全 文 ：书生态系统健康的研究历史与现状
侯扶江，徐磊
（草地农业教育部工程研究中心，甘肃省西部草业工程研究中心，农业部草地农业生态系统学
重点开放实验室，甘肃草原生态研究所，兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：生态系统健康的研究主要经历了３个发展阶段。第１个阶段，生态系统健康的思想萌芽；包括２个亚阶段：环
境健康与生态系统的知识积累，生态系统健康的思想准备。第２个阶段，生态系统健康学的形成；包括基础理论构
建与方法论构建２个亚阶段，分别以“生态系统健康”术语的出现与ＶＯＲ评价方法的确立为标志。第３个阶段，生
态系统健康评价的实践，以ＣＶＯＲ的理论与实践为代表。生态系统健康评价方法的发展，经历了单因子罗列法、单
因子复合法、功能评价法和界面过程法４个阶段，体现关键生态过程是指标选择的重要标准，多指标的综合化是健
康评价的发展趋势。生态系统健康是多学科交叉的产物，健康的评价体现了阈值的思想，生态系统的健康具有层
次性。
关键词：生态系统；生态系统健康；评价；指标；阈值
中图分类号：Ｓ１８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２００９）０６０２１０１６
过去２０余年，生态系统健康是生态学发展最快的分支之一［１］，以概念框架为特色的理论体系和以评价指标
及其定量为特征的方法论体系构建取得重要进展。它主要研究系统健康的维持、恢复与调控机制，建立和发展生
态系统健康的监测体系与管理手段。在生态系统的日常管理、退化生态系统的恢复与重建、生态环境建设以及农
业结构调整、工业布局、城市规划、生态旅游管理等领域应用广泛。同时，也深刻地影响着世界政治与经济格局，
譬如，全球变化与《京都议定书》。
随着人口迅猛增加和经济快速发展，生态系统退化成为全球性问题，系统健康受到的威胁与日俱增。迫切需
要对退化的生态系统开展健康诊断，找出病因，量化退化过程中的人文与自然因素，预测全球变化背景下的发展
趋势，建立预警机制，为生态系统健康的恢复与可持续管理提供科学依据。本研究分析生态系统健康的基础理论
与评价方法的研究历史、阶段性特征和发展趋势，对于生态系统健康的研究与实践具有积极作用。
１ 国内外的研究历程
生态系统健康的研究历史，根据学术内涵的发生与发展，专业学术群体（学会、协会）的形成与壮大、学术阵地
（专业学术刊物）的建设，有３个明显的阶段（表１）。
１．１ 生态系统健康的思想萌芽阶段
１９８２年以前，又可分为２个亚阶段。
１．１．１ 第１个亚阶段，环境健康与生态系统的知识积累 １７８８年，苏格兰人ＪａｍｅｓＨｕｔｔｏｎ最早提到“自然健康”［２］。
１９３５年，英国生态学家Ｔａｎｓｌｅｙ［３］提出生态系统（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ）一词，并定义为生物复合体与环境复合体构成
的自然系统。为生态系统研究提供了最坚实的理论基础，科学家开始研究生态系统的结构与功能。
１９４１年，美国生态学家Ｌｅｏｐｏｌｄ［４］参照医学术语定义了土地健康（ｌａｎｄｈｅａｌｔｈ），用一些土地疾病（ｌａｎｄｓｉｃｋ
ｎｅｓｓ）的指标描述土地功能的紊乱（ｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎ）；他还从土地管理的需要出发，预测了健康评价的学科前景，关注
生态系统的组分及其健康。
１．１．２ 第２个亚阶段，生态系统健康的思想萌芽 １９４１年，新西兰土壤与健康协会（ＴｈｅＳｏｉｌ＆ ＨｅａｌｔｈＡｓｓｏｃｉ
ａｔｉｏｎｏｆＮｅｗＺｅａｌａｎｄＩｎｃ，Ｓ＆ＨＡ）成立，是世界上第１个为生态系统健康而建立的专业学术团体；１９４２年，
Ｓ＆ＨＡ出版发行《ＳｏｉｌａｎｄＨｅａｌｔｈ》，提出“健康的土壤→健康的食物→健康的人”，倡导有机农业。新西兰栽培
２１０－２２５
２００９年１２月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第１８卷 第６期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６
收稿日期：２００９０４２７；改回日期：２００９０５２２
基金项目：国家自然科学基金项目（３０７７１５２９），公益性行业计划项目（ｎｙｈｙｚｘ０７０２２）和十一五科技支撑项目（２００６ＢＡＤ１６Ｂ０６）资助。
作者简介：侯扶江（１９７１），男，河南扶沟人，教授，博士。Ｅｍａｉｌ：ｃｙｈｏｕｆｊ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
表１ 生态系统健康研究的发展阶段
犜犪犫犾犲１ 犛狋犪犵犲狅犳狉犲狊犲犪狉犮犺狅狀犲犮狅狊狔狊狋犲犿犺犲犪犾狋犺
时间Ｔｉｍｅ（年Ｙｅａｒ） 主要阶段 Ｍａｉｎｓｔａｇｅｓ 次要阶段Ｓｕｂｓｔａｇｅｓ 标志Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｖｅｎｔｓ
１９３５ 健康思想萌芽Ｉｄｅｏｌｏｇｙ
ｅｎｌｉｇｈｔｅｎｍｅｎｔｏｆｅｃｏｓｙｓ
ｔｅｍｈｅａｌｔｈ
健康与生态系统的知识积累 Ｋｎｏｗｌ
ｅｄｇｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆｂｏｔｈ ｎａｔｕｒａｌ
ｈｅａｌｔｈａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
“生态系统”的概念Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙａｐｐｅａｒａｎｃｅａｎｄｃｏｎｃｅｐ
ｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
１９４１ 生态系统健康的思想萌芽Ｉｄｅｏｌｏｇｉｃａｌ
ｅｎｌｉｇｈｔｅｎｍｅｎｔ
环境“健康”的思想“新西兰土壤与健康学会”成立Ｉｄｅｏｌ
ｏｇｙｅｎｌｉｇｈｔｅｎｍｅｎｔｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈａｎｄｅｓｔａｂ
ｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆＳｏｉｌ＆ ＨｅａｌｔｈＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＮｅｗＺｅａｌａｎｄ
１９８２ 生态系统健康学形成
Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎｏｆ
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ
理论构建Ｔｈｅｏｒｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ “生态系统健康”术语 Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｅｃｏ
ｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ
１９９２ 方法论构建 Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＶＯＲ评价指标ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆＶＯＲｉｎｄｅｘ
１９９９ 生态系统健康评价的实践
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｏｆ
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ
