濕地生態系統健康評價研究

摘" 要：濕地生態系統的健康評價對于濕地的保護與管理，對于生態環境的構建、和諧發展有著重大意義。該文分析對濕地生態系統健康的有關定義，總結國內外對濕地生態系統的健康評價特點，綜述中國濕地現有環境健康評價的理論方法、評價制度和評價方式，提出當前中國濕地生態系統健康評價研究的不足之處。

關鍵詞：濕地生態系統；健康評價；生物評價法；指標體系法；比較分析

中圖分類號：X826" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）07-0033-04

Abstract： The health assessment of the wetland ecosystem is of great significance for the protection and management of wetlands and for the construction and harmonious development of ecological environment. This paper analyzes the relevant definitions of wetland ecosystem health， summarizes the characteristics of wetland ecosystem health assessment at home and abroad， and elaborates the theoretical methods， assessment systems and evaluation methods of the existing environmental health assessment of wetlands in China. The shortcomings of the current research on wetland ecosystem health assessment in China are pointed out.

Keywords： wetland ecosystem; health assessment; biological evaluation method; index system method; comparative analysis

作為地球三大生態系統之一的濕地——區分于水域與陸相中間的過度類型生態，是由陸地生態體系與水產自然環境作用后所產生的一個生態環境，同時又是地球上生命復雜性最豐厚、社會功能多樣化的天然生態和人類最重要的自然棲息地之一[1]。隨著經濟的發展，大部分濕地因人類過度開墾而變成農田，原調節洪水的功能也就沒有了。向濕地大量排放工業廢水（渣）、生活廢棄物和肥料及殺蟲劑等有害物質，不但影響生態多樣性，同時也嚴重影響了地下水、土表水和土地周圍的環境。當河湖富營養化污染嚴重時，藻類生長旺盛，遮擋陽光和阻礙氧氣的進入，導致河湖的魚類大量減少，對濕地資源造成的威脅突出[2]。濕地生態系統的健康是個非常復雜的問題，不同類型的濕地，有不同的衡量指標，有不同的衡量標準[3]。目前，已有的報告從國際濕地公園自身構造、功能、環境評估理論和指標體系等方面，系統闡述了國外濕地生態系統研究進展，并給出了生態體系健康的方向定義[4-5]。濕地生態系統的健康因人為干擾等因素受到前所未有的沖擊。現總結了國內外關于濕地健康評價的研究成果，為濕地自然生態體系持續健康發展提供了依據，并介紹了濕地自然生態系統的健康評價方式與指標體系。

1" 濕地生態系統健康

20世紀40年代初期，由美籍心理學家Aldo[6]首先引入“土地疾病”的概念，即描繪因土地功能失調的疾病。Rapport等[7]在1979年提出了“生態系統醫學（Ecosystem Medicine）”的新涵義，將整個生態系統當成一個整體加以評價，并對這種領域開展了新的研究。1989年，Rapport[8]就生態系統健康的重要意義做出了闡述。Karr等[9]重新定義了生態系統健康概念，即生態系統的潛能已被實現且條件相對穩定，在受到外部影響的情形下可以實現自我恢復。

國外對濕地生態健康評價的研究起步早于中國。中國濕地生態健康研究開始于近十幾年，中國濕地評價形式從單一、片面向復雜、全方位演變，評價領域也從小范圍向多領域拓展，對中國濕地的生態安全評估的手段也日趨多元。濕地生態系統健康的發展，是指可以實現中國濕地生態系統的生態效益、經濟利益與社會效益的結合價值，具有功能完善、特點突出和可以自我維持與發展的濕地生態系統。中國濕地科學自然生態系統健康，是指中國濕地生態系統結構功能健全、特點突出及能夠自我維護與發展。濕地對生態系統健康的影響概念分為廣義和狹義2方面。廣義的濕地生態系統健康，包含了濕地自我恢復力及對外界擾動的適應力；而狹義的濕地生態系統健康，是指濕地自我承載能力[10]。

2" 濕地生態系統健康評價

濕地生態系統功能評估，是指根據濕地生態系統自身所產生的生物系統特征及其所形成的功能規律，進行對生態系統在外部影響作用下產生特性的總體研究。濕地生態系統質量評價進一步診斷為生態系統嚴重退化的重要預警因素，并對其進行分析和歸納。為更好地運用濕地生態體系改造自然環境，并創造良好的人文環境，濕地自然生態體系的健康評價將為濕地公園管理部門提供技術參數指導和管理辦法[11]。

較早對濕地生態健康問題開展科學研究的其他國家，已經形成了比較完善的綜合性環境評估系統。20世紀末，美國國家環保局已經對濕地公園生態環境開展了多方面的系統性研究，研究內容涉及從生態本身到客觀條件影響下的一系列指標[12]。Behn等[13]利用植被的種類及屬性評估了東非濕地的退化情況。Bylak等[14]使用F-IBI指標系統評價佛蘭德斯上游河流濕地的健康狀況，研究成果表明該評價體系的展示性能良好，并滿足了WFD（歐盟水框架指令）所提出的國際標準。Jacob等[15]通過對休倫湖湖濱濕地草甸濕地植物進行度量來評估湖泊濕地的生態系統健康狀況。Grabas等[16]利用聚類分析和主要成分分析法，對濕地進行健康評價，確定生態系統的評價標準。

