全 文 ：生态系统健康评价 ———概念构架与指标选择 3
袁兴中 3 3 　刘　红　(重庆大学资源与环境科学学院 ,重庆 400044)
陆健健　(华东师范大学河口海岸国家重点实验室 ,上海 200062)
【摘要】　在探讨生态系统健康概念构架的基础上 ,寻求对管理景观中的生态系统健康进行整体性评价的合适
指标. 健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的 ,并能维持健康的人类群体及有利于社会经济的发展. 健
康生态系统的一般特征是恢复力、多样性和生产力. 建立生态系统健康评价指标的第一步是指标选择原则的确
定 ,根据生态系统健康评价的目的和指标筛选的原则 ,把生态系统健康指标体系 ( Ecosystem Health Indicator ,
EHI)分为生物物理指标、生态学指标和社会经济指标.
关键词 　生态系统健康 　概念构架 　评价指标
文章编号 　1001 - 9332 (2001) 04 - 0627 - 03 　中图分类号 　X826 　文献标识码 　A
Assessment of ecosystem health - concept framework and indicator selection. YUAN Xingzhong ,L IU Hong ( Insti2
t ute of Resources and Envi ronmental Science , Chongqing U niversity , Chongqing 400044) ,LU Jianjian ( S tate Key
L aboratory of Estuarine and Coastal Research , East China Norm al U niversity , S hanghai 200062) . 2Chin. J . A ppl .
Ecol . ,2001 ,12 (4) :627～629.
Based on the concept framework of ecosystem health ,this paper discussed the suitable indicators to synthetically assess
the ecosystem health in governed landscape. Healthy ecosystem means not only ecological health itself , but also the
long2term maintenance of healthy human population and the beneficial promotion of social and economic development .
Resilience ,biodiversity and productivity are the characteristics of healthy ecosystem. The first step in the structure of
indicators to assess ecosystem health should be the determination of precise indicator principles. According to the pur2
pose of assessment and the principles of selecting indicator ,the indicator system for assessing ecosystem health can be
divided into three categories ,namely ,biophysical indicators ,ecological indicators ,and social and economic indicators.
Key words 　Ecosystem health , Concept framework , Assessment indicators.
　　3 教育部高校湿地专项基金 (B970302)资助项目.
　　3 3 通讯联系人.
　　2000 - 01 - 26 收稿 ,2000 - 04 - 27 接受.
1 　引 　　言
近几十年来 ,人类正以前所未有的规模和强度影响环境 ,
破坏和改变自然生态系统 ,致使生态系统的健康受到越来越大
的损害 ,并由此危及到人类自身 ,因而 ,目前生态系统健康的研
究正成为一个热点问题 [12 ] . 在这种背景下 ,生态系统健康的评
价和研究不仅具有重要的应用价值 ,丰富了现代生态学的研究
内容 ,并为生态学的发展注入了新的活力. 生态系统健康研究
在自然科学、社会科学和健康科学之间架起了一座桥梁 ,为环
境问题的解决带来了新的希望.
2 　生态系统健康概念构架
健康概念广泛应用于人类个体 ,在生物种群如种群医学和
流行病学中也大量应用. 生态系统是包含生命的超有机体的复
杂组织 ,生态系统的一些特征 (如波动和衰退等) 都可以认为是
系统健康与否的症状 [1 ] ,因此 ,健康概念可以应用于各类生态
系统.
“生态系统健康”作为一个概念和崭露头角的实践领域 ,最
早可以追溯到 20 世纪 40 年代的自然学家 Aldo Leopold 的著
作 ,他提出了“土地健康”的定义 ,认为健康的土地是指被人类
占领而没有使其功能受到破坏的状况 [9 ] . Rapport 在 20 世纪 70
年代末提出了“生态系统医学 (ecosystem medicine)”的概念[15 ] .
Rapport 及其他一些学者认为 ,由于人类活动加剧 ,致使生态系
统受到损害 ,如何对受害症状进行诊断需要多学科的合作研
究.植根于生态系统受害症状的综合性诊断 ,以后逐渐发展为
生态系统健康的概念和原理 [11 ,14 ,16 ] .
