基于中醫(yī)理論的草原健康評價及病情診斷

林 麗，李以康，張法偉，杜巖功，曹廣民

(中國科學(xué)院西北高原生物研究所，青海 西寧 810001)

草地作為一種可再生的自然資源，是草地畜牧業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生物多樣性保護、防風固沙、水土保持、涵養(yǎng)水源等生態(tài)功能的載體[1-4]，此外它對社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、文化的傳承以及社會穩(wěn)定的維護均具有重要意義[5-6]。我國草地總體的特點是天然草地面積大、可利用面積比例較低、優(yōu)良草地面積小、草地品質(zhì)偏低、適宜撫育草地比例過小[5]、草地生產(chǎn)力水平滯后[7]。目前，有90%的草地已經(jīng)發(fā)生了不同程度的退化，且仍以200 km2·a-1的速度增加[8]。

退化已經(jīng)成為當前制約草地可持續(xù)健康發(fā)展的瓶頸。生態(tài)系統(tǒng)健康提出的目的就是引起公眾對環(huán)境退化等問題的關(guān)注[9-11]，對于占國土面積41.41%的中國草地[12]，草地的健康狀況不容樂觀。草地健康程度的評判及退化程度的診斷，是探索草地退化原因，及時對草地生態(tài)系統(tǒng)進行有效保育的基礎(chǔ)，同時可以促進我國草地資源的可持續(xù)利用和畜牧業(yè)的健康發(fā)展，從而為咨詢、規(guī)劃和決策提供服務(wù)。

2 草地健康現(xiàn)狀的評價體系及其評價效力

現(xiàn)今常用的生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系包括指示物種法、結(jié)構(gòu)功能指標體系法、指標體系綜合評價法和生態(tài)經(jīng)濟學(xué)評價法等。

物種指示法要求被選物種比較敏感，所處的生態(tài)位和發(fā)揮的作用比較特殊。通過對不同生物組織水平的相關(guān)信息進行分析可對生態(tài)系統(tǒng)健康水平進行評價[13-14]。該方法的缺點是指示物種的篩選標準不明確，采用指示物種的類群及監(jiān)測參數(shù)選擇也會給評價帶來偏差[15]。

結(jié)構(gòu)功能指標體系法是選擇表征生態(tài)系統(tǒng)功能的指標描述或概括其健康狀況，通過對該指標體系中各生態(tài)要素數(shù)和量配比的合理程度評價生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。該方法已經(jīng)在評價三江源生態(tài)系統(tǒng)[16]、湖泊生態(tài)系統(tǒng)[17]、南非千年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉(健康安全、生活安全、文化安全等)的關(guān)系[18]中得到廣泛應(yīng)用，但很多學(xué)者也指出，生態(tài)系統(tǒng)健康的指標即便可以明確地劃分其功能特征，也很難確定其量化標準[19]。

綜合指標體系是上述兩種體系綜合的結(jié)果，以系統(tǒng)為出發(fā)點，從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能演替過程，生態(tài)服務(wù)和產(chǎn)品服務(wù)的角度來度量生態(tài)系統(tǒng)健康，強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能[20]，將自然環(huán)境、人類及社會經(jīng)濟作為總體，從生態(tài)服務(wù)和生態(tài)管理方式出發(fā)，探討生態(tài)系統(tǒng)健康問題[21]。考慮人類活動影響的指標體系可分為生態(tài)學(xué)指標，物理化學(xué)指標和社會、經(jīng)濟學(xué)指標。針對不同的生態(tài)系統(tǒng)，指標體系的層次結(jié)構(gòu)模型分為4層：總目標層、要素層、屬性層和指標層[22]。其優(yōu)點是較為全面地探討評價生態(tài)系統(tǒng)健康及其影響因子，缺點是需要研究評價的因子較多，指標量化難度大，受地域性差異影響較大，操作難度大，推廣性較差。目前，受到全球不同區(qū)域草地類型、規(guī)模及環(huán)境背景差異的影響，統(tǒng)一的草地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系尚未形成。因此，針對不同區(qū)域、不同類型草地的特點，建立符合各類草地的生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系，并進行多維比較，是完善草地生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究的重要方向。

