间的改变,如森林、草地、耕地等。

由于土地使用变化对生态系统结构、功能和运转有显著影响,土地使用变化是影响生态系统健康的重要因素。

评估土地使用变化的趋势和速度可以为生态系统管理提供重要的信息。

四、水质水质是指水体中化学物质的含量和组成,包括溶解性的和悬浮的杂质。

水质对生物多样性和人类健康有着重要的影响。

因此,评估水质以及水质污染的扩散范围和程度对于评估生态系统健康至关重要。

五、土壤健康土壤健康是指土壤在维持生态系统服务之间,提供了维持生态系统功能所需的食物及栖息地。

评估土壤健康通常包括某些关键要素或土壤质量颜色、纹理、质地等。

六、气候变化气候变化是指全球气候模式的变化。

气候变化对生态系统的影响非常广泛,包括影响海洋环境、影响生态系统的物种、影响生态系统服务等方面。

因此,评估气候变化对生态系统健康的影响是生态系统健康评估的重要指标之一。

七、生态系统剩余负荷生态系统剩余负荷是指生态系统承受压力和影响的能力。

这些影响可能包括气候变化、资源开发、污染和土地使用变化等。

农业生态系统健康的基本内涵及其评价指标3

农业生态系统健康的基本内涵及其评价指标3

农业生态系统健康的基本内涵及其评价指标3章家恩33 骆世明(华南农业大学热带亚热带生态研究所,广州510642)【摘要】 农业生态系统健康在国际上日益受到关注,并成为农业生态学研究的热点和前沿领域之一.农业生态系统健康是食物安全和人类健康的基础.农业生态系统健康是指具有良好的生态环境、健康的农业生物、合理的时空结构、清洁的生产方式,以及具有适度的生物多样性和持续农业生产力的一种系统状态和动态过程.农业生态系统是一类典型的人工2自然复合生态系统,其健康状况在很大程度上受人类活动的调控与影响,并往往以农产品品质、食物安全和生物安全为标准.农业生态系统健康可采用生物学、环境学、生态经济学几个方面的指标,进行综合评价.其评价方法可采用综合指数法、生态毒理学方法、生态风险评估方法等.关键词 生态系统健康 评价指标 农业生态系统文章编号 1001-9332(2004)08-1473-04 中图分类号 S181 文献标识码 AAdiscussiononbasiccontentandevaluationindexs ystemofa groecos ystemhealth.ZHANGJia ’en,LUO Shiming (Institute of Tro pical and Subtro pical Ecology ,South China A gricultural Universit y ,Guan gzhou 510642,China ).2Chin .J.A ppl.Ecol .,2004,15(8):1473~1476.Agroecosystemhealthisthefundamentoffoodsecurit yandhumanhealth,andbecomin goneofthehots potsand frontierfieldsina griculturalecolo gystud ywithmoreandmoreinternationalconcerns,whichcanbeinter preted asasustainablestateandad ynamic processinvolvin g goodeco 2environment,health ya griculturalor ganisms,ratio 2nals patialandtem poralstructure,clean production pattern,o ptimalbiodiversit yandhi gh productivit y.A groe 2cosystemisakindoft ypicalartificialandnaturalcom poundecos ystem.Itshealthisstron glyinfluencedandcon 2trolledb yhumanactivities,andusuall ylinkedwitha gro 2products quality,foodsecurit yandbiolo gicalsecurit y.A seriesofindicesincludin gbiolo gical,environmentalandeco 2economicindicatorscouldbeinte gratedtoassessthe situationandlevelofa groecosystemhealth,andsomemethodsincludin gcom prehensiveindexassessment,eco 2toxicologicalassessmentandecolo gicalriskassessmentcouldbeusedfortheevaluationofa groecosystemhealth.Ke ywords Ecosystemhealth,Evaluationindex,Agroecosystem.3广东省科学技术攻关项目(2002C5050201)、广州市科学技术星火计划项目(2002C12E0021)、广东省自然科学基金项目(010274、980148、032246)和美国洛克菲勒兄弟基金资助项目.33通讯联系人.2004-01-13收稿,2004-04-13接受.1 引 言生态系统健康(ecosystemhealth )是近10多年来出现的一个新的研究领域,它的产生具有一定的时代背景.人类社会自产生以来,就开始关注自身的健康,但从来没有象今天这样关注过生态环境或生态系统的健康.因为只有到了今天,由于人类长期的干扰与破坏而导致的全球生态环境恶化,威胁到人类自身健康时,人类才逐步意识到生态环境健康与人类自身的健康息息相关.由于农业生态系统健康与食物安全和人类健康直接相关,因此,近年来农业生态系统健康研究在国际上也日益受到多学科科学家的关注,已成为农业生态学研究的热点和前沿领域之一[11,12,25].