由于现代科学技术的高速发展, 全球经济高速增长, 与此同时, 全球性和区域性的环境问题(如温室效应、水资源和水污染问题、酸雨、生物多样性衰减、水土流失、土地荒漠化等)逐渐加剧, 严重威胁到了人类生态系统的健康.地球自然的生命支持系统受到了严重的干扰和破坏, 自然生态系统对人类和环境的服务功能大大减弱, 人们开始重视人类生存的持续性问题,随即出现了“ 公众健康学(public health science)”和“环境健康学(environmental health science)”。
1941 年,Aldo Leopold 定义了“ Land health” , 并使用“Land sickness”来描述土地功能紊乱(dysfunction), 1942 年在新西兰出版了《Soil and Health》杂志, 积极倡导有机农业, 并以“健康的土壤→健康的食品→健康的人”为研究主题。 Schaeffer 等(1988)首次探讨了生态系统健康的度量问题, 但是没有给出明确的定义。Rapport (1989)首次论述了生态系统健康的内涵, 认为生态系统健康是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, 并认为生态系统健康可以通过活力(vigor),组织结构(organization)和恢复力(resilience) 3个特征来定义。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;组织结构可根据生态系统组分间相互作用的多样性及其数量来评价;恢复力可根据结构和功能的维持程度和时间来测度。
一、生态系统健康学与健康的生态系统的关系
生态系统健康学是研究生态系统的预防性的、诊断的和预兆的特征, 以及生态系统健康与人类生态健康之间关系的一门系统的科学,它强调生态系统直接功能和潜在功能的效益范围、效益发挥过程及其生态系统引发的社会环境系统和人类系统的健康程度,重点研究生态系统内部及自然生态系统、社会经济系统和人类系统间的健康作用机制、健康标准及其方法学,追求生态系统的良性循环和合理结构及其优化管理。
健康的生态系统是生态系统健康学研究的目标和研究结果,是衡量生态系统结构、功能的标准是实现自然生态系统、社会经济生态系统和人类生态系统协调发展的基本条件,是实现区域可持续发展的保障。健康的生态系统是针对某一个或某一尺度的生态系统而言的。在一个特定的区域内, 一个或单一尺度健康生态系统并不一定决定其它生态系统或区域复合生态系统是健康的, 但是一个或某一尺度不健康的生态系统必然会影响到其它生态系统或区域复合生态系统的健康程度,如自然生态系统的破坏, 会导致区域自然灾害发生频繁和加剧, 致使区域环境恶化, 从而必然导致区域社会经济系统不可持续, 影响人类生态系统的健康程度。
生态系统健康学是针对特定区域复合生态系统而言的。它是研究多个或多尺度系统内部和之间的健康作用机制和作用过程, 它研究生态系统不健康因子对生态系统结构和功能的制约程度及在生态系统间的传递影响过程和影响程度.它追求健康的自然生态系统→健康的环境系统→健康的食品→健康的人类→健康的社会经济系统。
健康的生态系统为生态系统健康学提供评价标准、实体模式和研究条件, 生态系统健康学为健康的生态系统提供理论基础、技术支撑和管理方法。
二、生态系统健康与环境管理
生态系统健康是环境管理的一个新方法,健康的生态系统意味着生态系统能正常发挥功能, 能实现生态系统的最佳服务。剖析生态系统健康与环境管理的关系, 可以体现在5 个方面:
(1)生态系统健康是环境管理的基础。进行生态系统健康研究首先要了解生态系统的演变(或演替规律), 了解生态系统的结构功能状况, 分析生态系统的直接功能和潜在功能及功能发挥状况, 知道怎样度量生态系统健康, 用哪些指标定性和定量的度量, 如何评价生态系统的健康程度。在特定的区域环境中, 这些问题同样也是环境管理必须进行的工作。环境管理强调各个子系统间的和谐性、互促互利性, 追求最佳的综合效益(生态效益、经济效益、社会效益和有机耦合的综合效益), 追求环境资源、环境效益的可持续性。可见, 持续健康的生态系统是环境管理的基础。
(2)生态系统健康是环境管理的目的。生态系统持续健康要求自然生态系统为人类生态系统和社会经济生态系统提供最大限度的持续稳定的服务;人类生态系统和社会经济生态系统为自然生态系统的演变(或演替)、结构和多样性的维持提供最适宜的技术和生境的保障。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是生态系统健康研究的核心内容, 环境管理的目标是自然与人类的和谐, 资源和社会经济的可持续发展, 可见二者是统一的。
(3)生态系统健康理论为环境管理提供新的手段、技术支撑和管理方式。生态系统功能的正常发挥是人们普遍关心的问题, 是实现可持续发展的基础条件。一个健康的生态系统在时间上能够维持它的组织结构和系统自治。生态系统健康是可持续发展的硬技术(生态工程技术、环境工程技术、生物工程技术、生态系统保护和恢复技术等)和软科学(区域内各类型生态系统的科学管理、政策法规、全民环境教育等)的交叉、耦合的结果, 因此可以说生态系统健康是环境管理的技术支撑和管理措施。
(4)生态系统健康程度是环境管理中的主要生态问题。生态系统健康与否, 主要体现在生态系统的结构、功能、活力(vigor)、恢复力(resilience)、扩散力(irradiation)等特征上。功能紊乱、结构退化的生态系统必定造成恢复力弱、负荷能力小的结果,如衡量土地生态系统不健康的特征有:侵蚀量大、肥力丧失、水文反常、某些物种非经常性的数量爆发或莫名其妙的局域性灭绝、农林产品产量减少和质量退化等,这些特征的出现或其中某些特征的出现均反映出土地生态系统功能的紊乱, 即不健康的标志。这些现象也称生态系统危困综合症(eco system distress syndrome)。这些问题同样也是环境管理所面临的主要问题, 它直接制约着区域的可持续发展。
(5)优化的环境管理是生态系统健康的社会保障。优化的环境管理和生态系统健康是分不开的, 二者缺一均不能实现, 优化的环境管理为生态系统健康发展创造了良好的生境, 提供了社会保障.生态系统健康是优化环境管理的目的。二者作用于区域复合生态系统, 促使区域复合生态系统良性循环, 健康发展。生态系统健康是探讨区域生态系统和环境因子的作用机制, 探讨区域生态系统内部因子间的作用规律, 环境管理是保障生态系统健康发展的先决条件,二者存在复杂的作用与反作用的关系。
参考文献:
1. 孔红梅, 赵景柱, 吴钢, 马克明:《生态系统健康与环境管理》,《环境科学》2002年1月。
文章来源于第八届钱学森城市学金奖“城市环境”问题征集活动投稿。
图文:王莉萍
审核:蔡 峻