生態(tài)經(jīng)濟學(xué)方法是應(yīng)用經(jīng)濟學(xué)方法，綜合考慮草地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、草地資源的空間異質(zhì)性和區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要性及其稀缺性等因素，構(gòu)建草地生態(tài)服務(wù)功能與價值評價體系和綜合評估體系。該方法的優(yōu)點是，充分并綜合考慮草地生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、草地資源的空間異質(zhì)性和區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要性及其稀缺性等因素，利用針對草地生態(tài)系統(tǒng)特點，構(gòu)建草地生態(tài)服務(wù)功能與價值評價體系和綜合評估方法；缺點是草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)、生活及生態(tài)服務(wù)功能貨幣化評估困難[15]。

因此，草地生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性使得對其生態(tài)健康狀況評估能力受到不同程度的限制。現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評價方法應(yīng)用到草地生態(tài)系統(tǒng)中存在以下問題：1)降低和減弱了生態(tài)系統(tǒng)固有的動態(tài)性和空間異質(zhì)性，使得對草地健康狀況的評估缺乏全面性；2)對草地生態(tài)系統(tǒng)自身固有變化機制了解的欠缺，使得對草地退化/恢復(fù)過程中其健康狀況評估能力局限性加大；3)缺乏對草地生態(tài)系統(tǒng)健康評價的預(yù)警模式；4)缺乏草地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的綜合評價模式及量化指標體系[23-25]。

因此，綜合考慮草地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性，提出合理、簡易、快速、便捷的預(yù)警體系和診斷體系，可為草地生態(tài)系統(tǒng)的保護與草地資源可持續(xù)利用以及國家草地生態(tài)補償政策制定提供科學(xué)依據(jù)。

3 基于中醫(yī)理論下的草地健康評價

中醫(yī)學(xué)理論體系形成于中國古代，受古代唯物論和辨證法思想的影響，通過分析現(xiàn)象探求內(nèi)在機理，其基本觀點是整體觀念和辯證論治[26]。中醫(yī)診斷的基本原則主要是綜合癥狀，反復(fù)觀察，加以分析歸納，辨別其陰陽偏勝或偏衰，調(diào)和陰陽，最終使其歸于平衡。中醫(yī)治病首先運用五行的個別屬性，以取類比象的方法，將人身的一切臟腑形體做系統(tǒng)歸納，同時又以五行生克制化的道理，來說明臟腑形體間的相互關(guān)系，以便綜合癥狀、分析病理、確定診斷等。根據(jù)辯證論治的精神，作出治療方針，預(yù)測回歸[26]。

生態(tài)系統(tǒng)就是一個超有機體，依據(jù)其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，取類比象，確定超有機體組分(組織、器官、細胞……)的五行屬性，以尋求其多界面多層次的統(tǒng)一平衡體。這需要確定健康或是維持健康的草地內(nèi)部各要素之間的循環(huán)和轉(zhuǎn)化規(guī)律，并保持各環(huán)節(jié)和要素之間向有利于維持草地可持續(xù)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)化，這種辯證唯物主義思想正是中醫(yī)理論的基本和精華，因此，將中醫(yī)理論應(yīng)用于草地健康評價理論上具有可行性。以中醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)的草原病情診斷不可或缺的兩個方面是整體觀念和辨證論治[26]。