目前,农业生态系统健康研究的主要内容包括[12]:农业生态系统健康评价方法[25,29,30],土壤质量和水质与农业生态系统健康的联系,农业生态系统健康与人类健康的关系,害虫生态管理(EBPM )对农业生态系统健康的贡献,杂草综合管理在农业生态系统健康中的作用,从生态病理学(ecopathology )到农业生态系统健康[7],线虫群落(nematodecommunities )作为农业生态系统健康指示生物的研究[12,25],转基因作物(trans geniccrops )对农业生态系统健康的生态影响评价[1],农业投入政策对农业生态系统健康的影响[3],景观生态学在农业生态系统健康评价中的应用[2,24],农业生态系统健康与绿色食品开发等方面[12].然而,农业生态系统健康是一个涉及多学科的研究领域,目前在基本理论和研究方法上还存在许多需要解决的问题,例如,农业生态系统健康的基本内涵是什么?如何确定农业生态系统健康的评价指标体系?如何对评价指标进行定量化?如何确定一个健康的农业生态系统的标准?这些问题都需要加以研究,给予回答.因此,本文拟对农业生态系统健康的基本内涵及其评价指标加以探讨.2 生态系统健康的基本内涵生态系统健康概念的提出只有10余年的时间[17,22],但与之相关的理念与思想却有不短的历史.Clements 、Tansley 等先后把地球和生态系统等看成一个能够自我维持和自我调节,并能从低级向高级成熟方向演替的“有机体”(生应用生态学报 2004年8月 第15卷 第8期 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDECOLOGY,Aug.2004,15(8)∶1473~1476物)[14].1941年,AldoLeo pold[9]提出了“土地健康”(land health)的概念,并使用了“土地疾病”(landsickness)这一术语,这就表明了可以用“健康”概念来描述自然环境因子的存在状态.1942年新西兰土壤学会出版发行了《土壤与健康》杂志(SoilandHealth),提出了“健康的土壤→健康的食品→健康的人”这样的理念[21].Woodwell和Barrett极力提倡胁迫生态学(stressecolo gy)[21].这些研究均在不同程度上推动了生态系统健康概念的发展.1979年,Rapport等[20]提出了“生态系统医学”(ecosystemmedicine)的名词,后来这些名词都被应用到生态系统健康的概念中.1988年,Schaeffer等[22]首次探讨了有关生态系统度量的问题,但没有明确定义生态系统健康.1989年,Rapport[17]论述了生态系统健康的内涵.同年,国际“水生生态系统健康与管理学会”在加拿大成立,这是国际上首次成立的有关生态系统健康的学术团体.1990年,来自学术界、政府、商业和私人组织的代表,就生态系统健康定义的问题,在美国召开了专题讨论会[32].1992年《JournalofA quaticEcos ystemHealth》诞生.同年,美国国会通过了“[21].1994年,“第一届国际生态系统健康与医学研讨会”在加拿大首都渥太华举行,并成立了“国际生态系统健康学会”(InternationalSociet yfor EcosystemHealth,简称ISEH)[18].1995年,《Ecos ystem Health》和《JournalforEcos ystemHealthandMedicine》两个杂志创刊[21,32].1996年,ISEH召开了“第二届国际生态系统健康学术研讨会”,本次大会与“‘96’生态高峰会”联合在丹麦哥本哈根召开.1999年8月,“国际生态系统健康大会———生态系统健康的管理”在美国加州举行[32].由此可见,近年来,国内外对生态系统健康的研究十分活跃.目前,关于“生态系统健康”的概念很多.许多学者分别从不同的角度对生态系统健康概念进行了阐述.Ra pport 等[18,19]认为,生态系统健康是“以符合适宜的目标为标准来定义的一个生态系统的状态、条件或表现”,即生态系统健康应该包含两方面内涵:满足人类社会合理要求的能力和生态系统本身自我维持与更新的能力.一个生态系统稳定而且可持续,系统具有活力,能维持其组织且保持自我运作能力,对外界压力有一定弹性,那么该生态系统才是健康的[6,25].生态系统健康是一种状态,在此状态中,生态系统为人类提供需求的同时,维持着系统本身的复杂特征[13].生态系统健康是一种程度,是生态可能性与当代人需要之间的重叠程度[13].袁兴中等[31]认为,生态系统健康可以被理解为生态系统的内部秩序和组织的整体状况,系统正常的能量流动和物质循环未受到损伤,关键生态成分保留下来(如野生动植物、土壤和微生物区系),系统对自然干扰的长期效应应具有抵抗力和恢复力,系统能够维持自身的组织结构长期稳定,具有自我调节能力,并且能够提供合乎自然和人类需求的生态服务.综合上述不同学者的见解,笔者认为,生态系统健康应包括以下几个方面的涵义:1)一个健康的生态系统必须具有健康的生物组分(无疾病的)和非生物组分(无污染的),以及和谐的内部秩序与组织结构;2)具有通畅的物质、能量和信息的流动与转化过程;3)具有一定的自组织能力、活力、弹力、恢复能力和可持续性;4)具有一定的物质能量转化能力和效率,以及一定的物质与能量储备,能够提供合乎自然和人类需求的生态服务;5)对邻近的其他生态系统不产生危害或危害最小化;6)生态系统健康既是一种状态,又是一个过程或条件;7)生态系统健康具有空间、时间,以及不同尺度上的特殊性和限制性;8)生态系统健康的判断标准在某种程度上取决于人类利益,即或多或少地带有人类的感情色彩.尽管生态系统健康已成为生态学一个热点研究领域,但同时也有一些学者对生态系统健康概念持否定态度. Suter[23]认为,生态系统不是生物,不会象生物一样生活,也不会拥有生物的健康特性.Wicklum等[26]也认为,生态系统健康和生态系统完整性的概念在生态上是不适宜的. Calow[5]认为,生态系统不是自我复制的整体,也不存在遗传记忆,因而也无健康而言.虽然有些学者对生态系统健康概念的准确性还存在怀疑,但笔者认为生态系统健康仍然不失为一个十分有意义的科学概念.因为它在生态系统评价、退化生态系统恢复、生态系统管理以及可持续发展实践中是一个无法回避的问题和参照标准.3 农业生态系统健康的基本内涵与自然生态系统相比,农业生态系统是一类自然2人工复合生态系统.