建立各种评价方法，分析系统健康状态
Ｈｅａｌｔｈｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
ＣＶＯＲ的理论与实践ＴｈｅｏｒｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣＶＯＲ
ｉｎｄｅｘ
草地超过农业用地的９０％，占国土面积的５０％左右，主要放牧，提供了反刍家畜９０％的营养需求［５］，因此，它的
土壤健康实质是放牧地的健康。这是从生态系统功能的角度理解其健康水平。１９４８年，Ｖｏｇｔ［６］提出自然资本的
概念，生态系统结构与功能的价格化评价由此发轫。１９５２年伦敦烟雾事件和１９５６年日本水俣病事件体现了“二
战”后经济高速发展对生态系统健康的威胁。
１９６０年，任继周依据放牧草地的植被和土壤特征，把草地退化分为５个阶段［７］。是对生态系统结构与功能
的定性分级。
１９６２年，美国海洋学家Ｃａｒｓｏｎ［８］出版《ＳｌｉｅｎｔＳｐｒｉｎｇ》，出示了化学污染对生态系统的危害，指出农业杀虫剂
与昆虫的抗药性协同发展，这场“军备竞赛”的最终受害者是人类。引导人们关注自身行为与生态系统的关系。
１９６６年，美国国家环境健康科学研究所（ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＨｅａｌｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ）成立，主要研
究与环境相关的（人类）疾病。这与Ｓ＆ＨＡ一脉相承，构架自然健康与人类健康的“桥梁”。
２０世纪６０年代，在“国际生物学计划”（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｇｒａｍｍｅ，ＩＢＰ）（１９６４－１９７４年）的框架
内，草地基况的分级指标超越了植被，涵盖放牧管理、草地野生动物等［９］。生态系统评价的“系统”观加强。
１９７１年，“人与生物圈计划”（ＭａｎａｎｄｔｈｅＢｉｏｓｐｈｅｒｅＰｒｏｇｒａｍｍｅ，ＭＡＢＰ）启动，重点研究人类活动对生态系
统的作用，同时生态系统对人类的影响也逐渐受到重视。生态系统健康开始联系人类的需求。１９７２年，罗马俱
乐部发表《增长的极限》［１０］，联合国通过《人类环境宣言》［１１］，警醒人类重视自身发展对环境的影响。科学家、政治
家和公众开始认真思考人口、资源与环境问题。生态系统研究与人类发展需求自觉地联系起来，逐渐孕育生态系
统健康这一崭新的研究领域。
２０世纪７０年代，胁迫生态学（ＳｔｒｅｓｓＥｃｏｌｏｇｙ）诞生并迅速发展［１２～１４］，胁迫生态系统的管理得到广泛关
注［１５］。同时，还产生了生态系统服务（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓ）的概念，提出了服务功能清单与价值［１６］。生态系统健
康与生态系统服务都要定量评价生态系统的状态，两者自发地结合。
这一时期，社会、经济和人口迅猛发展，人类面临着资源、环境、人口、社会、经济五大问题，科学家愈加关注人
与自然的和谐。生态系统组分健康（如土地健康）的研究，联合国ＩＢＰ和 ＭＡＢＰ两个计划，使人类深刻体会到自
身活动对生态系统的作用以及生态系统的发展对于人类生存与发展的影响。生态系统研究与人类发展需求相结
合，最终催生了生态系统健康这一新学科方向，并对其发展产生巨大的推动作用。
１．２ 生态系统健康学的形成阶段
理论与方法论是一个学科的基础。这一阶段分为２个亚阶段。
１１２第１８卷第６期 草业学报２００９年
１．２．１ 第１个亚阶段，基础理论构建 １９８２年，加拿大多伦多大学环境研究所Ｌｅｅ［１７］的论文中出现“生态系统
健康”（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ）一词，把生态系统的健康与恢复力、持久力联系起来。术语和概念是基础，生态系统健
康研究开始进入学科方向的形成阶段，构建理论与方法论，最初以厘清概念、拓展内涵为主，建立方法为辅。
１９８４年，美国生态学会在生物科学联合会年会上举办“胁迫生态系统描述与管理的整体方法”研讨会；胁迫
常常导致生态系统“生病”，研究生态系统对胁迫的响应，有助于探测生态系统健康的行为轨迹。Ｋｅｒｒ和Ｄｉｃｋ
ｉｅ［１８］认为优势种数量减少是生态系统受到扰动的标志之一，其分布面积可以评价生态系统健康；这是评价生态系
统健康的第１个具体指标。从此，科学家开始探讨生态系统健康的内涵、标准与测度。
１９８５年，Ｒａｐｐｏｒｔ等［１９］把生态系统营养库、初级生产力、物种多样性等功能的突变看作是生态系统紊乱综合
症（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｄｉｓｔｒｅｓｓｓｙｎｄｒｏｍｅ，ｅｄｓ）的症状，把它们作为生态系统不健康的指标。英国科学家Ａｂｅｒ和Ｊｏｒｄａｎ
（１９８５）提出恢复生态学（ＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎＥｃｏｌｏｇｙ）［２０］。生态恢复的目标之一是维护生态系统健康［２１］，两者紧密地结
合起来。
１９８６年，Ｈｏｌｉｎｇ认为生态系统的抵抗力和恢复力越大，就越健康［２２］。Ｋａｒｒ等［２３］提出一个状态稳定、对干
扰具有自我修复能力、管理投入少的生态系统是健康的，指出生态系统健康就是生态完整性（ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｔｅｇｒｉ
ｔｙ），并提出评价水资源质量的生物完整性指标。将生态系统的健康与抵抗力、恢复力相联系，是在传承生态学传
统理论基础上的创新，拓展了健康评价方法研究思路，推动了评价指标的研制；生态系统完整性思想对健康评价
产生了深远影响，此后很多学者将其等同于生态系统健康。
１９８７年，世界环境与发展委员会（ＷｏｒｌｄＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）发表《我们的共同
未来》（ＯｕｒＣｏｍｍｏｎＦｕｔｕｒｅ），明确可持续发展的概念［２４］。迅速成为生态系统健康研究的指导思想之一。
１９８８年，Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ等［２５］把生态系统健康定义为没有疾病（ａｂｓｅｎｃｅｏｆｄｉｓｅａｓｅ），并探讨了生态系统健康的度
量问题。Ｗｅｌ和Ｃｏｔｅ［２６］则从生态毒理学的角度阐述了土地污染与生态系统健康的关系。任继周［２７］以草地农业
生态系统的物质和能量流向为核心，在生态系统水平提出各个生产层的效益评价体系；体现了系统健康以组分健
康为基础、具有层次性的思想。
１９８９年，水生生态系统健康和管理学会（ＡｑｕａｔｉｃＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｏｃｉｅｔｙ，ＡＥＨＭＳ）在
加拿大成立，是第一个国际性的生态系统健康专业学术团体，会刊《ＡｑｕａｔｉｃＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ》
于１９９８年出版发行。Ｒａｐｐｏｒｔ［２８］认为健康的生态系统可以为人类提供持续和良好的生态系统服务功能，把生态
系统健康定义为生态系统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；把生态系统健康与系统功能联系起来。Ｎｏｒｔｏｎ［２９］阐述了生态系统健康的可持续内涵；标志着可持续发展的
理念与生态系统健康正式结合，并逐渐固定为生态系统健康的标准。
１９９０年１０月和１９９１年２月，产（企业）、学、研、管（政府官员）各方人士分别在美国马里兰州和华盛顿召开