3.1運用中醫(yī)理論中的整體觀念對病態(tài)草地生態(tài)系統(tǒng)的診斷 草地生態(tài)系統(tǒng)各要素之間是有機聯(lián)系的，且他們之間的物流與能流耦合作用而實現(xiàn)，物流/能流的循環(huán)轉(zhuǎn)化好比草地生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)絡(luò)，當物質(zhì)能量分配及轉(zhuǎn)化發(fā)生變化，并打斷它們原有的平衡時，草地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生應(yīng)激性反饋，直觀表現(xiàn)為草地退化。如果了解生態(tài)系統(tǒng)中各要素的相生相克、表里相關(guān)的特征，就可以通過草地外部特征的變化表征內(nèi)部生態(tài)要素的耦合反應(yīng)，避免頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳，進而對癥“用藥”，標本兼治。在評價草地健康水平及退化草地恢復(fù)方面，已經(jīng)有意識地運用了很多相關(guān)的理念。如對于退化高寒矮嵩草(Kobresiahumilis)草甸提出的內(nèi)外因耦合學(xué)說[27-28]，認為地表特征的變化能夠很好地詮釋草地退化過程中的物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)移及平衡狀況[29-30]，并在此基礎(chǔ)之上提出評價草地退化過程中碳源匯轉(zhuǎn)化同草氈表層厚度之間存在明顯的相關(guān)關(guān)系[28]；草地養(yǎng)分供求狀態(tài)同草地健康也具有明顯的相關(guān)關(guān)系[30]；通過對三江源高寒草地生態(tài)系統(tǒng)土-草系統(tǒng)因子整體評價，說明了植物群落的變更，在改變了植物群落中微生物群系及土壤酶活性的同時也對地上植物組成及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響[29]。由此可見，草地健康評價已不再是僅以其單因素屬性優(yōu)劣進行衡量，而是以草地功能為基礎(chǔ)，綜合考慮自然、社會、經(jīng)濟等各方面因素進行整合，探究其中變化的內(nèi)在耦合關(guān)系及原因，成為建立草地健康評價體系的基礎(chǔ)[30-33]。

此外，草地生態(tài)系統(tǒng)具有一定的緩沖和自我恢復(fù)的調(diào)節(jié)能力，當環(huán)境壓力、干擾達到一定程度，超過其自我維持能力時，它將處于亞健康狀態(tài)或病態(tài)，如果能夠清楚其病因，又能夠抓住關(guān)鍵時期，在草地生態(tài)系統(tǒng)病入膏肓前對癥診治，可達到節(jié)約經(jīng)濟和時間成本，且保持草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的目的，這更需要從整體辨別分析草地退化的原因和恢復(fù)(診治)方法。

3.2運用辨證論治對病態(tài)草地生態(tài)系統(tǒng)進行診斷 辨證論治是中醫(yī)學(xué)的又一特點，它包含著兩個相互聯(lián)系的內(nèi)容，即“辨證”和“論治”。所謂“辨證”，就是分析、辨別、認識疾病的癥候。“論治”就是在辨證的基礎(chǔ)上，經(jīng)過研究、考慮而確立相應(yīng)的治療法則。辨證和論治是診治疾病過程中相互聯(lián)系、不可分割的兩個部分。

辨證是決定治療的前提和依據(jù)；論治是解決疾病的手段，也是辨證的最終目的，同時又是對辨證是否正確的檢驗。辨證論治是中醫(yī)學(xué)理論和實踐相結(jié)合的體現(xiàn)，是中醫(yī)所普遍應(yīng)用的一貫治療規(guī)范。辨證論治的過程，實際上就是認識疾病和解決疾病的過程。“辨證”的“證”可以概括表示疾病的病因、病位、性質(zhì)以及致病因素和抗病能力相互斗爭的情況。“論治”就是根據(jù)這個“證”進行的。而草地生態(tài)系統(tǒng)是一個“超有機體”，其土、生、氣、水及生物因素可以看作“超有機體”的各臟器，各臟器的物流、能流相當于經(jīng)絡(luò)，因此可以通過環(huán)境及生物因素的變化，分析其物流、能流在變化中所起的作用反映草地生態(tài)系統(tǒng)目前所處的健康狀況及導(dǎo)致健康指數(shù)降低的原因。