它既具有自然生态系统的某些特点,也具有人工生态系统的特性.它不仅直接为人类提供衣食住行等生活资料,而且还履行着重要的环境功能和文化教育功能.农业生态系统健康是食物安全和人类健康的基础.近年来,农业生态系统健康问题在国际上也倍受关注.然而,与生态系统健康概念一样,目前在农业生态系统健康的内涵方面也未形成一个统一的认识.农业生态系统健康(agroecosystemhealth)是指农业生态系统免受发生“失调综合症”、处理胁迫的状态和满足持续生产农产品的能力[12].这个定义较为抽象,操作性不强.笔者认为,农业生态系统健康是指具有良好的生态环境、健康的农业生物、合理的时空结构、清洁的生产方式,以及具有适度的生物多样性和持续农业生产力的一种系统状态或动态过程.具体来说,它至少包括下面内容:1)农业生物健康,即高产、高抗和优质的品种,无病源微生物,无恶性入侵生物或害虫,无转基因物种风险等;2)土壤健康,即无养分亏缺或养分冗余,无污染,无土传病害;3)农业水环境健康,即无污染、无化学异常,无亏缺与冗余(干旱与洪涝);4)大气环境健康,即无污染,无化学异常(如酸沉降);5)农业生态系统结构和谐,即合理的物种空间配置和时间配置,适度的生物多样性,农作物无构件冗余(如茎叶冗余、根系冗余等);6)具有持续的农业生产力(产量)和一定的抗灾(如天气灾害、病虫害等)能力;7)具有物质源/汇功能、小气候调节、空气调节、对周围系统不输出或少输出废物等健康的环境服务功能.8)生产安4741应 用 生 态 学 报 15卷全、无污染、有营养的健康产品.农业生态系统是人类强烈干预的生态系统,其健康状况在很大程度上受人类活动的调控与影响,如土地过垦而引起的水土流失、土壤退化、乱砍滥伐、环境污染、农药化肥超量与不当使用、引入不安全的转基因生物和有害外来物种等.农业生态系统健康往往以农产品质量、食物安全与生物安全为标准,这些都是在农业生态系统管理中值得注意的.4 农业生态系统健康的评价411 农业生态系统健康的评价指标生态系统健康是一个被人们逐渐接受的科学概念,然而,在其评价指标、标准及其评价方法等方面仍然存在难题.目前,关于生态系统健康的评价指标,大致可分为3类表述方法.第1类方法采用综合性指标,即用一个或几个综合指数来反映生态系统的健康状况,如Rapport等[17~19]和Costanza 等[6]用活力(vigor)、组织结构(organization)和恢复力(re2 silience)等3个主要的测量指标构建生态系统健康指数(healthindex,H),进而度量生态系统的健康水平,即H=V (活力)×O(系统组织指数)×R(系统弹性指数)来表示.从理论上讲,通过综合计算可以确定一个生态系统的健康状况,但在实际操作中常常是很复杂的,因为每个生态系统都有很多组分、结构和功能,各有一套独立的系统,许多功能、指标都难以匹配[8].因此,这类方法可操作性不强,其结果也较难指明不同类型生态系统健康的具体特征.第2类方法采用多要素、多层次的指标进行评价,如一些学者在评价生态系统健康时,采用系统综合水平指标(如生态系统失调综合症、系统可持续能力、生物完整性指数、活化能、结构活化能、生态缓冲量等指标)、群落水平指标(如类群组成、物种多样性、生物量、生物体型分布、营养结构、关键种等)、种群水平(如指示种,种群的出生率、死亡率、年龄结构、性比率、体型结构,种群的地理分布、丰富度、产量和生物量等指标)及个体水平(如个体的先天性疾病,机体对环境的耐受能力、对疾病的敏感度、行为效应、雌性化等指标)等多种尺度的生态指标[2,8,10,16],以及物理的、化学的指标(如土壤结构、肥力,水体富营养化程度、大气成分组成、环境污染程度等),加上社会、经济、人类健康指标(如经济发展的可持续性水平、经济增长率、资源稀缺与耗绝产生的经济限制、人寿状况、公共卫生状况、营养状况、疾病状况、社会福利、文化教育状况和政府决策等),来反映生态系统为人类社会提供生态系统服务的质量与可持续性[10,13,15,27].这类方法比较综合,反映的信息量大,但往往需要获取的数据多且不易取得,工作量大,各个指标的权重很难客观确定,各因素之间的交互影响也很大,并且涉及到生态系统尺度转换问题.第3类方法采用诊断性指标或指示生物物种的方法来判断生态系统的健康状况.诊断指标(diagnosticindicators)是确定评价对象退化或者偏离健康的原因指标,如敏感个体的生长率、形态结构畸变、营养顶级生物、土壤动物等[4,10,15],这种方法比较简便,在生产实践上具有一定的可操作性,但该方法采用有限的几个诊断指标较难全面反映生态系统的健康水平,特别是对生态系统的一些“亚健康”状态.总之,上述几种方法各有其优缺点.在进行生态系统健康评价时,可根据对生态系统信息资料掌握的实际情况选择使用或结合使用.那么,对于农业生态系统的健康如何来进行评价呢?笔者认为,农业生态系统是一类由人类直接调控的生态系统,因此,对其进行健康评价,也必然要涉及到生物学、环境学、生态经济学几个层面的指标.为了增强可操作性和简便易得性,笔者提出了一套用于农业生态系统健康的综合评价指标体系(表1).其中,生物学指标主要包括生物生产力、农业生物多样性指数、生物的病情2虫情指数、有害生物入侵(包括转基因生物和外来有害生物)的生态风险指数,用以反映农业生态系统的生物健康状况;环境学指标主要包括土壤肥力的维持水平、土壤生物(微生物和动物)的功能多样性指数、环境污染综合指数、农业废弃物的无害化处理与资源化利用程度等几个指标,用以反映农业环境健康状况;生态经济学指标包括自然资源综合利用效率、农业生态系统的产投比、农产品质量水平等几个指标,用以反映农业生态系统的生态经济效益状况.