有关生态系统健康 ,许多学者提出了大量的定义. Costan2
za
[6 ]认为 ,“如果生态系统是稳定的和可持续性的 ,即它是活跃
的并且随时间的推移能够维持其自身组织 ,对外力胁迫具有抵
抗力 ,那么 ,这样的系统就是健康的”,这是有关生态系统健康
的一个简明定义. Mageau 对这一定义进行了修饰 ,根据系统活
力 (生产力) 、结构和抵抗力等指标提出了有关生态系统健康的
可操作性的定义[10 ] . 已经提出的这些定义倾向于强调生态系
统健康的生态学方面 [7 ] . 更为综合的考虑则应该将人类健康因
素考虑在内.
有关生态系统健康的概念尚存在着一些争议. 笔者认为 ,
生态系统健康可以被理解为生态系统的内部秩序和组织的整
体状况 ,系统正常的能量流动和物质循环没有受到损伤、关键
生态成分保留下来 (如野生动植物、土壤和微生物区系) 、系统
应 用 生 态 学 报 　2001 年 8 月 　第 12 卷 　第 4 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Aug. 2001 ,12 (4)∶627～629
对自然干扰的长期效应具有抵抗力和恢复力 ,系统能够维持自
身的组织结构长期稳定 ,具有自我调控能力 ,并且能够提供合
乎自然和人类需求的生态服务.
健康生态系统的一般特征是恢复力、多样性和生产力 [5 ] .
尽管存在着人类活动所导致的变化 ,而且这种变化改变了历史
生物条件和生物物理条件 ,但在健康的生态系统里 ,这些特征
被保留了下来. 这些基本特征来自于生态系统的服务功能. 生
态系统服务明显不同于经济商品和服务 ,它是指有益于人类社
会的自然系统的特征 [4 ] . 通常 ,在较小的尺度上 ,包括生态系统
的营养物质循环、食物、纤维素和木材的生产以及抵抗侵蚀等
功能. 在胁迫压力下 ,生态系统服务会受到损害 ,如改变营养物
循环、初级生产力、生物多样性、营养结构的变化、动力学、疾病
风险的增加. 作为“健康”的一个必要组分就是满足合理的人类
利用目的的能力.
生态系统健康是在生态系统水平上定义的 ,所以包括整个
环境 ,既有生物的组分 ,也包括非生物的景观组分. 此外 ,
Cairns[3 ]和 Bormann[2 ]指出 ,理解生态系统的全面性和整体性
需要考虑把人类作为生态系统的组成部分而不是同其相分离.
由于人类是景观的组成部分 ,所以景观满足人类需求和愿望的
程度应该纳入生态系统健康的评价之中. 更为重要的是 ,生态
系统健康概念具有综合性和整体性 ,因此 ,不考虑社会、经济和
文化的生态系统健康的讨论是没有意义的. 因为人类是管理景
观整体的组成部分 ,很难将人类、社会和经济福利与生态系统
的整体性分开. 此外 ,生态系统健康问题是人类产生的 ,所以 ,
不可能存在于人类的价值判断之外 [8 ,13 ] .
3 　生态系统健康评价指标的选择原则
建立生态系统健康评价指标的第一步是指标选择原则的
确定. 生态系统健康评价指标涉及多学科、多领域 ,因而种类、
项目繁多 ,指标筛选必须达到 3 个目标 ,1) 指标体系能完整准
确地反映生态系统健康状况 ,能够提供现状的代表性图案 ;2)
对各类生态系统的生物物理状况和人类胁迫进行监测 ,寻求自
然、人为压力与生态系统健康变化之间的联系 ,并探求生态系
统健康衰退的原因. 3) 定期地为政府决策、科研及公众要求等
提供生态系统健康现状、变化及趋势的统计总结和解释报告.
为此 ,筛选指标应该遵循以下原则.
整体性 　任何生态环境问题都不是孤立存在的 ,生态系统
内部和系统与系统之间相互联系、相互影响. 要说明这些问题 ,
必须从生物物理、社会经济和人类健康等方面综合考虑.
空间尺度 　空间尺度涉及特定考虑下地区或生态系统的
空间大小 ,尤其是指标可以发展到全球、大陆、国家、区域或地
方尺度. 在地方尺度上 ,可以进一步分解到生态系统、物种或遗
传水平. 评价指标应该定向于合适的空间尺度.