了生态系统健康专门会议，提出通过环境管理，保持生态系统结构和功能的可持续性，以维护生态系统健康［３０］。
为这一时期迅速发展起来的生态系统管理（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）提供了新思路和新方法。
这个阶段主要是生态系统的概念及其内涵的发展。生态系统健康的评价方法起源于生态系统的环境评价，
绝大多数研究滞留于概念讨论，以单项评价为主，操作性不强。
１．２．２ 第２个亚阶段，方法论构建 １９９２年，在里约热内卢召开的世界环境与发展大会提出“国家间应加强合
作，以保护和恢复地球生态系统的健康和完整性”；联合国认可了生态系统健康。美国国会通过了“森林生态系统
健康和恢复法”，是全球第一部生态系统健康的立法。反映出生态系统健康的研究具有广阔的应用前景和巨大的
社会需求，这是该学科方向迅速发展的社会推动力。
同时，Ｎｏｒｔｏｎ［３１］指出外界干扰超出生态系统的承受能力会导致系统崩溃。Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ和Ｃｏｘ［３２］也提出了生
态系统阈值的思想。Ｃｏｓｔａｎｚａ［３３］提出用活力（ｖｉｇｏｒ，Ｖ）、组织力（ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，Ｏ）和恢复力（ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ，Ｒ）组装生
态系统健康指数（ｈｅａｌｔｈｙｉｎｄｅｘ，ＨＩ），即ＶＯＲ，ＨＩ＝Ｖ·Ｏ·Ｒ；开创了生态系统健康评价指标综合化的先河。此
后，生态系统健康的研究除了继续重视理论基础，通过加强健康评价方法的研究，进入二者并重的阶段，而且一段
时期内的研究重点是建立评价指标（体系）。
２１２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６
１９９３年，Ｃａｉｒｎｓ等［３４］认为健康的生态系统要有利于人类的健康，把生态系统的健康指标分为预警（ｅａｒｌｙ
ｗａｒｎｉｎｇｉｎｄｉｃｔｏｒ）、适宜度（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅｉｎｄｉｃｔｏｒ）和诊断（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｉｎｄｉｃｔｏｒ）３类；开始在时间尺度上划分生态系
统的健康水平。
１９９４年，澳大利亚科学家提出以土壤为主的草地生态系统评价体系［３５］。美国草原学会出版《Ｒａｎｇｅ
Ｈｅａｌｔｈ》，认为草地土壤、系统营养和能流等是评价草地生态系统健康的重要指标，而且生态系统健康可以分为健
康域、警戒域、不健康域和崩溃域４个层次［３６］；表明，生态系统健康状态具有阶段性、相邻状态之间存在相变阈
值。３１个国家、９００名科学家在加拿大渥太华举行“第１届国际生态系统健康与医学研讨会”，成立了“国际生态
系统健康学会”（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈ，ＩＳＥＨ）；一只较为稳固的、全面从事生态系统健康研
究的专业学术队伍从此诞生。
１９９５年，ＩＳＥＨ创刊《Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｈｅａｌｔｈ》，标志着生态系统健康成为生态学研究的重要分支领域。它与
《ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｑｕａｔｉｃＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈ》（１９９２年创刊）、《ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈａｎｄＭｅｄｉｃｉｎｅ》（１９９５年创
刊）共同构筑生态系统健康研究的重要学术阵地。任继周［３７］围绕系统的４个生产层提出具体的评价方法；并阐
述了生态生产力（ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）的概念和系统健康的３项特征，生态生产力是生态系统本身在保持其
健康的状况下所表现的生产能力或生产水平，系统健康状况指保持生态系统本身特征的基本结构或不断完善、保
持生态系统的基本功能或不断提高、生态系统所处的环境因素与生态系统保持稳定和谐的趋势［３８］。这是中国学
者第一次系统论述生态系统健康。
１９９６年，任继周在中国草原学会（现更名为中国草学会）厦门年会上阐述了草地健康评价指标的６项原则：
指标精而少，易于观察和区分，考虑土壤和营养元素，兼顾地上、地下部分以及新鲜部分、枯死部分，注意系统的恢
复机制；提出以系统能量随草地有序度的变化确定生态系统的健康状态，以及草地健康、警戒、不健康３个阶段的
定性评价表［３９］。在美国召开的“第一届国际恢复生态学与可持续发展学术大会”，提出受损生态系统的恢复与社
会、政治、经济等因素密切相关，应予关注；契合任继周［４０］的草原发生三因素说。澳大利亚学者进一步提出包括
环境、植被和经济收益等在内的流域健康评价指标［４１］。“第二届国际生态系统健康学研讨会”与“９６生态峰会”
（ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｍｍｉｔ’９６）在丹麦首都哥本哈根联合召开；后者由国际生态模型学会（ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒ
ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＭｏｄｅｌｉｎｇ，ＩＳＥＭ）、国际生态工程学会（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｃｉｅｔｙ，ＩＥＥＳ）和国际生
态经济学会（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｃｏｎｏｍｉｃｓ，ＩＳＥＥ）共同组织；会议组织形式反映出生态系统健
康的多学科综合与交叉特性。
１９９６年，Ｐａｒｒｏｔｔａ等［４２］认为森林皆伐后，生态系统健康和生产力恢复取决于土地撂荒和随后的自然演替过
程；把生产力与生态系统健康分割开来。在水生生态系统中，鱼类产量开始作为系统健康的重要指标。生产力形
成是生态系统的关键行为，是人与自然的重要纽带；生产力作为系统健康评价指标反映出对关键生态过程的关
注，标志着生态系统健康研究从理论向实践转变，方法论开始走向成熟。Ｃｏｓｔａｎｚａ等［４３］在《Ｎａｔｕｒｅ》发表文章，把
生态系统的服务功能归纳为１７种，建立了货币化评价方法。为生态系统健康的社会、经济评价及其应用开辟了
新途径。
１９９８年，Ｍａｇｅａｕ等［４４］归纳生态系统健康的６项特征：内稳定，没有疾病，多样性或复杂性，有活力或增长空
间，稳定性或可恢复性，系统要素之间的平衡；ＶＯＲ作为系统健康指数的理论基础基本完善。任继周和侯扶
江［４５］提出草地退化的３个阶段：牧草产量降低、植物学成分变坏和土壤侵蚀，根本原因是系统相悖导致的农业系
统错误。Ｒａｐｐｏｒｔ等［４６］图示了生态系统健康与人类活动和社会需求之间的密切关系，把生态系统健康解释为“能
够满足适宜标准的生态系统状态”；与人类需求紧密联系，体现了系统健康评价的“功利性”（主观性）；引申这个定
义，可以推论没有人类扰动的自然生态系统不是生态系统健康的唯一形式，人类的管理与生态系统健康密切相
关。
Ｖｉｌｃｈｅｋ［４７］认为，生态系统健康评价是对生态系统稳定性、恢复力和脆弱性等指标的综合；健康评价指标的