在这个指标体系中,大多数指标都可以定量表1 农业生态系统健康评价指标体系Table1Indexs ystemfora groecos ystemhealthevaluation指标类型Indext ype具体指标Sub2indicators生物学指标Biological生物生产力水平Biological productivit y农业生物多样性指数Agro2biodiversity农业生物的病情2虫情指数Incidenceofdiseasesand pestsofa griculturalor ganisms有害生物入侵的生态风险指数Ecologicalriskindexofharmfulor ganisminvasion环境学指标Environmental土壤肥力维持水平Sustainabilityofsoilfertilit y土壤生物功能多样性水平Functionalbiodiversi2tyinsoil环境综合污染指数Com prehensiveindexofenvi2ronmental pollution农业废弃物的无害化处理与资源化利用程度Utilizationde greeofwastes生态经济学指标Eco2economical自然资源综合利用效率Comprehensiveutiliza2tionde greeofnaturalresources农业生态系统产出/投入比率Output/in putra2tioofa groecosystem农产品质量水平Qualitylevelofa griculturalproducts化,有的需要通过实验观测获得,有的可通过调查和统计得到,因而具有一定的可操作性.412 农业生态系统健康的评价方法目前用于生态系统健康评价的方法大致有以下几种:1)采用社会、经济、文化学指标与生态学指标相结合的方法,建立评价指标体系,利用有关的数学方法(如加权求和等)获取综合指数.这种方法是以生物学和生态学为基础,结合社会、经济和文化,综合运用不同尺度的生态系统内部指标与外部指标来评价和研究生态系统的健康水平.2)生态毒理学方法[15],是运用化学、生物化学、毒理学的方法(如流行病学、简化论、因果论、生物标记方法等)与生态学的方法(生物群落健康指标、种群过程、群落结构和功能等)来研究环境有害57418期 章家恩等:农业生态系统健康的基本内涵及其评价指标 物质(如污染物)对生物健康影响的一种综合方法.3)流行病学[15],即将人类流行病学和动物流行病学的方法应用于生态系统健康的评价之中.4)生态系统医学[15],即把医学中的许多概念和方法应用到非健康或病态生态系统的过程与行为研究之中,具体包括病态生态系统的症状、生态系统健康诊断、治疗草案、预防性的生态系统药物等.5)生态风险评估,就是评价危害生态系统健康的不良事件发生的概率以及在不同概率下不良事件所造成的后果的严重性,并决定应制定和采取的可行对策,其目的是预防性地保护生态系统健康[25].农业生态系统健康评价可借鉴和采用上述方法中的一种方法,也可将几种方法结合使用.在进行农业生态系统健康评价时,通常需要开展以下几个方面的工作:1)农业生态系统基础信息的调查统计与实验观测,相关的区域社会经济资料收集;(2)农业生态系统健康诊断,包括动植物长势、营养与生产力综合诊断、土壤结构2土壤养分2土壤微生物综合诊断、病2虫2草害诊断、环境胁迫诊断、环境(大气、土壤、水等要素)污染诊断、农产品品质与营养学诊断;3)农业生态系统健康综合评价指标体系、标准与评价方法的建立;4)农业生态系统健康的综合评价、预警预测、维护与保障措施.参考文献1 AltieriMA.2000.Theecolo gicalim pactsoftrans geniccro psona2 groecosystemhealth.Ecos yst Health,6:13~232 BertolloP.1998.Assessin gecos ystemhealthin governedlandsca pes:A frameworkfordevelo pingcoreindicators(abstract).Ecos yst Health,4(1):33~513 BradshawB,SmitB.1997.Subsid yremovalanda groecos ystemhealth.A gric Ecos yst Environ,64:245~2604 CairnsJ,McCormickPV,NiederlehnerBR.1993.A proposed frameworkfordevelo pingindicatorsofecos ystemhealth.Hydrobi2 ologia,263:1~445 CalowP.1993.Ecos ystemsnoto ptimized.J A qua Ecos yst Health, 2(1):556 CostanzaR.1992.Towardano perationaldefinitionofecos ystem health.In:CostanzaR,NortonBG,HaskellBDeds.Ecos ystem Health:NewGoalsforEnvironmentalMana gement.Washin gton: IslandPress.239~2567 FayeB,WaltnerTD,McDermottJ.1999.From‘ecopathology’to ‘agroecosystemhealth’.Prev Vet Med,39:111~1288 FuB2J(傅伯杰),LiuS2L(刘世梁),MaK2M(马克明).2001.The contentsandmethodsofinte gratedecos ystemassessment(IEA).Acta Ecol Sin(生态学报),21(11):1885~1892(inChinese)9 LeopoldA.1941.Wildernessasalandlaborator y.Livin g Wilder2 ness,6:310 LiJ(李 瑾),AnS2Q(安树青),ChenX2L(陈小莉),et al.2001.Advancesinassessmentofecos ystemhealth.Acta Phytoecol Sin(植物生态学报),25(6):641~647(inChinese)11 LiangW2J(梁文举),LiuD(刘 丹).2002.A primar ydiscussion onA groecosystemhealthand greenfooddevelo pment.Chin Food Nutr(中国食物与营养),(supp.):19~23(inChinese)12 LiangW2J(梁文举),WuZ2J(武志杰),WanD2Z(闻大中).2002.Researchdirectionsofa groecosystemhealthintheearl