指标范畴或类型 　人类活动的压力或胁迫、环境和自然资
源的质量或状况对压力或环境忧虑的反应所采取的措施. 整体
性评价应该考虑胁迫/ 压力和状态/ 状况两个方面 ,强调生物物
理和文化变量.
简明性和可操作性 　指标概念明确 ,易测易得. 评价指标
的选择要考虑我国的经济发展水平 ,无论从方法学和人力、物
力上 ,均要符合我国现有生产力水平 ,同时还要考虑各个技术
部门的技术能力. 为保证评价指标的准确性和完整性 ,评价指
标要可测量 ,数据便于统计和计算 ,有足够的数据量.
规范化 　生态系统健康评价是一项长期性工作 ,所获取的
数据和资料无论在时间上还是空间上 ,都应具有可比性. 因而 ,
所采用的指标的内容和方法都必须做到统一和规范 ,不仅能对
某一生态系统进行评价 ,而且要适合于不同类型、不同地域生
态系统间的比较 ,确保其具有一定的科学性.
4 　生态系统健康评价指标体系
根据生态系统健康评价的目的和指标筛选的原则 ,把生态
系统健康指标体系 ( Ecosystem Health Indicator , EHI) 分为生物
物理指标、生态学指标和社会经济指标子体系三大类. 生物物
理、生态学和社会经济指标子体系各包括一系列的量化指标
(表 1 和图 1、2) .
表 1 　生态学指标子体系
Table 1 Sub2system of ecological index
生态系统类型
Ecosystem type
陆地生态系统
Terrestrial ecosystem
淡水生态系统
Freshwater ecosystem
海洋生态系统
Marine ecosystem
指标项目
Indicator item
动植物区系组成 ,物种类型 ,生物多样性 ,种群
大小和分布 ,群落结构 ,脆弱性和动态 ,特定功
能性质. Composition of flora and fauna , Species
type , Biodiversity , Population size and distribu2
tion ,Community structure ,Vulnerability and dy2
namics ,Special functional property.
水生生境类型和面积 ,水生动植物
区系特征. Aquatic habitat type and
area , Characteristic of aquatic flora
and fauna.
海洋动植物区系特征 ,海洋生境类
型和面积. Characteristic of marine
flora and fauna ,Marine habitat type
and area.
危急指标
Distress indicators
生物生产力和生物多样性下降 ,本地物种与外
来物种 ,生态系统更新和再生过程的损害 ,调
节功能下降 (如生物控制、流域保护、生物能固
定) ,有益人类的生产功能的下降 (如原材料的
提供、害虫控制、生物量生产) ,生境退化和/ 或
丧失. Decline of production and biodiversity ,Na2
tive species and exotic species , Endangerment of
ecosystem renewal and regenerative process ,De2
cline of regulation function (e. g. bio2logical con2
trol , basin protection , bio2energy fixation) ,De2
cline of production functions beneficial to humans
( e. g. providing raw material , pest control ,
biomass production) , Habitat degradation and/ or
loss.
水生动植物多样性的降低 ,生态系
统再生过程的损害 ,调节功能下
降 ,有益人类的生产功能的下降 ,
生境退化和/ 或丧失. Decline of di2
versity of aquatic flora and fauna ,
Endangerment of ecosystem renewal
process , Decline of regulation func2
tion , Decline of production function
beneficial to humans , Habitat degra2
dation and/ or loss.
生物生产力和海洋动植物多样性
的降低 ,海洋生态系统再生过程的
损害 ,调节功能下降 ,有益人类的
生产功能的下降 ,海洋生境退化和
/ 或丧失. Decline of production and
diversity of marine flora and fauna ,
Endangerment of marine ecosystem
renewal process , Decline of regula2
tion function , Decline of production
function beneficial to humans , Ma2
rine habitat degradation and/ or loss.
826 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12 卷
图 1 　生物物理指标子体系
Fig. 1 Sub2system of biophysical indicators. 图 2 　社会经济指标子体系
Fig. 2 Sub2system of social2economic indicators.
参考文献
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作者简介 　袁兴中 ,男 ,1963 年生 ,博士 ,副教授 ,主要从事环境
生态及生态系统方面的研究 ,发表论文 30 余篇. Tel : 0232
65102421 ,E2mail :xzhyuan @263. net
9264 期 　　　　　　　　　　　　　　　袁兴中等 :生态系统健康评价 ———概念构架与指标选择