當然，中醫(yī)理論體系中的整體觀念和辨證論治的特點，是古代樸素的辨證法思想指導(dǎo)下產(chǎn)生的，它在草地生態(tài)系統(tǒng)病情診斷中優(yōu)缺點并存，為了更清楚地了解生態(tài)系統(tǒng)整體變化與各要素的耦合關(guān)系以及各要素與要素的耦合關(guān)系、病態(tài)或亞健康草地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的癥候癥因及其表現(xiàn)特征，還需要以科學(xué)的唯物辨證法為指導(dǎo)，充分應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)方法，在實踐中不斷總結(jié)提高和發(fā)展以中醫(yī)理論為基礎(chǔ)的草原病情診斷方法。

4 展望

中醫(yī)認為“有諸內(nèi)，必形諸外”，因此，在不打開“黑箱”的情況下，通過“望、聞、問、切”等手段，將收集到的病理“信息”，運用中醫(yī)理論進行相關(guān)及類比分析，以至推斷病因、病位以及疾病的轉(zhuǎn)歸等。

中醫(yī)學(xué)對草原病情診斷的基礎(chǔ)是草地生態(tài)系統(tǒng)物流、能流與社會經(jīng)濟文化體系的耦合，因此，對草地生態(tài)系統(tǒng)演化過程的深入探索是該理論的基礎(chǔ)。草地生態(tài)系統(tǒng)是自然及人為因素共同影響下的綜合體，其生長發(fā)育過程具有一定的特異性，基于中醫(yī)理論的草原病情診斷還應(yīng)充分考慮草地生態(tài)系統(tǒng)的特異性。此外，草原生態(tài)系統(tǒng)類型千差萬別，但Rapport[34]認為無需比較哪一種類型的生態(tài)系統(tǒng)比另一種更健康，只需比較同一類型生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。在進行草地生態(tài)系統(tǒng)健康評價時應(yīng)該充分考慮不同的草地類型，因地制宜地確定草地健康診斷標準。草地健康評價體系的核心是評價指標體系的可獲得性和量化能力，如何獲得草地健康評價的可量化指標是該方法可行性的基礎(chǔ)。此外，對該方法的預(yù)測性和反演性也是決定該方法是否具有可行性的前提。一旦基于中醫(yī)理論的草原病情診斷學(xué)得到推廣，草地的健康預(yù)警模式將大大完善，這將大大減少草地恢復(fù)過程的人力及物力，對當?shù)丶爸苓吷鷳B(tài)安全提供更有力的保障。當然，基于中醫(yī)理論的草原病情診斷學(xué)目前只是一個提議，其需要完善和豐富的內(nèi)容還有很多，還需進一步研究。

[1] 李博,楊持.草地生物多樣性保護研究[M].呼和浩特:內(nèi)蒙古大學(xué)出版社,1995：126-128.

[2] 楊亞娟,景國臣.論草地植被與土地荒漠化[J].水土保持科技情報,2003(1):44-45.

[3] 韓永偉,韓建國,張?zhí)N薇,等.農(nóng)牧交錯帶草地植被的水土保持作用研究[J].水土保持學(xué)報,2004(4):24-28.

[4] 許志信,李永強.草地退化對水土流失的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2003,17(1):65-68.

[5] 廖國藩,賈幼陵.中國草地資源[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1996:1-14.

[6] 劉起.草地與國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展[J].四川草原,1998(3):1-4.

[7] 劉興元,郭正剛,尚占環(huán),等.學(xué)科建設(shè)是推動草業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[J].草業(yè)科學(xué),2010,27(8):155-160.

[8] 國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于加強草原保護與建設(shè)的若干意見[C].北京:北京中央國務(wù)院,2002:19.

[9] Rapport D J.Ecosystem Health[A].Oxford:Black well Science，Inc.,1998.

[10] Rapport D J，Costanza R，McMichael A J.Assessing ecosystem health[J].Trends in Ecology & Evolution,1998,13(10)：397-402.