y21stcentu2ry.Chin J A ppl Ecol(应用生态学报),12(8):1022~1026(in Chinese)13 LiuJ2J(刘建军),Wan gW2J(王文杰),LiC2L(李春来).2002.Studyevolutionofecos ystemhealth.Res Environ Sci(环境科学研究),15(1):41~44(inChinese)14 LuoS2M(骆世明).2001.A groecology.Bei jing:ChinaA gricultural Press.21~7215 MaK2M(马克明),KongH2M(孔红梅),GuanW2B(关文彬),et al.2001.Ecos ystemhealthassessment:Methodsanddirections.Acta Ecol Sin(生态学报),21(12):2016~2116(inChinese)16 MageauMT,CostanzaR,UlanowiczRE.1995.Thedevelo pment andinitialtestin gofa quantitativeassessmentofecos ystemhealth.Ecos yst Health,1:201~21317 Ra pportDJ.1989.Whatconstitutesecos ystemhealth?PersBiol Med, 33:120~13218 Ra pportDJ,BohmG,Buckin ghamD,et al.1999.Ecos ystemhealth: Theconcept,theISEH,andtheirim portanttaskahead.Ecos yst Health, 5:82~9019 RapportDJ,CostanzaR,McMichaelAJ.1999.Assessin gecos ystem health.Trends Ecol Evol,13:397~40220 RapportDJ,Thor peC,Re gierHA.1979.Ecos ystemmedicine.Bull Ecol Soc Am,60:180~18221 RenH(任 海),WuJ2G(邬建国),PengS2L(彭少麟).2000.E2 valuationandmonitorin gofecos ystemhealth.Tro p Geog(热带地理),20(4):310~316(inChinese)22 SchaefferDJ,HenricksEE,KersterHW.1988.Ecos ystemhealth: Measuringecos ystemhealth.Environ Man,12:445~45523 SuterGWII.1993.Criti queofecos ystemhealthconce ptsandin2 dexes.Environ Tox Chem,12(9):1533~153924 VilchekGE.1998.Ecos ystemhealth,landsca pevulnerabilit y,and environmentalriskassessment(abstract).Ecos yst Health,4(1):52~6025 WangX2Y(王小艺),ShenZ2R(沈佐锐).2001.Pro gressofassess2 mentmethodsofa groecosystemhealth.J China A gric Univ(中国农业大学学报),61(1):84~90(inChinese)26 WicklumD,DaviesRW.1995.Ecos ystemhealthandinte grity?Can J Bot,73(7):997~100027 WuG(吴 刚),HanQ2H(韩青海),LanS2H(蓝盛芳).1999.Scienceofecos ystemhealthandassessmentofecos ystemhealth.Soil Environ Sci(土壤与环境),8(1):78~80(inChinese)28 XiaoF2J(肖风劲),Ou yangH(欧阳华).2002.Ecos ystemhealth anditsassessmentindicatorandmethod.J Nat Resour(自然资源学报),17(2):203~209(inChinese)29 XuW,Ma geJA.2001.Areviewofconce ptsandcriteriaforassess2 inga groecosystemhealthincludin ga preliminarycasestud yof southernOntario.A gric Ecos yst Environ,83:215~23330 YiridoeEK,WeersinkA.1997.Areviewandevaluationofa groe2 cosystemhealthanal ysis:Theroleofeconomics.A gric Syst,55: 601~62631 YuanX2Z(袁兴中),LiuH(刘 红),LuJ2J(陆健健).2001.As2 sessmentofecos ystemhealth—Conceptandindicatorselection.Chin J A ppl Ecol(应用生态学报),12(4):627~629(inChinese) 32 ZengD2H(曾德慧),Jian gF2Q(姜凤岐),FanZ2P(范志平),et al.1999.Ecos ystemhealthandsustainabledevelo pmentforhuman.Chin J A ppl Ecol(应用生态学报),10(6):751~756(inChinese)作者简介 章家恩,男,1968年生,博士,副教授,硕士生导师,主要从事土壤生态学和农业生态学等方面的研究,发表论文80余篇.E2mail:***************.cn.6741应 用 生 态 学 报 15卷。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

