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如何判断生态系统是否健康

已有 1504 次阅读 2020-6-14 09:22 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦| 生态系统, 健康, 指标, 原则

 

如何判断生态系统是否健康

蒋高明

 

生态系统健康,是指生态系统自我维持与发展的综合特性,表征生态系统所具有的活力、稳定和自调节能力。一个生态系统在结构、功能上与理论上所描述的相近,那么它们就是健康的,否则就是不健康的。一个病态的生态系统往往是处于衰退、逐渐走向不可逆转的崩溃过程。生态系统健康是生态系统发展的一种状态,在这个状态中,地理位置、光照水平、可利用的水分、营养及再生资源都处于适宜或十分乐观的水平。

 

(一)生态系统健康评判原则

 

生态系统健康具有物种多样性的特点。评判生态系统健康与否,不应该是建立在单个物种的存在、缺失或某一状态为基础的准则之上。生态系统结构复杂性和多样性对生态系统极为重要,它是生态系统适应环境变化的基础,也是生态系统稳定和优化的基础。维护生物多样性是生态系统管理计划中不可少的部分。

 

生态系统中的资源都是有限的,不能无限开采。对生态系统的开发利用必维持在资源再生和恢复的功能基础之上。生态系统对污染物也有一定限量的承受能力,当超过限量其功能就会受损甚至衰退。为此,对生态系统各项功能指标(功能极限、环境容量)都应该加以分析和计算。

 

生态系统总随着时间而变化,并与周围环境相互作用。生态系统动态,总是自动向物种多样性、结构复杂化和功能完善化的方向演替。生物与生物、生物与环境间联系,使系统输入、输出过程中,有支出也有收入,需要维持一定的平衡状态。生态系统评判中要关注这种动态变化,不断调整管理体制和策略,以适应系统的动态发展。

 

(二)生态系统健康指标

 

生态系统健康标准,包括防御功能、物种多样性、生物量、互惠共生微生物、外来物种、污染物排放、营养物、群落呼吸、转化率和分解率、元素循环等10个方面,它们分别属于生物物理范畴、社会经济范畴、人类健康范畴,以及一定的时间、空间范畴。具体指标含义如下:

 

生态系统的防御功能指标  健康的生态系统具有防虫、防风、防旱、防火的功能,如果某些绿色植物防御性次生代谢物减少,就容易感染病害。另外,生态系统易受鼠害和虫害威胁,初级生产力下降,也都是不健康的。

 

物种多样性  生物多样性贫乏,极端的例子是转变成单一优势种或物种组分向具有忍受压力的,或向r-对策者转变。反之就是健康的。

 

生物量  生物量是生态系统健康重要的指标。在健康状况下,生物量尤其是初级生产者的质量,是不断累积的,而退化生态系统净初级生产力和生物量均呈下降趋势。

 

互惠共生微生物数量  如果互惠共生微生物是减少的,生态系统就不健康;对生物生长不利的微生物增多也不健康。反之是健康的。

 

抵御外来种入侵  如果生态系统不能抵御外来种入侵,就会造成系统波动性及稳定性下降,生态系统不健康。反之是健康的。

 

污染物排放  湖泊富营养化,海洋赤潮,大气和固体废弃物的负效应都是生态系统不健康的直观表现。

 

营养物流失与否  健康的生态系统具有积累并利用营养物质的功能,如果生态系统中限制植物生长的营养物的流失量增加,这样的生态系统是不健康的。反之是健康的。

 

群落呼吸  植物体或生物群落的呼吸量有明显增加,表明生态系统出现退化,否则是健康的。

 

转化率和分解率  如果生态系统内产品转化率和分解速率增加,系统内养分损耗,则是不健康的;反之,枯枝落叶层的积累增加,则是健康的。

 

元素循环  系统内水和营养物质损失严重,土壤的物理化学条件变劣,生态平衡失调,以非良性循环为主,这样的生态系统是不健康的;而健康的生态系统,元素能够自然循环,部分营养元素会出现积累如碳、氮等。

 

总之,生态系统健康的指标是多尺度,动态的。它是具有结构(组织)、有功能(活力)、有适应力(弹性)。这三方面是系统健康的具体反映。健康的生态系统一定是能够自我维持的,具有自我修复能力,完全可脱离人类的干扰而自然存在,并生机盎然。

 

(三)生态系统健康的现实意义

 

生态系统健康是与人类的生存和社会需求密切相关的。中国作为世界上最大的发展中国家,在社会经济取得了突飞猛进成果的同时,所引发的一系列生态和环境问题非常突出。中国生态环境退化,既有全世界所面临的的共同问题,又有它的特殊性。动态解析我国自然资源和环境质量时空演化、生态系统对全球变化和经济开发的响应特征,探讨环保型产业经营和不同类型生态系统的可持续管理、退化和受污染生态系统的恢复和重建,都是关乎生态系统健康的重要保证。




 


 




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