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1、生态系统健康评价方法与方向 卢坤 2002级研究生 生态学专业 8259594 3060230193 导教师：郑钦玉 13509419535 68210423 一、生态系统概论 1、生态系统的概念 生态系统（ 先由英国植物生态学家 935年提出来。后来前苏联地植物学家 出了生物地理群落（ 概念。这两个概念都把生物及其非生物环境看成是互相影响、彼此依存的统一体。 生态系统 主要是指同一地域中的生物成分和非生物成分通过物质的循环和能量的流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。 一、 生态系统概论 2、生态系统的特点 生态系统由两个以上的生态要素构成的功能单位 主体明确 人为确定边界 随时
2、间而变化的状态 套叠现象、复合大系统 系统具有垂直分离和水平分离现象 二、生态系统健康概述 1、生态系统健康的历史 1788年，苏格兰物理学家和地质学家 出“地球是一个大的能够自身维持的有机体”。 1916年， E. 用生命循环来描述生态演替。 1941年， 出“土地健康”的概念。 1979年， 人提出了“生态系统医学”的概念。 二、生态系统健康概述 1988年， 但没有明确定义生态系统健康。 1989年， 述了生态系统健康的内涵。 1990年 10月，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。 1991年 2月，在美国科学促进联合会年会上 ,国
3、际环境伦理学会召开了“从科学、经济学和伦理学定义生态系统健康”讨论会。 二、生态系统健康概述 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召开。会上成立了“国际生态系统健康学会”（ 称 。 目前 , 已发行的生态系统健康相关的专业性杂志有： 生态系统 （ ） 生态系统健康 （ ） 水生生态系统健康杂志 （ ），现为 水生生态系统胁迫与恢复 （ ）。 二、生态系统健康概述 2、生态系统健康的定义 生态系统健康，是一个新概念，属于新领域。目前国内外还未对其进行深入研究，更没有形成一套比较完整的体系。 为，“如果生态系统是稳定的和可持续的 ,即踏实活跃的并且随时间的推移能够维
4、持其自身，对外力胁迫具有抵抗力，那么，这样的系统就是健康的。” 据活力、组织、和弹性力提出了生态系统健康的可操作的定义。 二、生态系统健康概述 生态系统健康 (指一个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结构、自我调节和对胁迫的恢复能力。生态系统健康可以通过活力、组织结构和恢复力等 3个特征进行定义。 活力 ( 表示生态系统的功能 ,可根据新陈代谢或初级生产力等来测度。 组织结构 (是根据系统组分间相互作用的多样性及数量来评价。 恢复力 ( 也称弹性力、抵抗力 ,是指系统在胁迫下维持其结构和功能的能力。 二、生态系统健康概述 二、生态系统健康概述 三、影响生态系统健康的原
5、因 各种形式的人类活动是影响生态系统健康的主要原因。如 ,森林砍伐、过度放牧等。就水生态系统而言 ,主要包括以下几个方面： 污染物排放 非点源污染 过度捕捞 围湖造田 水土流失 外来种入侵 水资源不合理利用 四、生态系统健康评价 生态系统健康与生物学、生态学、保护生物学、生态监测和景观生态学等学科密切相关。由于生态系统功能的知识是生态系统健康监测和测度的基础 ,因此 ,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。一般认为 ,较小尺度生态系统健康的评价更多采用生态学指标 ,大尺度生态系统健康的评价则注重整体性评价。 四、生态系统健康评价 生态系统健康
6、评价的最佳途径是微观与宏观相结合的综合性研究。根据水生态系统健康研究的现状，可以总结出两种评价方式：即 指示物种法和指标体系方法 。 四、生态系统健康评价 1、指示物种法 鉴于生态系统的复杂性，人们经常需要采用一些指示类群（ 监测生态系统健康。常用的水生态系统健康评价的指示类群包括： A 浮游生物 B 底栖无脊椎动物 C 营养顶级的鱼类 D 不同组织水平生物的综合运用 四、生态系统健康评价 A 浮游生物 水表层的小生物群落 ,包括病毒、细菌、自养浮游生物（ 亚显微结构是水生态系统的重要组分 ,可以用于监测水生态系统健康。 纤毛原生生物也可以用作水生态系统健康的指示物。 四、生态系统健康评价 B