整合方法分为２类：地球中心论方法（ｇｅｏｃｅｎｔｒｉｃａｐｐｒｏａｃｈ）和人类中心论的方法（ａｎｔｈｒｏｐｏｃｅｎｔｒｉｃａｐｐｒｏａｃｈ），前
者以自然生态（地球）系统为核心，后者更加注重系统健康对人类自身及其环境的作用。Ｍａｇｅａｕ等［４４］提出具有
３１２第１８卷第６期 草业学报２００９年
综合性和可操作性的生态系统健康评价模型，综合性体现在以生态演替为基础，可操作性体现在定量表征生态演
替的指数。Ｋａｙ等［４８］在放牧强度梯度上，分析了土壤小节肢动物的变化规律及其与土壤紧实度、植物地下生物
量和杀虫剂残留物的关系，提出土壤小节肢动物是荒漠放牧生态系统健康的敏感指标。Ｓｏｙｚａ等［４９］通过比较了
美国Ｃｈｉｈｕａｈｕａｎ荒漠草地的几项参数对荒漠化的敏感性，筛选出预警指标。用生态系统的组分指示整个系统
的健康状态，准确性取决于指标在系统不同层次之间的转化率；通过分析多指标之间的定量关系，将大量参数的
属性映射到系统少数或某一参数上，筛选出健康评价的重要（敏感、关键或指示）指标，这是生态系统健康指标综
合化的一种思路。
１９９９年，Ｆａｉｒｗｅａｔｈｅｒ［５０］认为学科交叉是生态系统健康评价的基础。生态系统健康的学术带头人Ｒａｐｐｏｒｔ
博士是加拿大Ｇｕｅｌｐｈ大学环境设计学院和 ＷｅｓｔｅｒｎＯｎｔａｒｉｏ大学医学院的教授，具有生态学、公共健康学等多
学科背景。他提出生态退化的时空扩散模式具有传染病的一些特征，动植物的发病率是生态系统病理学的关键
指标之一［５１］；建议充分理解传染病学、植物病理学和系统生态学之间的联系，提高各学科健康诊断和风险评价的
精度；他在研究芬兰、美国和墨西哥的水生生态系统时，用初级生产力、次级生产力、营养循环、物种多样性、生物
组成等指示生态系统健康［５２］。
Ｗｈｉｔｆｏｒｄ等［５３］在美国新墨西哥州荒漠草地用多年生禾草和小灌木对家畜放牧的抵抗力和恢复力测度生态
系统的适合度（ｆｉｔｎｅｓｓ），并用作生态系统健康的预警指标。Ｂａｒｄｇｅｔｔ和ＭｃＡｌｉｓｔｅｒ［５４］在英格兰北部草甸草原研究
了人类活动梯度上的土壤生物，认为土壤真菌／细菌生物量比例和微生物生物量是指示生态系统自我调节能力的
较好指标。土壤微生物也进入了生态系统健康评价的指标体系。Ｃｏｓｔａｎｚａ和 Ｍａｇｅａｕ［５５］指出健康的生态系统当
面对外部胁迫（恢复力）时，具有维持自身结构（组织力）和功能（活力）的能力，定量这３个属性有助于建立具备可
操作性的生态系统健康评价指数。Ｃａｉｒｎｓ［５６］认为健康的自然系统所提供人类社会所需的各种服务和生命支持系
统，强调生态系统健康是人类社会的福祉。这是对人类健康与生态系统健康关系大讨论的总论断。
１９９９年８月，“国际生态系统健康大会－生态系统健康的管理”在美国加州召开，会议采纳ＶＯＲ作为生态系
统健康诊断的指标。标志着生态系统健康评价的方法论体系基本构建，得到认可，进入实践阶段。从此，生态系
统健康的方法论在继续研究评价指标的同时，开始重视指标的综合化，这是指标适用性的基础。
以Ｃｏｓｔａｎｚａ［３３］提出ＶＯＲ的评价指数为标志，生态系统健康的研究在研讨概念内涵的基础上发展到方法论
构建，重点探索评价指标综合化的途径。理论指导方法论，方法进步又推动理论发展。生态系统健康的评价方法
广泛借鉴胁迫生态学、污染生态学、恢复生态学等生态学分支学科，以及医学的分支学科（如预防医学、传染病学、
公共健康等），社会的需求对方法论构建产生了难以想象的推动力。尽管１９９６年Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ［５７］就认为一系列国际
研讨会的举办、新杂志和学术团体的出现、环境项目与健康评价接轨标志着“生态系统健康和医学”（Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
ＨｅａｌｔｈａｎｄＭｅｄｉｃｉｎｅ）这一学科方向的诞生。事实上，从基础理论与方法论的完备程度，１９９９年ＶＯＲ接纳为生
态系统健康评价的指标更适宜作为学科方向正式确立的标志。它通过学科交叉，综合了生态学、生物学、医学和
社会科学的相关理论和方法，研究生态健康的诊断、预警和健康丧失的行为轨迹，阐明生态系统健康的维持机制，
建立生态系统健康的评价方法，揭示生态系统健康对人类健康的作用，通过生态系统健康实现人类健康。这以
后，我国生态系统健康研究蓬勃发展起来。
１．３ 生态系统健康评价的实践阶段
生态系统健康的基础理论和方法论虽然有基本框架，但内容远不完备，评价方法的理论基础还很薄弱，多数
方法需要实践检验。生态系统健康学的成熟阶段主要是研制具有理论依据的评价方法，并在实践中完善成为当
务之急。
２０００年，任继周等［５８］提出草业系统的界面论，并以此为依据，将草地基况（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，Ｃ）纳入 ＶＯＲ指标体
系，提出健康评价的ＣＶＯＲ概念。Ｔａｉｔ等［５９］也认为罗列生态系统各组分的评价指数难以展示多样的生态系统
类型，应该以关键生态过程的驱动力和可测定的系统属性为基础，建立以系统过程为基础的自然资源数据整合方
法和多属性综合评价框架。欧阳毅和桂发亮［６０］用工程模糊集理论建立生态系统健康综合评价的数学模型。澳
大利亚科学家Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ等［６１］建议把生态（或环境）叙述（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｎａｒｒａｔｉｖｅｓ）的方法用于生态系统健康的
４１２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．６
恢复；自然科学与社会科学相结合生态系统健康评价的社会需求，关键是指标的量化。Ｓｏｙｚａ等［６２］在研究美国大
平原草原健康时，提出了土地与植被完整性的指标，用于荒漠草原的健康预警。Ｃａｌｖｅｒ［６３］认为生态系统健康的预
警原则（ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎａｒｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）可以借鉴预防医学（ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅｄｉｃｉｎｅ），主张只要发觉征兆、不需确定原因就
可以采取保护行动，但是最好能够说明在环境遭受严重破坏之前采取保护行动的理由；又“警”又“防”，体现应用
研究的特征。
２００１年，李香真等［６４］发现内蒙古典型草原旱黄梅衣（犡犪狀狋犺狅狆犪狉犿犲犾犻犪犮犪犿狋狊犮犺犪犱犪犾犻狊）的生物量和化学组成
与放牧率关系密切，可以指示生态系统的健康。王金叶等［６５］建议河西地区森林可持续经营的５项标准，包括生
态系统健康与活力维持。Ｘｕ等［６６］用生态模型方法（ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ＥＭＭ）评价巢湖生态系统的健
康。Ｈａｒｒｉｓ和Ｈｏｂｂｓ［６７］借鉴临床医学，把生态系统健康比喻为受损生态系统管理的“诊断工具箱”（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ
ｔｏｏｌｂｏｘ），把生态系统恢复比作“治疗工具箱”（ｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｏｏｌｂｏｘ）；形象地区分了生态系统健康、生态系统恢复和
生态系统管理。Ｗｅｌｓｈ和Ｄｒｏｅｇｅ［６８］把森林生态系统的完整性视为健康，认为大陆火蜥蜴（犘犾犲狋犺狅犱狅狀狋犻犱狊犪犾犪