生态系统健康的概念、影响因素及其评价的研究进展摘要:自然生态系统提供了人类赖以生存的各种各样的生态服务,因此维持健康的自然生态系统是实现人类可持续发展的必要条件。

生态系统健康则提供了管理和利用生态系统的新思路,它主要探讨资源和环境管理对策,作者介绍了生态系统健康的概念、影响生态系统健康的因素、生态系统健康评价以及所面临的挑战等。

关键词:生态系统;健康;评价自然生态系统为人类生存提供了各种各样的生态系统服务,如食物、清洁空气、饮用水、能源等。

然而随着全球经济的高速增长、人口的迅猛增加,出现了一系列的全球性环境问题,如水土流失、生物多样性丧失、土地荒漠化、水资源减少、环境污染等,这些对人类赖以生存的生态系统造成了严重破坏,同时也对人类本身的健康构成了极大的威胁。

面对这种困境,人们寻求实现自然生态系统和人类生存的同步持续时,就诞生了生态系统健康学。

将健康概念应用于生态系统意味着地球上的生态系统的服务功能和健康已经成为人类关心的主要问题。

为此,作者进行了该研究,以期为人类更全面地认识、评价、保护及管理生态系统提供理论依据。

1 生态系统健康的概念关于生态系统健康目前尚无普遍认同的定义。

不同学者从各自的学科背景和案例出发进行了定义。

CONSTANZA认为健康的生态系统稳定而且可持续,具有活力,能维持其组织且保持自我运作能力,对外界压力有一定弹性。

SCHAEFFER等认为当生态系统的功能阈限没有超过时,生态系统是健康的,这里的阈限定义为“当超过后可使危及生态系统持续发展的不利因素增加的任何条件,包括内部的和外部的”。

KARR等认为,如果一个生态系统的潜能能够得到实现,条件稳定,受干扰时具有自我修复能力,这样的生态系统就是健康的。

HAWORTH等认为生态系统健康可以从系统功能和系统目标2个方面来理解:系统功能是指生态系统的完整性、弹性、有效性以及使生境群落保持活力的必要性。

RAPPORT等认为生态系统健康是指生态系统没有病痛反映、稳定且可持续发展,即生态系统随时间的推移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。

生态系统健康是指生态系统的能量流动和物质循环没有受到损伤,关键生态成分保留下来(如野生动物、土壤和微生物区系),系统对自然干扰的长期效应具有抵抗力和恢复力。

系统能够维持自身的组织结构长期稳定,并具有自我运作能力。

健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的,而且有利于社会经济的发展,并能维持健康的人类群体。