[11] Shrader-Frechette K S.Ecosystem Health:A new paradigm for ecological assessment[J].Trends in Ecology & Evolution,1994,9(12):456-457.

[12] 郭月玲,江海東,蔣志峰.中國草地生態(tài)環(huán)境退化的原因與對策[J].畜牧與飼料科學(xué),2011,32(8):81-82.

[13] Sonstegard R A，Leatherland J F.Great lakes cohosalmon as an indicator organism for ecosystem health[J].Marine Environmental Research,1984,14:1-4.

[14] Edwards C J,Ryder R A,Marshall T R.Using laketrout as a surrogate of ecosystem health for oligotrophic waters of the Great Lakes[J].Journal of GreatLakes Research,1990,16(4):591-608.

[15] 葉鑫,周華坤,趙新全,等.草地生態(tài)系統(tǒng)健康研究述評[J].草業(yè)科學(xué),2011，28(4):549-560.

[16] 劉紀遠,邵全琴,樊江文.三江源區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)綜合評估指標體系[J].地理研究,2009,28(2):273-284.

[17] Jorgensen S E.Exergy and ecological buffer capacitiesas measures of ecosystem health[J].Ecosystem Health,2005,1(3):150-160.

[18] Van Jaarsveld A S，Biggs R，Scholes R J，etal.Measuring conditions and trends in ecosystem services at multiple scales: the Southern African Millennium Ecosystem Assessment (SAfMA) experience[J].Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences,2005,360:425-441.

[19] 周立業(yè),郭德,劉秀梅,等.草地健康及其評價體系[J].草原與草坪,2004(4):17-20.

[20] 袁興中,劉紅,陸健健.生態(tài)系統(tǒng)健康評價——概念構(gòu)架與指標選擇[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2001,12(4):627-629.

[21] Gallopin G C.The potential of agroecosystem health as a guiding concept for agricultural research[J].Ecosystem Health,1995,1:129-141.

[22] 畢東蘇,郭小品.長三角城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].生態(tài)環(huán)境,2003,2:327-330.

[23] 于格,魯春霞,謝高地.草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究進展[J].資源科學(xué),2005,27(6):172-179.

[24] 王蕾,王寧,張逸.草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究進展[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)研究,2006,27(4):50-53.

[25] 姜立鵬,覃志豪,謝雯,等.中國草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值遙感估算研究[J].自然資源學(xué)報,2007,22(2):161-170.

[26] 劉笑非.中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社,2007.

[27] 曹廣民,杜巖功,梁東營.高寒嵩草草甸的被動與主動退化分異特征及其發(fā)生機理[J].山地學(xué)報，2007,25(6):641-648.

[28] 林麗,曹廣民,李以康,等.人類活動對青藏高原高寒矮嵩草草甸碳過程的影響[J].生態(tài)學(xué)報,2010,30(15):4012-4018.

[29] 王長庭,龍瑞軍,王根緒,等.高寒草甸群落地表植被特征與土壤理化性狀、土壤微生物之間的相關(guān)性研究[J].草業(yè)學(xué)報,2010,19(6):25-34.

[30] 高英志,汪詩平,韓興國,等.退化草地恢復(fù)過程中土壤氮素狀況以及與植被地上綠色生物量形成關(guān)系的研究[J].植物生態(tài)學(xué)報,2004,28(3):285-293.

[31] 高桂芹.東平湖濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究[D].濟南:山東師范大學(xué),2006.

[32] Suter G W.A critique of ecosystem health conceptsand indexes[J].Environmental Toxicology and Chemistry,1993,12:1533-1539.

[33] Pyke D A,Herrick J,Shaver P,etal.Rangeland health attributes and indicators for qualitative assessment[J].Journal of Range Management,2002,55(6):584-597.

[34] Rapport D.Defining ecosystem health[A].In:Rapport D，Costanza R，Epstein P R,etal.Ecosystem Health[C].Mal-den，Massachusetts:Blackwell Science Inc.,1998:18-33.