犿犪狀犱犲狉狊）是指示北美森林生物多样性和生态系统完整性的较好指标，因为该物种具有对干扰敏感、采样成本低
等生物学特性，受水分循环、系统演替等生态系统过程影响的生态学特性。以往选择生态系统健康的评价指标，
多约定成俗，不求理论解释；Ｗｅｌｓｈ和Ｄｒｏｅｇｅ［６８］选择指示物种作为评价指标且明确其标准，更重要的是考虑取样
成本，实用性强。
２００２年，侯扶江等［６９］把放牧生态系统的健康定义为植物生产和动物生产的质量和数量长期稳定或有所提高
的状态，并建立家畜轮牧生态系统健康评价的阈限双因子法。Ｂｌａｍｅｙ等［７０］建议把社会需求、政策和测度作为选
择评价指标的标准。欧洲水标准指导委员会（ＥｕｒｏｐｅａｎＷａｔｅｒＦｒａｍｅｗｏｒｋＤｉｒｅｃｔｉｖｅ，ＷＦＤ）提出用水文学、化学
和生物学特性作为水域生态系统健康评价的标准；Ｏｂｅｒｄｏｒｆｆ等［７１］认为鱼类特征综合反映各类空间尺度的环境
变异，应作为首要指标，提出健康指标快速、有效、适用的选择标准。强调健康评价指标的应用前景，突出实用性。
２００３年，刘国彬等［７２］、杨建强等［７３］和刘惠清等［７４］分别用层次分析法分析了陕北安塞纸坊沟小流域生态系
统、莱州湾西部海域生态系统和西藏乃东县８６类生态系统的健康现状与时空分布格局。陆凡和李自珍［７５］与肖
风劲等［７６］运用ＶＯＲ指数分别评价了沙坡头人工林生态系统和全国森林生态系统的健康。尹华军和刘庆［７７］提
出评价亚高山针叶林生态系统健康的植被、凋落物、土壤和社会经济指标。余树全等［７８］用组织力、活力、土壤健
康、服务功能、环境效应和人类健康影响力等６项指标评价了浙江临安雷竹（犘犺狔犾犾狅狊狋犪犮犺狔狊狆狉犪犲犮狅狓）林生态系统
的健康。丛沛桐等［７９］建立了东灵山辽东栎（犙狌犲狉犮狌狊犾犻犪狅狋狌狀犵犲狀狊犻狊）生态系统健康评价的人工神经网络仿真体
系。胡会峰等［８０］用浮游动植物生物量及其比例、大型和小型浮游动物生物量及其比例、能质和结构能质等指标，
评价青海湖生态系统健康的季节动态，得出该系统秋季和夏季健康的结论。我国生态系统健康的研究起步较晚，
在基础理论方面有一定差距，但是评价方法及其应用在较短时间与国际水平接轨。
美国野生动物管理学家Ｋｒｅｂｓ［８１］出版《生态学》（第５版），新列“生态系统健康”一章，阐述人口压力对地球承
载力、全球碳循环、全球变化、土地利用变化、生物入侵和生态系统服务的影响；体现出生态系统健康与功能相关
的思想。２００３年６月，美国可持续草地圆桌会议（ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＲａｎｇｅｌａｎｄｓＲｏｕｎｄｔａｂｌｅ，ＳＲＲ）组织草原学家、管理
者、生态学家、社会学家、经济学家、政策与法律专家、环保主义者以及企业界代表制订了天然草原可持续管理的
５项标准共６４个指标（第１稿），包括社会、经济和生态指数［８２］。这一时期的研究强调指标的可操作性，淡化其理
论基础。
２００４年，Ｈａｒｒｉｓｏｎ和 Ｗｈｉｔｆｉｅｌｄ［８３］用物种多样性、物种丰富度、营养完整性等指标合成河口鱼群落指数（ｅｓｔｕ
ａｒｉｎｅｆｉｓｈｃｏｍｍｕｎｉｔｙｉｎｄｅｘ，ＥＦＣＩ），评价了南非水生生态系统。Ｄａｎｇｌｅｓ等［８４］把底栖无脊椎动物的丰富度作为
水生生态系统健康的测度指标，把叶片凋落物的分解速率作为主要生态过程，用以评价酸化污染物沉积对瑞典北
部溪流生态系统的影响。Ｓｉｌｏｗ等发现结构自由能较好地反映贝加尔湖水生生态系统的健康；Ｘｕ等［８５］用能值
评价了大亚湾的海岸生态系统健康；本质上，是通过能值计算对诸多指标综合化，是功能评价的体现。侯扶江
等［８６］以草业系统的界面论为指导，把基况评价与植被评价相结合，用地境关键指标和关键生态过程的重要参数
建立草地健康评价的ＣＶＯＲ综合指数的测算模型，用于评价阿拉善草地，并认为生态系统健康依赖于管理水平；
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用系统重要组分与关键生态过程对多指标进行综合化是界面过程法的重要特征之一。
２００５年，Ｘｕ等［８７］首先选择评价指标，然后计算次级健康指数并确定各权重因子，计算综合健康指数，用于评
价３０个湖泊生态系统健康。陈高等［８８］综合了自然、经济和社会系统的诸多指标评价了长白山阔叶红松林的生
态系统的健康。谢花林等［８９］从ＶＯＲ的思路出发选取１７个指标评价西部６个区域农业生态系统，分解出亚健
康、不健康、恶化３个状态。多数研究开始以单因子复合法为基础，尝试指标综合化。
２００６年，Ｆｅｌｏｗｓ等［９０］用总初级生产力和呼吸表征河流生态系统健康。Ｕｄｙ等［９１］用７种指标评价澳大利亚
昆士兰州东南部５３条河流的健康状况，发现河底沉积物的δ１５Ｎ最好，而且取样成本低。Ｖｕｇｔｅｖｅｅｎ等［９２］建议河
流生态系统健康评价的指标包括系统活性、代谢（活力）、恢复力、结构和系统组分间相互作用（组织力）。戴全厚
等［９３］选择环境、社会、生态３方面１７个指标建立综合健康指数，评价了不同时期小流域系统健康动态。一些研
究自发地用界面过程（组分互作）指示系统健康。
２００７年，Ｈｏｄｇｅ等［９４］用蜘蛛作为森林生态系统健康的指标，评价新西兰基督城附近自然保护区；这是用关
键种评价系统健康的延续。Ｂｕｎｎ等［９５］认为用生物指标评价河流健康，不能反映能量和营养循环等重要生态过
程，而总初级生产力和呼吸关系到系统有机碳的生产和消耗［９６］，适宜作为评价指标。Ｈａｙｎｅｓ等［９７］在评价澳大利
亚大堡礁时，提出不同尺度上生态系统健康的关键响应过程可以作为长期观测的健康指标。可见，关键种和关键
生态过程始终是生态系统健康指标综合化的重要选项。
这一时期的研究不再满足于讨论生态系统健康概念、内涵与方法，而是选择或组合评价指数，并运用于具体
生态系统的健康评价。评价指标不再局限于生物指标，而是以重要系统过程为依据，涵盖自然、生物和社会经济
等诸多领域。评价的方式也逐渐摈弃多指标罗列，而是通过一系列数学过程，获取综合指标。但是，综合化过程
中对界面过程仍然重视不够。
２ 生态系统健康评价方法的发展
方法进步始终是学科发展的主要内容，生态系统健康也不例外。生态系统健康的评价方法主要经历了４个
发展阶段（图１）。
２．１ 单因子罗列法
第１个阶段，主要以环境、生物或社会等某一类因素的指标评价系统健康，以土地健康评价最具代表性。由
于从不同视角或层次审视生态系统，孤立地分析数据。指标虽多，但相互之间或独立、或重叠，缺乏有机的整合。
“只见树木，不见森林”，仅反映生态系统的局部，严重受限于当时的认识论和方法论。
这种方法风险高，各类指标之间缺乏准确的定量关系。但是，针对性强，若使用恰当，则简单、明确、快捷地指
示系统健康，当前仍然普遍使用。
２．２ 单因子复合法
第２阶段，在单因子罗列法的基础上发展起来的单因子复合法，是评价指标综合化的雏形和早期发展。由于
不同生态系统各自独立地发展了评价指标体系，有些是具备各自学科特点的个性指标，有些指标则具有多学科的
共性；共性指标也可能因为学科特点而有所侧重。在评价实践中，诸多指标常常放在一起比较，可以根据内在属
性加以归纳、分门别类，便是最初的单因子复合法。可以说，单因子罗列法在多学科之间广泛使用，催生了单因子
复合法，是学科交叉与社会需要的共同产物。
根据分类指标的学科属性，各单因子指标可以分为３类［９８］。１）生态学指标，生态系统的生物特征、生境特征
和生态功能［９９，１００］。２）生物物理指标，主要是生态系统的大气、水和土壤等地境特征，与生态学指标有重叠，没有
涉及位点因素，当今世界，生态系统的位点常常是制约系统健康的关键因素［１０１］。３）社会经济指标，主要是人口
数量、质量（健康与文化水平）、经济状况和生态意识。也有人分为自然、经济和社会３类［１０２］。
