生態系統健康的管理原則、評估要點和指標
一、生態系統健康具有若干原理
1.動態性原理(axiom of dynamism)
生態系統總是隨著時間而變化,并與周圍環境及生態過程相聯系。生物與生物、生物與環境間聯系,使系統輸人、輸出過程中,有支有收,要維持需求的平衡。生態系統動態,在自然條件下,總是自動向物種多樣性、結構復雜化和功能完善化的方向演替。只要有足夠的時間和條件,系統遲早會進入成熟的穩定階段。生態系統管理中要關注這種動態、不斷調整管理體制和策略,以適應系統的動態發展。
2.層級性原理(axiom of hierarchy)
系統內部各個亞系統都是開放的,許多生態過程并不都是同等的,有高層次的、低層次之別;也有包含型與非包含型之別。系統中的這種差別主要是由系統形成時的時空范圍差別所形成的,管理中時空背景應與層級相匹配。
3.創造性原理(axiom of creativity)
系統的自調節過程是以生物群落為核心,具有創造性。創造性的激泉是系統的多種功能流。創造性是生態系統的本質特性,必須得到高度的尊重。從而保證生態系統提供充足的資源和良好的系統服務。
4.有限性原理(axiom of limitation)
生態系統中的一切資源都是有限的,并不存在“取之不盡,用之不竭”。因此,對生態系統的開發利用必須維持其資源再生和恢復的功能。生態系統對污染物也有一定限量的承受能力。因此,污染物是不允許超過該系統的承載力或容量極限。當超過限量其功能就會受損,嚴重時系統就會衰敗,甚至崩潰。為此,對生態系統各項功能指標(功能極限、環境容量等)都應加以認真分析和計算。
5.多樣性原理(axiom of diversity)
生態系統結構的復雜性和生物多樣性對生態系統是極為重要的,它是生態系統適應環境變化的基礎,也是生態系統穩定和功能優化的基礎。維護生物多樣性是生態系統管理計劃中不可少的部分。當多物種研究方法不能為生態系統管理提供所需完整信息時,單一物種或少數物種的研究有可能提供有價值的信息。因為,①將重點相對地放到了單一物種研究上,便可對結構的許多方面有影響單個物種處取得大量數據,當把這些數強引申到更廣闊的框架中,會提供非常有用的信息;②被選物種的研究在生態系統方法上也是十分重要的。一個群落的關鍵種或敏感種的機理上的作用將有利于管理者對該生態系統的理解;③了解某一地區內引起某一物種受威脅的因素,對于管理的實踐和設計有效的管理是極為重要的。
6.人類是生態系統的組分原理(axiom of human)
人類地位有兩重性,包括人對其他對象的管理和人接受管理。管理是靠人去推動和執行的。
管理過程也是一種社會行為,是人們相互之間發生復雜作用的過程。管理的原理和過程各個環節的主體是人,人與人的行為是管理過程的核心。1994年4月在北京舉行了“21世紀中國的環境與發展研討會”,會上一致認為管理問題的癥結在于:“最關鍵的、根本的是人的悟性、人的素質,既包括所有社會成員,更重要的是領導層、決策層成員。”提高全人類的環境意識和可持續發展的意識是當前的長遠的重要任務。要加強規范人的行為的法規、政策和制度,這是管理生態系統重要內容。
二、生態系統健康評估的要點
(1)生態系統健康評估不應該建立于單個物種的存在、缺失或某一狀態為基礎的標準上。不應該僅僅在對物種大量的調查或統計的基礎上。同時,應有實驗室的工作配合。
(2)系統健康評估應該能反映人們對生態系統可能發生的相應變化的認識。
(3)雖然作為最佳的評估健康度量應該是簡單的,可以系列化、有可分辨的變化狀態。然而生態系統健康并不是
必須為一個單一的數值。因為單一數值將多個維度(一維度代表一類型項目)壓縮到了一個幾何級數上,維度為零的程度。
(4)系統健康評估的標準應該與在數量值上的變化相對應,即使經幾十年,發生的數量改變也不應該出現間斷。健康的度量應該具有統計學屬性。
(5)在考慮到最小數量的觀察,系統健康的度量應該與觀察的次數不具相關性。
三、生態系統健康的監測指標
生態系統健康監測可參考人類健康檢查的實踐來進行。醫學診斷一般是:首先醫生檢查并確定癥狀;檢測癥狀的主要指標;作出初步診斷,進行進一步檢測;根據以上檢測報告綜合判斷;開處方提出治療方案。這樣健康檢測和評估模式基本上可應用于生態系統。遺憾的是,現在并沒有完整的生態系統疾病史及其造成病癥的脅迫資料作為依
據。
根據病態是健康的反義詞的概念。Rapport等(1985)和Vogt等(1997)分別提出了生態系統和土壤健康的若干指標。
這兒列舉已被公認為生態系統敏感性指標。
(1)生態系統中某些綠色植物防御性次生代謝物減少,處于患病、鼠害和蟲害嚴重、光合作用受阻、生長速率下降的瀕危境地。
(2)物種生態對策改變和多樣性的下降。生物多樣性貧乏,極端的例子是轉變成單一優勢物種或物種組分向具有忍受更多壓力的,或對r-對策者轉變。
(3)生態系統凈初級生產量和生物量下降。
(4)植物根系互惠共生微生物的減少,對生物生長不利的微生物增多。
(5)外來種的人侵,造成系統波動及穩定性的變化。
(6)污染物排放:潮泊的富營養化,海洋的赤潮,大氣和固體廢棄物的負效應。
(7)生態系統中限制植物生長的營養物的流失量增加,因此,系統無法利用和保護。
(8)植物體或生物群落的呼吸量有明顯增加。
(9)系統內產品轉化率低和分解速率增加,枯枝落葉層的積累明顯下降。
(10)系統中水和營養物質的瓶頸效應及土壤的物理化學條件的變劣、生態平衡失調,以非良性循環為主。
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——摘自科學出版社·蔡曉明編著·《生態系統生態學》·第四篇 生態系統演化和管理·第二十章 第二節