7、 底栖无脊椎动物 1. 有机污染程度 2. 多样性指标 3. 生物指标 但采用底栖无脊椎动物的功能特征进行生态系统健康测定还处于初级阶段 ,应该在将来评价过程中加强应用。 四、生态系统健康评价 C 营养顶级的鱼类 营养顶级的鱼类反映了整个水生态系统的环境状况。 最简便的方法是跟踪鱼类种群对环境退化的响应。重要指标包括 :平均年龄、产卵能力和条件因素。即 :捕捞、补充、多种压力、食物限制和生境变化。目前 ,采用鱼类监测水生态系统健康已经成为一种常用方法。 四、生态系统健康评价 D 不同组织水平生物的综合运用 综合运用不同的生物组织水平 ,亚细胞、细胞、生物个体、种群、群落和生态系统的相关信息 ,
8、进行水生态系统健康评价是比较全面的方法 ,也是一个很有前途的研究方向。 通过低泥毒性化学分析、组织化学分析、病理分析和群落结构的综合研究 ,可以提供不同生物组织水平 ,亚细胞、细胞、生物个体、种群、群落和生态系统的相关信息 ,通过与对照地点比较 ,能够对生态系统健康做出客观而全面的评价 。 四、生态系统健康评价 指示类群方法的不足 指示类群方法虽然简便易行 ,但存在明显的问题 :1)应该选择不同组织水平的类群 ;2)应该考虑到不同的尺度。因此 ,必须建立指标体系才能对大量的复杂信息进行综合分析。 四、生态系统健康评价 2 指标体系方法 A 生态毒理学方法 B 流行病学方法 C 生态系统医学 D
9、 经济学指标与生态指标相结合 E 不同尺度信息的综合运用 四、生态系统健康评价 A 生态毒理学方法 依据生态毒理学建立评价指标体系 ,首先需要考虑一些污染物的特征指标 ,然后需要考察生物对污染物的反应指标 ;最后将两者相结合筛选出具有代表性和综合性的指标建成指标体系。 四、生态系统健康评价 B 流行病学方法 生态系统健康是与人体健康相似 ,因此人类流行病学和动物流行病学是最早用于环境健康研究的方法。 四、生态系统健康评价 C 生态系统医学 生态系统医学是研究医学与环境之间关系的一门学科。可以从医学概念中获得综合认识受胁迫生态系统行为的途径，比如（ 1）受胁迫生态系统的症状；（ 2）生态系统健康
10、诊断；（ 3）治疗方案；（ 4）预防性的生态系统药物。 四、生态系统健康评价 D 经济学指标与生态指标相结合 人类活动、人与环境的关系是生态系统健康评价的基础。因此 ,生态系统健康 ,除了可以采用系统本身的生态毒理学指标进行评价 ,还可以选择区域的社会、经济、文化方面的指标进行评价。这种外部指标较之生态毒理学指标更加宏观全面 ,可直接用于实际的生态系统管理。 四、生态系统健康评价 E 不同尺度信息的综合运用 综合运用不同尺度的信息能够比较全面地对生态系统健康进行评价。 四、生态系统健康评价 综上所述 ,建立生态系统健康评价指标体系大致可以从两方面选择指标 ,即生态系统内部指标 ,包括生态毒理学
11、、流行病学和生态系统医学方面 ;以及生态系统外部指标 ,比如社会经济指标。但是 ,其它指标可能也适于进行生态系统健康评价。总体上 ,以生态学和生物学为基础 ,结合社会、经济和文化 ,综合运用不同尺度信息的指标体系应该是未来生态系统健康评价的发展方向。 五、争论与方向 1、对生态系统健康概念的怀疑 2、否认生态系统存在健康标准 3、生态系统健康评价的应用存在问题 五、争论与方向 4、发展方向 从生态系统健康研究的现状 ,大致可以总结出它的两个发展方向： 1)传统硬科学的数量化或半数量化的生物学途径； 2)通过结合硬科学的定量化和半定量化能力的软科学方向。 总之 ,发展生态系统健康评价应该以生态学、经济学和人类健康研究为基础 ,加深理解人类活动、环境变化和生态服务降低 ,以及由此造成的对人类健康、经济发展和人类生存的威胁之间的相互关联 ,将人类的文化价值取向与生物生态学过程进行综合。 五、争论与方向 5、生态系统健康评价的目的 不是为生态系统诊断疾病 ,而是在一个生态学框架下 ,结合人类健康观点对生态系统特征进行描述 定义人类所期望的生态系统状态，定义一个 (最小 /最大 )期望的生态系统特征 ,确定生态系统破坏的最低和最高阈限 ,在明确的可持续发展框架下进行保护工作。并在文化、道德、政策、法律、法规的约束下 ,实施有效的生态系统管理。 生态系统健康评价方法与方向