有２个主要优点：１）兼顾多个单项因子之间的有机联系；２）生态系统服务功能列入指标体系，体现了生态系
统健康与功能的关系。也有２个主要缺陷。１）指标量化缺乏齐整性。主要原因有三：指标属性使然，一般生态学
指标与生物物理指标容易定量，社会经济指标则比较困难；指标没有确定的上下限，难以把握指标的行为特征，如
经济指标，数据标准化困难；指标综合时，不易确定权重。２）容易重复评价。主要原因有二：指标体系的评价项目
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相互交叉，如生态学的生境与生物物理指标，生物物理指标的水资源总量、土壤污染与社会经济指标等；系统的功
能取决于系统结构，但评价结构的指标常常与评价功能的指标并列；同一属性、高度相关的指标并列。
单因子复合法打破类群界限，以内在特质为标准综合多项单项因子，从某一层面去阐释生态系统的健康特
征，具有一定深度，“横看成岭侧成峰”，不能对生态系统“立体成像”而得到其健康状态的多维影像，主要原因在于
多项因子的分类标准不够全面。生物因素（植物、动物、微生物）、非生物因素（大气、土地、位点）和社会劳动因素
（生产水平、科技水平、生活水平）是生态系统的３个组分［４０］（图１），也是制约生态系统起源与发展的因素，决定着
生态系统的结构与功能，它们的相互作用也决定了生态系统的健康状态，可以用作生态系统健康指标的分类
标准。
图１ 生态系统健康评价方法的关系：以草业系统为例
犉犻犵．１ 犈狏犪犾狌犪狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱狊狅犳犲犮狅狊狔狊狋犲犿犺犲犪犾狋犺：犃犮犪狊犲狅犳狆犪狊狋狅狉犪犾犪犵狉狅犲犮狅狊狔狊狋犲犿
２．３ 功能评价法
第３阶段。维持生态系统的健康状态，获得持续、稳定的服务功能，是生态系统健康研究的根本目的。一般，
健康的生态系统提供全价服务，崩溃的生态系统丧失服务功能，健康与服务存在对应关系［１，８６，１０１］。生态系统服务
与生态健康的研究同期发展，两者的内在关系不断被挖掘，外在联系愈加紧密，越来越多的功能指标纳入健康评
价的指标体系。ＶＯＲ是这个阶段的重要特征。
生态系统健康包括结构健康，也包括功能健康，前者基础，后者是外在表现，结构健康只有透过功能表现来判
断，两者有映射关系。过去的评价实践，常常并列结构参数与功能参数，有重复评价之嫌。
功能评价替代结构评价，是一种通过现象透视本质的方法［１］。但是，结构与功能并非一一对应关系，功能指
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标只有指示生态系统最本质、对结构变化最敏感的功能，才能真实反应生态系统的结构健康。能流与物流是生态
系统的重要功能，也是功能评价的常用指标［８７，９０］。
功能评价法本质上是一种多指标的综合方法，具有直接、明确的“功利性”和实用价值。健康评价综合指数是
这一阶段的典型特征，包括选择与计算单因子健康指数、确定各单因子权重、组装综合指数３个步骤。目前，功能
评价的指标综合性尚不足，主要因为对功能所依赖的生态过程以及多个功能之间的关系并不完全清楚，诸多因子
的综合较为牵强，缺乏对生态过程合理解释的支撑。
２．４ 界面过程评价
第４阶段，界面过程法或关键生态过程法，这是生态系统健康评价指标综合化的必然趋势。界面是生态系统
不同子系统之间相互作用的区域，是功能敏感区和信息的集中区，刻画了生态系统的行为过程［５８，１０１］。因此，一些
科学家建议通过阐明关键生态系统过程，整合生态系统的各类属性特征，以组分之间相互作用为依据，建立综合
性的评价指标［８６，１０１，１０３］。以草业系统界面论和ＶＯＲ方法为基础［３３，１０１］，对生态系统ＣＶＯＲ方法的探索和应用是
这个阶段的重要特征［８４］。
３ 生态系统健康研究的特点
３．１ 学科交叉
学科交叉是新学科的生长点，生态系统健康也不例外。它起源于医学与生态学的交叉［５７］，在发展过程中，又
整合了生态学、经济学、哲学、社会学和传染病学等诸多学科［７０，１０４～１０７］（表２）。生态系统健康的学术带头人Ｒａｐ
ｐｏｒｔ博士具有生态学、公共健康学等多学科交叉的学术背景，对于这门交叉学科的发展和进一步交叉起到重要的
推动作用。Ｒａｐｐｏｒｔ等［４６］认为评价生态系统健康应该用生物物理过程去整合人类价值观，只有积极有效地联合
生态学、社会学和健康科学，在深入理解人类活动、全球变化、生态服务及其对人类健康的影响、经济发展、人类社
会以及这些因素之间相互作用的基础上，把它们有机地结合在一起，才能推动生态系统健康评价的发展。生态系
统健康的研究目的、研究领域和研究手段都反映出学科交叉的特点。
对生态系统健康持消极态度的学者认为有３个主要障碍：“生态系统健康”术语，缺少可验证的假设，绝大多
数研究倾向于社会科学［１０４］。尽管如此，生态系统健康力求解决环境退化、可持续性、人类长期生存等问题，环境
问题由于内在的复杂性，依靠一两门学科是无法解决的，所以生态系统健康的未来发展依然需要通过学科交叉寻
求突破。
３．２ 阈值的思想
生态系统的演替具有显著的阶段性特征［７，１０８，１０９］。在不同的阶段，系统表现出明显差异的物流和能流特
征［１０８，１０９］。生态系统在特定的演替阶段对外界输入较为敏感，转化到另外一个阶段，存在临界值［１１０］。同时，生态
系统内部各子系统之间的协同作用，也可以发生相变，存在阈限值［１１１，１１２］。内因和外因都可能导致生态系统在不
同健康阶段转换，不同状态之间存在健康阈值。
生态系统健康的阈值最初是指生态系统在外界干扰超出其承受能力时将崩溃［３１，１１３］，显然这仅仅是崩溃阈
值。生态系统健康的预警指标则是在时间尺度上划分生态系统健康的肇始。任继周［３９］和ＮＲＣ把生态系统健康
分为健康、警戒、不健康和崩溃４个状态，标志着生态系统健康的阈值思想已经成熟。
生态系统的退化可以看作是健康的丧失过程。我国以往的研究一般划分为３～５个退化阶段，平均为４个阶
段［７，１０８，１０９，１１４］。显然，除了生产管理的需要，它反映了科学家对生态系统演替长期观测的结果，与上述的草地生态
系统健康的４个阶段绝非偶然巧合，但是其内在的关联机制尚不清楚。健康阶段的划分，多则复杂，少则失真，既
要有客观性，符合生态系统演替规律；也要有主观性，便于日常管理。
有重点地在系统健康的阈值附近加强管理要比不分轻重地管理整个生态系统的演替过程要经济和可行得
多。可以说，根据生态系统的演替过程，划分生态系统的健康阶段，有针对性地制订的管理策略，是生态系统健康
管理最经济和可行的途径。阈值的确认、根据阈值划分生态系统健康的不同阶段是重中之重。
３．３ 健康的层次性
生态系统由若干子系统组成，具有层级结构。它与子系统存在明显的行为差异，主要表现在时空尺度、复杂
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性、分辨率和过程速率等［３０］。人类对生态系统的认识和管理，一般输入到系统或子系统，检验系统或子系统的输
出，判断子系统之间及其与生态系统之间的关系。受限于科技水平，生态系统多数条件下还是灰色系统，因此，通
过关键生态过程认识生态系统健康与子系统健康的关系，是生态系统健康管理的关键和便捷途径。
表２ 生态系统健康的相关学科交叉举例
犜犪犫犾犲２ 犃狀犲狓犪犿狆犾犲狅犳犻狀狋犲狉犱犻狊犮犻狆犾犻狀犲犪犫狅狌狋犲犮狅狊狔狊狋犲犿犺犲犪犾狋犺狉犲狊犲犪狉犮犺
学科Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ 分支学科Ｓｕｂｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ 相关内容Ｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｎｔｅｎｔｓ
医学
Ｍｅｄｉｃｉｎｅ
传染病学
Ｌｅｍｏｌｏｇｙ
生态系统退化的时空分布模式类似于传染病的发生与传播Ｓｐａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｐｏｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｓｐｒｅａｄｏｆｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓｄｉｓｅａｓｅ
预防医学
ＰｒｅｖｅｎｔｉｖｅＭｅｄｉｃｉｎｅ
预警，采取措施预防可预见灾害的发生 Ｗａｒｎｉｎｇａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｆｏｒｅｓｅｅａｂｌｅｄｉｓａｓｔｅｒ
临床医学
ＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ
生态系统健康是受损生态系统的“诊断工具箱”Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｓ‘ｄｉａｇｎｏｓｉｓｔｏｏｌｂｏｘ’ｏｆ
ｄａｍａｇｅｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
保健医学
ＨｅａｌｔｈＭｅｄｉｃｉｎｅ
建立生态系统病史档案，作为生态系统健康初检的重点，以排除假象，确诊病情Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ
ｍｅｄｉｃａｌｒｅｃｏｒｄｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｋｅｙｎｏｔｅｏｆｇｅｎｅｒａｌｃｈｅｃｋｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈａｎｄ
ｍａｋｉｎｇａｄｅｆｉｎｉｔｅｄｉａｇｎｏｓｉｓｂｙｅｘｃｌｕｄｉｎｇｆａｌｓｅａｐｐｅａｒａｎｃｅ
公共健康医学
ＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈ
人口增加、人类发展、自然资源利用、环境保护、人类健康和生态系统健康之间的相互关系是
科学研究与环境政策分析的重要内容Ｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｈｕｍａｎｐｏｐｕｌａ
ｔｉｏｎ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｕｍａｎｂｅｉｎｇ，ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，
ｈｅａｌｔｈｏｆｈｕｍａｎｂｅｉｎｇａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｐｌａｙｓａｋｅｙｒｏｌｅｉｎｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔａｌｐｏｌｉｃｙａｎａｌｙｓｉｓ
生态学
Ｅｃｏｌｏｇｙ
恢复生态学
ＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎＥｃｏｌｏｇｙ
恢复生态系统的健康而非原貌Ｒｅｃｏｖｅｒｔｏｈｅａｌｔｈｙｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ｎｏｔｂａｃｋｔｏｏｒｉｇｉｎａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆ
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
胁迫生态学
ＳｔｒｅｓｓＥｃｏｌｏｇｙ
生态系统经常为物理因子、生物因子、化学因子所胁迫，胁迫常常导致生态系统失去健康Ｅｃｏ
ｓｙｓｔｅｍｉｓｏｆｔｅｎｕｎｄｅｒｓｔｒｅｓｓｏｆｐｈｙｓｉｃａｌ，ｂｉｏｔｉｃａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ，ｗｈｉｃｈｏｆｔｅｎｒｅｓｕｌｔｉｎｔｈａｔ
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｌｏｓｓｅｓｈｅａｌｔｈ
生态病理学
ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＰａｔｈｏｌｏｇｙ
动植物发病常常导致生态系统失去健康，发病率是生态系统健康的关键指标Ｄｉｓｅａｓｅｏｆｐｌａｎｔ
ａｎｄａｎｉｍａｌｏｆｔｅｎｒｅｓｕｌｔｉｎｔｈａｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍｌｏｓｓｅｓｈｅａｌｔｈａｎｄｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｒａｔｅｏｆｄｉｓｅａｓｅｉｓｋｅｙｉｎ
ｄｉｃａｔｏｒｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ
生态系统生态学
ＥｃｏｓｙｓｔｅｍＥｃｏｌｏｇｙ
通过环境管理，保持生态系统结构和功能的可持续性，以维护生态系统健康Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｕｌｄｋｅｅｐｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｒｅｂｙ
ｍａｉｎｔａｉｎｈｅａｌｔｈｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
生态系统管理
ＥｃｏｓｙｓｔｅｍＭａｎａｇｅｍｅｎｔ
生态系统健康是生态系统管理的目标，生态系统管理是生态系统健康的实现途径 Ｈｅａｌｔｈｙｅ
ｃｏｓｙｓｔｅｍｉｓｇｏａｌｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｍａｎａｇｅｍｅｎｔｗｈｉｃｈａｌｓｏｉｓｔｈｅｗａｙｔｏａｃｈｉｅｖｅｈｅａｌｔｈｙｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
社会经济学
Ｓｏｃｉｏｅｃｏｎｏｍｉｃ
人类社会依赖于自然系统健康所提供的各种服务和生态支持系统，生态系统健康首先与人类
社会的幸福相关联 Ｈｕｍａｎｂｅｉｎｇｄｅｐｅｎｄｏｎａｌｋｉｎｄｓｏｆｓｅｒｖｉｃｅａｎｄｌｉｆｅｓｕｐｐｏｒｔｓｙｓｔｅｍｓｕｐ
ｐｌｉｅｄｂｙｈｅａｌｔｈｙｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｓｆｉｒｓｔｌｙｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｗｅａｌｔｈｏｆｈｕｍａｎｂｅｉｎｇ
目前关于生态系统整体与部分健康的关系主要有２种对立的观点，具体体现在对于健康评价指数的选择和
使用上。一种观点认为，生态系统的健康依赖于子系统的健康［１１５，１１６］，健康评价对象以子系统及其组分为主，如
群落水平、种群和个体水平的指标，常用指标是指示种和物种多样性［６８，９９，１００，１０４，１１７～１１９］。另一种观点认为，子系统
的评价指数难以体现不同类型的生态系统之间的关系，主张在生态系统水平发展综合评价指数［５９，１２０］，常用指标
如生态效率、完整性指数、能量指数、生态系统服务功能、ＶＯＲ等［８５，１２０～１２４］，构建模型是实现这一思路的重要手
９１２第１８卷第６期 草业学报２００９年