國內在2000年以前相關學者對于濕地的健康評價關注較少，較多的是偏向國家濕地公園的研究。王瑜等[17]以松花江流域的大型底棲哺乳動物的種群結構情況為基準，建立了B-IBI評估系統，并利用該評估系統對松花江流域生態系統健康狀況開展研究，得出其嚴重損害的結論。崔勝菊[18]在對天津橋園人工濕地研究時分析了傳統人工濕地的缺點。李玉鳳等[19]以社會經濟和生態系統為基礎建立評級指標體系，評價濕地公園景觀健康存在空間差異。趙廣琦[20]將每個濕地的不同因素進行綜合評價，確定了研究區域內不同濕地生態系統健康的分布也是不同的。

3" 濕地生態系統健康評價方法

在濕地健康方面的研究，國外的濕地健康評價研究起步相對于國內較早，隨著不斷研究和了解濕地生態系統的健康狀況，國內外學者開展濕地衛生評估綜合工作。發達國家在1970年以后已經開始考慮將城市的發展與城市濕地環境健康相聚攏，并在城市的規劃設計中逐步綜合考慮城市濕地健康的恢復。中國則在21世紀初期開始關注這方面的問題。目前在學術界把各有優缺點的評價方法主要歸納為生物評價法和指標體系法[21]。指示性生物的研究，國外學者最早。而國內的學者則更多地選擇了指標體系法來進行研究。近些年來隨著科技的進步及3S等技術的開發應用，許多方法都被運用進濕地生態系統健康評價，研究方法的差異是由于研究思路和評價目的不同所產生，隨著對濕地研究的不斷深入，人們對濕地的了解也越來越多。評價濕地的內容也在增加，因此評價方法不能局限于過去。

3.1" 生物評價法

指示性生物評估方案，流程一，先確認瀕危物種、指標生物、關鍵物種、特有生物、長壽生物和環境敏感生物。流程二，用最合適的方式衡量其數量、生物量、生產力和結構功能等方面的指標，還有生理生態方面的一些指標。最后一步則是用這些測度指標評價濕地的健康程度[22]。Montefalcone等[23]利用指示物種法中的海草評價研究區健康程度的測度指標；鄭耀輝等[24]以海蛙作為評價生態環境的功能指標，對紅樹林濕地的生態健康狀況進行了系統的評價。Boulton[25]認為指示物種法在實際運用中沒有考慮人類健康與社會因素，因此難以對濕地變化做出科學的預測。此類的評價方法假定由于人們對自然環境變化、指示生物篩選過程、所選擇的種群，還有其他所有涉及濕地生態系統演變的重要因子都將體現在該種群的變動中，采用某一個指數對濕地的整體健康狀況進行了綜合評價。

生物完整性指數評價法是一種利用各種生物的測度指標作為確定濕地健康程度，是Karr等[9]提出的利用魚類劃分河系等級的方法。隨著研究的深入，國外學者嘗試著將IBI評價方法使用范圍擴大，也逐步應用在濕地評價。生物完整性指數（IBI）是指可量化研究人類干擾和生命功能間的相互作用，并對干擾反應靈敏的一個生物指標。為解決以單一指標評價濕地的自然生態系統健康問題，生物完整性指數法需要大量的時間和勞動力去進行實地調查，結合實際情況篩選合適的生物指標，收集數據。

從目前國內外的研究發現，在生態系統的健康評價中，可以使用浮游植物、魚類和底棲無脊椎動物等作為指示性物種，評價結果和優缺點各不相同。蔡琨等[26]以浮游植物為指標，對太湖水生態系統健康進行了評價。Weisberg等[27]以魚類為指標，建立生物完整性評價，證明佛蘭德斯上游河流濕地的評價指標符合WFD的標準。蘆康樂等[28]以底棲無脊椎動物作為指標，發現三江平原沼澤濕地生態系統健康受到損傷。生物完整性指數的難度相對于其他指標而言較大，需要花費大量的時間來進行研究，并不適合尺度較大的濕地。

3.2" 指標體系法

指標體系法在國內使用較為廣泛。根據評價目的和原則在研究區域內建立起符合其特征的評價指標體系，然后根據數理方法計算評價結果。PSR模型是目前國內使用最廣泛的指標系統選擇框架[29]。隨著數理統計領域的不斷發展，計算機領域的不斷深入，越來越多的評價方式出現在大眾視野中。有的學者對于評價方法做出了比較[21]，見表1。舒遠琴等[30]通過綜合評價法所建立的對云南省紅河哈尼梯田濕地的生態系統健康評價的重要指標，為濕地的發展提出改進策略。周林飛等[31]運用層次分析法，構建了石佛寺人工濕地生態系統健康評價指標體系，結果表明該濕地的健康狀況為II類，與實地狀況一致。謝放等[32]尖利用指標體系法，構建了模糊綜合評價模型，得出人工濕地健康評價綜合評分為0.784的結論。因為指標體系法的因素很多，各研究機構的研究范圍、側重目標等也多種多樣，所以提出了不同的評判尺度，得出的評價結果也是不一樣的。

4" 結束語

判斷濕地環境系統管理方法是否科學的終極目的在于通過對退化濕地的恢復與整治，以形成可持續開發的濕地生態系統。濕地生態系統的健康評價，由于受到資料、數據和研究水平等方面的限制，仍有不少不足之處，所構建的評估制度也不夠全面。在今后的科學研究中，將做好對濕地生態多樣性的研究，特別是針對不同種類的濕地、在同一濕地中動植物群落的種類組成、不同類型動植物的空間分布與數量差異等情況，開展更細致的研究。通過對比分析濕地生態系統的健康狀況，對不同種類的濕地公園形成了相應的符合實際狀況的健康評價系統。同時，還要通過不同的考核方式，對同一濕地的考核結果和差異進行濕地生態系統健康評價工作的檢驗，使考核結果在主觀作用下也具有公正性和可靠性。

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