河流生态系统健康评价及展望

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1、河流生态系统健康评价及展望庞治国1　王世岩1　胡明罡21中国水利水电科学研究院，北京，1000442北京市水会局水电中心，北京，100079摘要：在介绍了生态系统健康概念和评价标准的基础上，概括了河流生态系统健康的涵义和开展河流健康评价研究的重要意义，分析评价了预测模型法和多指标法之间的优缺点，提出了河流健康评价发展方向和亟待开展的工作。关键词：生态系统　　河流生态系统　　健康评价1　引言人类社会的可持续发展归根结底是生态系统的可持续发展问题，而生态系统管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径[1]。河流对人类的发展非常重要,不仅可提供食物、工农业及生活用水,还具商业

2、、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型，河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一，很多营养盐及污染物在河流中得以迁移和降解[2]。但在过去的几十年中，河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害。随着工业文明的迅速发展，人类对水资源的需求大量增加，很多河流因用水过度而面临断流或枯竭；此外，大量污染物的排入和森林及河岸缓冲带的乱砍乱伐严重影响了河流水环境状况，其结构受到极大破坏，诸多生态功能也因人类活动的干扰而逐渐丧失。在1999年联合国环境计划署组织的“面向21世纪水资源委员会”对流域面积最大的25条世界大河进行调查后的总结报告中指出，世界的大江大河水质欠佳，多

3、数河流水量日益减少，而污染程度则日渐加重。在被调查的河流中，中国的黄河，流入中亚咸海的前苏联锡尔河、阿姆河，美国科罗拉多河，印度的恒河和墨西哥的莱尔马河6条河水质极差，被评为最不卫生的河流；只有南美的亚马逊河、印度支那半岛的湄公河和北美的圣劳伦斯河水质较好。由此可见，如何维持现有河流生态系统的服务功能，修复受损系统，促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经成为一个全球性的问题。作为可持续发展概念的一个重要目标，恢复和维持健康的生态系统迅速成为科学家的共识，用健康来描述一个环境的状况是科学发展和社会价值观进步的必然结果，维持和恢复一个健康的生态系统已成为近年来环境管理的

4、重要目标[3-5]。生态系统健康评价在森林、河流、农田、湿地等不同类型生态系统领域迅速展开[6-8]。而如何评价河流生态状况正成为水利科学、环境科学和生态学领域研究的热点之一。研究河流健康状况的评价不仅可应用于对河流现状的客观描述和评估，而且有助于管理决策者确定河流管理活动，对于河流的可持续管理及区域生态环境建设都具有非常重要的意义。4012　生态系统健康概念生态系统的概念首先是由英国植物生态学家A.G.Tansley于1935年提出的，最初定义是包括一个定义的空间中所有的动物、植物和物理环境的相互作用，以及由生物与环境形成的自然系统。其后有Lindeman.R的能量动态理论、

5、Odum家族提出的生态系统发展中结构和功能特征的变化规律、Kumar.H.L的超级系统理论，以及马世骏等提出的社会－经济－自然复合生态系统模型（SENCE）等。总之，生态系统是一定空间范围内，有生物群落与其环境所组成，具有一定时空格局，它自身借助于功能流而形成的稳定系统。它具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能，并且具有动态的、生命的特征，是一个复杂的生命有机休，具有健康、可持续发展特性。因此，对生态系统进行健康评价研究甚为重要。生态系统健康是研究生态系统的综合特性，通过研究生态系统的结构（包括组织结构和空间结构）、功能（生态功能和服务功能）、适应力（弹性）和社会价

6、值来判断它们的健康状况。生态健康是指生态系统处于良好状态，Costanza等[9]从生态系统自身出发把生态系统健康的概念归纳为：（1）健康是系统的自动平衡；（2）健康是没有疾病；（3）健康是多样性或复杂性；（4）健康是稳定性或可恢复性；（5）健康是有活力或增长的空间；（6）健康是系统要素间的平衡。从这个概念看出，一个健康的生态系统必须保持新陈代谢活动能力，保持内部结构和组织，对外界的压力必须有恢复力。也就是说，测定生态健康应该包括系统恢复力、平衡能力、组织（多样性）和活力（新陈代谢）。从生态系统层次出发，一个健康的生态系统应该是稳定和可持续的，即生态系统随着时间的进程有活力并且

7、能维持其组织及自主性，在外界胁迫下容易恢复[10]。但很多学者认为只强调生态系统健康的生态学指标不够完善，更全面的是把人类健康也包括进来，也就是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。前者是后者的目标，而后者是前者的基础。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的、诊断的和预兆的特征，以及生态系统健康与人类健康之间关系的一门系统的科学”。生态系统健康的标准有活力、组织、恢复力、生态系统服务功能的维持、管理选择