国际生态系统健康学会将生态系统健康学定义为,研究生态系统管理的预防性的、诊断性的和预兆的特征,以及生态系统健康与人类健康之间关系的一门科学,其主要任务是研究生态系统健康的评价方法、生态系统健康与人类健康的关系、环境变化与人类健康的关系以及各种尺度生态系统健康的管理方法。

2 影响生态系统健康的因素干扰和胁迫是影响生态系统健康的主要因素。

在生态系统可承受的外界因素作用下,生态系统对于扰的反应过程有3个阶段,开始时为初期反应,随后是抵抗阶段,最后是恢复阶段。

生态系统对胁迫的反应结果有4种,一是消亡,二是退化(演替偏离轨道),三是恢复(即恢复到原状态及其相似状态),四是进入新的状态。

干扰导致一个群落或生态系统特征超出其正常波动范围的因子。

干扰体系包括干扰类型、频率、强度及时间等。

各种生态系统对逆境的胁迫反映不同,同样的生态系统内个体、种群、群落和生态系统层次对胁迫的反应也不一致。

生态系统在胁迫情况下会在能量、物质循环、群落结构和一般系统水平上发生变化。

生态系统在受到压力胁迫情况下会产生健康风险,然而并非所有胁迫都影响生态系统的生存力和可持续性,实际上许多生态系统依靠某种胁迫而维持,这些胁迫已成为自然生态系统的组成部分,可称为正向胁迫,但在更一般的意义上,胁迫常指给生态系统造成负面效应的逆向胁迫。

胁迫表现形式多种多样,而且同一因子对不同生态系统的影响程度和强度也并不相同。

如对农业生态系统,影响其健康的主要胁迫因子有如下几个方面:农药等环境污染化合物,生物技术,生态入侵,不恰当的农业生产活动和其他如一些偶发性的自然灾害,如地震、火山爆发等,对水生生态系统来说主要有以下几个方面:污染物的排放、非点源污染、过度捕捞、围湖造田、水土流失、外来种的入侵、水资源的利用不当等。

生态系统稳定性是指生态系统保持正常动态的能力,主要包括恢复力(干扰后回到先前状态速度)和抵抗力(系统避免被取代的能力),MACARCHUR提出群落复杂性导致稳定性,但MAY通过数学模型模拟表明,随着复杂性的增加生态系统趋于降低稳定性。

目前关于生态系统稳定性与复杂性是否有关及其关系如何尚有争论。

一般地讲,稳定的生态系统健康的,但健康的生态系统不一定是稳定的;干扰作用于稳定的生态系统或健康的系统,会导致不稳定或不健康,在一定强度范围下,干扰可能导致生态系统不健康,但仍是稳定的。

健康的生态系统是未受到干扰的生态系统,但稳定的生态系统可能受到干扰;生态系统稳定性的两个重要指标包含在生态系统健康标准中,而且干扰与这两个指标紧密相关。

3 生态系统健康评价3.1 生态系统健康的标准为了对生态系统健康与否做出准确的评价,必须根据生态系统健康的概念来制定相应的标准,并围绕这个标准派生出各种健康状态。

绝对健康的生态系统是不存在,健康是一种相对的状态,它表示生态系统所处的状态。

任海等总结了生态系统健康的标准主要包括;活力、恢复力、组织、生态系统服务功能的维持、管理选择、外部输人减少、对邻近生态系统的影响及人类健康影响等8个方面,涵盖了生物物理、社会经济、人类健康及一定的时间、空间等范畴。

作为生态系统健康的评估,最重要的是活力、恢复力、组织及生态系统服务功能的维持等几个方面。

然而面对各种各样的生态系统,很难找到一个共有的标准,因此讨论什么是生态系统健康是一个困难的主题,而且评判某个状态是否健康在很大程度上决定于社会利益。

3.2 生态系统健康的评价方法相对于传统的环境评价方法仅仅着眼于物理化学参数或生物检测技术的局限性,生态系统的健康评价作为一门交叉科学的实践,不仅包括系统综合水平、群落水平、种群及个体水平等多尺度的生态指标来体现生态系统的复杂性;还兼收了物理、化学方面的指标;以及社会经济、人类健康指标,反映生态系统为人类社会提供生态系统服务的质量与可持续性。

评价生态系统健康需要基于功能过程来确定指标,特别是评价其干扰后的恢复能力,包括其完整性、适应性和效率。

SCHAEFFER等首次探讨了生态系统健康的度量问题。

王小艺等认为可以从生态系统失调综合症的诊断、生态系统的缓冲力和持续性评估、生态风险评估等方面对农业生态系统健康进行评价。

生态系统健康评价除了需要对其小尺度生态过程进行研究监测外,从景观尺度进行环境质量监测也是必不可少的步骤。

将遥感、地理信息系统和景观生态学原理等宏观技术手段与地面研究紧密配合,通过景观结构变化了解其功能过程。

生态系统健康评价的最佳途径是微观与宏观相结合的综合性研究。

3.3 生态系统健康评价的指标选择指标是用来表达和交流持续发展状态和过程信息的工具,指标设计和使用的好坏,直接影响决策的正确性和有效性,生态系统健康研究深深植根于生物学和生态学,并与保护生物学、生态环境监测和景观生态学等领域密切相关,也与可持续发展有关。

