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红树林生态系统健康评价的方法及其优缺点评析报告人：曹瑞指导教师：谢跟踪（教授）报告时间：2014年9月红树林生态系统是以红树植物为建群种，分布在热带、亚热带海岸潮间带贪图上的湿地生态系统[1]。我国的红树林分布于海南、广西、广东、福建、台湾、香港和澳门等地，浙江南部有人工引种[2]。红树林湿地高生产力、高归还率和高分解率的特性使得红树林生态系统的能量流动和物质循环高速运转，在降解污染物、净化海水、维持生态多样性、维护河口海岸食物链、促进近海渔业、促淤和防浪护堤等方面发挥着重要作用[3]。然而，随着经济的发展人为活动的侵占和众多因素的干扰，红树林资源出现日益严重的面积萎缩、环境恶化、结构简单等退化现象[4]，红树林生态系统的评价和保护也日益成为政府和学者们关注的焦点。国内外学者在红树林湿地干扰状况(自然干扰［5-6］、人为干扰［7］)、生态系统环境质量(沉积物环境[8]、水体环境[9])、生态系统健康(湿地健康［10-11］、群落健康［12-13］、景观格局［14]及病虫害［15-17］)方面开展了大量研究工作，依据各自评价目标不同构建不同的指标体系，取得了较好的评价效果，同时也运用到了一些评价方法。一、指示物种法指示物种法主要是依据生态系统的关键物种、特有物种、指示物种、濒危物种、长寿物种和环境敏感物种等的数量、生物量、生产力、结构指示、功能指标及一些生理生态指标来描述生态系统的健康状况，包括单物种生态系统健康评价和多物种生态系统健康评价[18]。1.优点：指示物种评价法简便易行，利用一些物种的数量和指标即可反映该红树林生态系统的健康程度，从而作出评价，同时，所得的结论有助于从纵向和横向上比较不同级别的红树林生态系统健康状况。2.缺点：指示物种法只从红树林生态系统的物种出发反映其健康状况，涉及的面单一，因此结论也不够准确，缺乏饱满度。二、结构功能指标法结构功能指标法是考虑物种类群的组织水平、尺度、指示物种间的相互作用，并借鉴一些常规的化学、湖沼学、生理学、生态学和毒理学手段[19]的一种方法。1.优点：结构功能指标法综合了生态系统的多项指标，反映了生态系统的过程，且从生态系统的结构、功能岩体过程，生态服务和产品服务的角度来度量生态系统健康，同时强调生态系统为人类服务，强调生态系统与区域环境的演变关系，也反映了生态系统的健康负荷能力及其受胁迫后的健康恢复能力，反映了生态系统不同尺度的健康评价转化，适用于任何类型的生态系统。2.缺点：运用结构功能指标法评价红树林生态系统时选择的指标必须准确，这是能否准确反映红树林生态系统健康状况的关键，而且该方法中各个指标的数据获得过程复杂，耗时长。三、生态系统失调综合症诊断法生态系统综合症诊断法是选择一组关键指标，来评估生态系统处于有害环境压力下的特征。主要表现为生物多样性下降（包括生境、物种、基因水平）、营养资源受损、初级生产者的减少、生物组成的变化、外来物种和r对策的降低、能流的变化、污染物或有毒物质在生态系统中累积等[20]。1.优点：生态系统失调综合症诊断法可以选择的指标种类很多，对于红树林生态系统，可通过监测水体是否富营养化、沉积物和底栖动物中重金属含量是否超标，红树植物、鸟类等的生物多样性是否下降、生境面积是否减少、结构功能是否发生变化来诊断系统是否失调。而且这些指标直观性很强，比较有说服力。2.缺点：此方法选用单一的指标无法准确反映出该红树林生态系统的健康状况，因此，必须选用多个指标进行评价，但是每个指标所得结论不一定相同，所以在运用上存在局限性。四、生态系统健康风险评价法评价危害生态系统健康的不良事件发生概率以及不同概率下不良事件所造成后果的严重性，主要是对具有不确定性的灾害或事件对生态系统及其组分可能造成的损伤进行预测、分析和评价[21]。1.优点：红树林湿地生态系统健康的风险因子很多，如病虫害、特大冻害、生物入侵、溢油事故、人类活动等，可通过风险评估法评估各种风险对红树林湿地生态系统结构和功能等产生的不利作用的可能性和危害程度，另外，还可以评估红树林湿地生态系统对邻近生态系统及人类健康的风险，如底栖动物富集的重金属过量可能通过食物链危害到人类健康。2.缺点：生态系统风险评估的最终受体除人类外，还包括生态系统的各个组建水平—个体、种群、群落、生态系统及环境，同时要考虑生物间以及不同组建水平的生态风险之间的相互作用，过程较复杂。并且评价所得到的动植物死亡率数据精确度不够高，通常结论都在该数据上下波动。五、生态脆弱性和稳定性评价根据生态系统抵抗压力的能流大小来评价其健康程度，即生态系统抵抗自然或人为干扰后恢复原来状态的能力，从生态稳定性和生态脆弱性方面来评价生态系统的健康状况，根据不同生态系统进行生态系统脆弱性评价和生态系统稳定性评价。建立模型的关键因素有系统受胁迫的历史，包括胁迫类型、强度、存在时间、系统响应时间等[22]。1.优点：可通过分析其脆弱性和稳定性看其对外界压力的抗干扰程度及自我恢复能力，可对比不同区域红树林的稳定性是否一致，如对比天然红树林和人工红树林的稳定性，从而评价红树林的生态恢复效果，并整体评价生态系统在各种压力作用下的健康趋势。并且，涉及的领域广，具有较强的综合性。2.缺点：构建基于脆弱生态环境形成过程的评价指标体系的过程包括了脆弱性的来源、现状、驱动力及演替过程等，比较复杂。并且，生态脆弱性研究涉及多个领域,包含诸多内容,因子复杂,这就可能造成研究面广而深度不足的问题。六、生态功能评价法通过研究生态系统功能的变化，来反映生态系统的健康状况。以湿地生态系统为例，包括湿地功能快速评价和湿地功能价值定量化。