段［５７，６６，１２５］。层次分析法经常用于评价生态系统健康［６９］，自上而下对问题的分解体现了生态系统整体健康的重要
性，自下而上确定最低层（提供决策的方案、措施等）对于最高层（生态系统健康）的相对重要性反映了子系统健康
的关键地位，是介于２种观点之间的一种方法。
子系统之间及其与环境之间相互作用构成生态系统，生态系统的健康以子系统健康为基础，而且更加依赖于
子系统之间相互关系的健康，这是界面论的思想［５８］。
４ 小结
当前，生态系统健康研究广泛涉及各类生态生态系统。但是，根据研究的广度和深度、评价指标的完备性、评
价方法的综合化，以及报道的强度，森林生态系统和水生态系统位有数量优势［５０，７１，１２６，１２７］。
生态系统健康既是可持续发展的途径，也是生态系统管理的目标。科学家已经分别从医学、生态学、社会学、
经济学等多学科各有侧重地定义了生态系统健康，提出概念模型，对各类生态系统开展了大量的健康评价，建立
了诸多健康指标。尽管不同学科对生态系统健康的理解各有千秋，但是都无一例外地把它作为环境管理的终极
目标［４６，５５，１２８］。
生态系统健康（学）的产生与发展，既是生态学发展的必然，也是人类解决诸多环境问题、实现可持续发展的
必需。诞生伊始，生态系统健康（学）就面临着激烈的争论，但是，它在热议中走到今天，还将在争执中继续前行，
鼓励的和质疑的诸多见解推动这一学科方向获得了前所未有的发展。当然，社会发展对生态系统健康的需求是
最根本动力。
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犎犻狊狋狅狉狔犪狀犱犮狌狉狉犲狀狋狊犻狋狌犪狋犻狅狀狅犳犲犮狅狊狔狊狋犲犿犺犲犪犾狋犺狉犲狊犲犪狉犮犺
ＨＯＵＦｕｊｉａｎｇ，ＸＵＬｅｉ
（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＰａｓｔｏｒａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆ
ｇｒａｓｓｌａｎｄａｎｄＡｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＧａｎｓｕＧｒａｓｓｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｏｌｅｇｅｏｆＰａｓｔｏｒａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００２０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｋｅｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｓｔａｇｅｓｉｎｓｔｕｄｙｉｎｇｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ．Ｐｌａｎｎｉｎｇｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｓｔａｇｅ，
ａｎｄｉｎｃｌｕｄｅｓｔｗｏｓｕｂｓｔａｇｅｓ：ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｂｏｕｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ，ａｎｄ
ｉｄｅａｓａｎｄｔｈｏｕｇｈｔｓａｂｏｕｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ．Ｔｈｅｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｔｔｈｅｓｅｃｏｎｄｓｔａｇｅ
ａｎｄａｌｓｏｈａｓｔｗｏｓｕｂｓｔａｇｅｓ：ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｉｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓ，
ｗｈｉｃｈｓｙｍｂｏｌｓｗｅｒｅｔｈｅｆｉｒｓｔｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ‘ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ’ａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ‘ＶＯＲ’，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｔｔｈｅｔｈｉｒｄｓｔａｇｅ，ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｔａｒｔｓｔｏｂｅｏｐｅｒａｔｅｄｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙ
ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣＶＯＲｔｈｅｏｒｙａｎｄｒｅｌａｔｅｄｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｅｖａｌｕａｔｉｎｇｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｈａｓｂｅｅｎ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｈｒｏｕｇｈｆｏｕｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓ：ｌａｙｉｎｇｏｕｔｓｏｍｅｓｉｍｐｌｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ→ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ→ｅｖａｌｕａ
ｔｉｏｎｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎ→ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｅｍｂｏｄｙｉｎｇｋｅｙ
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ｔｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓａｒｅａｔｒｅｎｄｉｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ．Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｓｔｈｅｏｕｔｃｏｍｅｏｆｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉ
ｐｌｉｎｅｓａｎｄｅｍｂｏｄｉｅｓｉｄｅａｓｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅｓ．Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｏｐｅｒａｔｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ；ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｉｎｄｉｃｔｏｒ；ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅ
５２２第１８卷第６期 草业学报２００９年