上述学科提供了用于生态系统健康评价的大多数参数,并且主要聚焦于生态学和生物物理的整体性。

HANNON提出生态系统总产量(G E P ),作为生态指标,被用于监测潮汐湿地生态系统健康。

RAPPORT等考察了一些压力和它们的症状,并且给了生态系统压力的5个指标:营养池,初级生产力,尺度分布,物种多样性和系统恢复力COSTANZA提出了整个生态系统健康指数,为HI= V× 0 × R式中:V一系统活力,是测量系统活动、新陈代谢或初级生产力的一项重要指标;0一系统组织指数,系统组织的相对程度,用0~1的数值表示,它包括组织多样性和连接性;R一恢复力指标,系统恢复力的相对程度,用0~1的数值表示。

然而由于生态系统的复杂性,很难建立统一的指标体系来评价所有的生态系统。

不同的生态系统所处的自然、社会、经济状态不同,且同一生态系统发展的不同阶段所具有的特点也不同,需要由不同的指标来监测。

不同系统、同一系统不同的时间段上要求使用的指标也不一样,这就使得一致性的指标体系更加难以确定。

但是一般生态系统健康评价指标设计应包括以下几个方面的内容:物理化学指标:主要是包括生态系统的环境指标,如水质、大气质量、土壤的物理和化学性质等;生态学指标:包括物质循环、能量流动、生命周期、生物多样性、有毒物质的循环与隔离、生物栖息地的多样性、食物链、初级生产力、恢复力、抵抗力、群落结构、稳定性、生态系统服务功能等;社会经济指标:包括人类健康水平、区域经济的发展水平、技术发展水平、公众环境质量和生活质量的观念以及政府管理决策等。

也可以从2个方面建立指标体系,一是生态系统内部指,包括生态毒理、流行病学和生态系统医学;二是生态系统外部指标,例如,用社会经济指标和结构功能指标来评价生态系统健康等。

总之,以生态学和生物学为基础,结合社会、经济和文化背景,综合运用不同尺度信息的指标体系是未来评价生态系统健康与否的关键。

3.4 生态系统健康的恢复行动对某类生态系统,通过某种方式或手段诊断出其已经开始退化或处于不健康的状态,下一步的工作是怎样去恢复该类生态系统的健康,恢复生态学的发展为此提供了智力和行动上的支持。

生态恢复的流程概括如下:(1)首先要明确被恢复对象的性质,确定系统边界;(2)对受损症状进行诊断分析;(3)进行综合评判,确定恢复目标;(4)对生态健康恢复的自然一经济一社会—技术可行性分析;(5)提出恢复规划和具体方案;(6)实施方案并进行长期定位观测,获取具有可操作性的生态系统健康恢复模式。

4 生态系统健康和环境管理的关系生态系统健康是环境管理的基础,同时也是环境管理的目标。

生态系统健康为环境管理提供了新的手段、技术支撑和管理方式,生态系统健康所面临的挑战也是环境管理所面临难题,良好的环境管理措施是维持生态系统健康的保证。

因此维持健康的生态系统是环境管理的最终目标,在生态系统健康管理的过程中,还必须注意生态系统的动态性原理、层级性原、创造性原理、有限性原理、多样性原理以及人类是生态系统的组分原理等原理,只有这样才能实现环境管理的目标。

5 生态系统健康研究面临的挑战生态系统健康研究的刚刚兴起,有相当多的问题亟待解决,面临着一系列的挑战:(1)由于生态系统健康的不可确定性,很难确定生态系统在何种状态下没有干扰、健康;(2)生态系统健康要求考虑生态、经济和社会因子,但对各种时间、空间和异质性的生态系统而言实在太难,尤其是人类影响与自然干扰对生态系统的影响有何不同难以确定,生态系统改变到何种程度其为人类服务的功能仍然能够维持?(3)由于生态系统的复杂性,生态系统健康是否可以概括为一些简单而且容易测定的具体指标,以便为生态学家和政策的制定者提供参考点来评估生态系统健康受害程度以及生态系统对胁迫的反应;(4)生态系统是一个动态的过程,有一个产生、成长到死亡的过程,很难判断哪是演替过程中的症状,哪些是干扰或不健康的症状;(5)健康的生态系统具有吸收、化解外来胁迫的能力,但对这种能力很难测定其在生态系统健康中的角色如何?(6)生态系统健康的时间尺度以及能够持续的时间;(7)生态系统保持健康的策略是什么等,都有待于进一步深入研究。

相关文档
最新文档