湿地功能快速评价在国外研究较多，当前美国广泛适用的湿地系统功能评价技术包括描述法、湿地评价技术、威廉康新州快速评价法、维吉尼亚州滨海平原非潮汐湿地功能评价技术、北卡罗来纳州湿地等级指南、马里兰州湿地功能评价的环境方法、湿地快速评价程序等8种技术[23]。湿地生态系统服务功能的价值定量化，指将湿地生态系统功能转化为货币形式，直观地反映湿地的功能和作用，主要采用市场价值法、机会成本法、碳税法、旅行费用法、影子工程法和替代花费法等方法进行评估[24]。1.优点：湿地功能快速评价法属于定性评价，评价时快速简便，湿地功能价值定量化属于定量评价，所得到的结论准确性高。并且，根据不同情况，可灵活应用生态功能评价法评估红树林生态服务功能的变化情况，进而反映生态系统的健康状况。2.缺点：湿地功能快速评价法所得结论笼统，准确性低，湿地功能价值定量化消耗时间以及人力、物力、财力。以上的六种方法在使用上相互交叉。比如，用结构功能指标法、生态系统失调综合症诊断法、生态脆弱性和稳定性评价，可分析构成红树林湿地生态系统各要素及其系统层面的健康状况，判断其活力、组织结构和恢复力水平等；利用生态系统健康风险评估法又可分析红树林湿地生态系统对邻近生态系统和人类健康的影响，同时反过来分析人类活动对其的影响；而生态功能评价法又可分析红树林对人类生活提供的生态服务功能的增减情况，从人类社会发展需求的角度，分析红树林湿地生态系统的健康情况[11]。读后感想暑假期间，我阅读了近十篇有关红树林生态系统的文献，收获了很多。起初对红树林的了解只是定义和特点，经过这段时间的阅读，现在对红树林生态系统的评价方法和评价指标等有了初步的概念，也有一些感想：首先，红树林生态系统有天然的海岸防护林，可以净化海水，促淤造陆，对科研和生态旅游也有促进作用，是生物的理想家园。然而，随着人类不合理开发活动导致了红树林湿地面积剧减、生物多样性下降、生态服务功能变弱,致使红树林保护管理难度加大。因此，保护红树林生态系统，是学者们的当务之急。其次，我在阅读过程中发现红树林生态系统的探究中，国外的研究起步早，方法多，对红树林生态系统的研究更深入，有很多值得借鉴的地方，这次本人阅读的大部分为中文文献，所以我认为我接下来的任务是加强英文文献的阅读，从中获得更多知识。最后，我认为我还要加强对GIS，遥感的学习，运用这些手段为红树林生态系统健康评价提供数据，从而更深入的探究红树林生态系统的健康状况。这是第一次写读书报告，用的时间太长，实在想对谢老师说声抱歉，报告里很多概念和语句我虽然修改过，但还是存在很多不足之处，望老师批评指正。接下来的研究生生活很荣幸能跟谢老师学习，我也会努力阅读文献，扩大知识面，不让您失望。参考文献：[1]陈宜瑜，吕宪国.湿地功能与湿地科学的研究方向[J].湿地科学，2003,1（1）：7-11.[2]王丽荣,李贞,蒲杨婕,廖文波,张乔民,余克服,赵焕庭.海南东寨港、三亚河和青梅港红树林群落健康评价[J].热带海洋学报,2011,02:81-86.[3]林鹏.中国红树林生态系[M].北京:科学出版社,1997,47-52.[4]DUKENC，MEYNECKEJO，DITTMANNS，etal．Aworldwithoutmangroves[J]Science,2007,317(5834):41-42．[5]DOYLETW,KＲAUSSKW,WELLSCJ.LandscapeanalysisandPatternofhurricaneimpactandcirculationonmangroveForestsoftheEverglades［J］．Wetlands，2009，29(1):44-53．[6]SIＲIKULCHAYANONP，SUNW，OYNANTJ．Assessingtheimpactofthe2004tsunamionmangrovesusingremotesensingandGIStechniques［J］．InternationalJournalofRemoteSensing,2008,29(12):3553-3576．[7]TONGPHS，AUDAY，POPULUSJ，etal．AssessmentfromspaceofmangrovesevolutionintheMekongDelta;inrelationtoextensiveshrimpfarming［J］．InternationalJournalofRemoteSensing，2004，25(21):4795-4812．[8]JOANAFP,DEOLIVEIRAOMC,DOMINGUEZJML,etal．IntegratedassessmentofmangrovesedimentsintheCamamuBay(Bahia，Brazil)[J].EcotoxicologyandEnvironmentalSafety,2011，74:403-415．[9]SATHEESHKUMARP,KHANAB.IdentificationofmangrovewaterqualitybymultivariatestatisticalanalysismethodsinPondicherrycoast,India[J].EnvironMonitAssess，2012，184:37[10]郑耀辉，王树功，陈桂珠．滨海红树林湿地生态系统健康的诊断方法和评价指标[J].生态学杂志，2010，29(1):111-116．61-3774．[11]王树功，郑耀辉，彭逸生,等.珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康评价[J]．应用生态学报，2010，21(2):391-398．[12]LONGONJEN，SIMON，DAVEＲ．Assessingecosystemeffectsofsmall-scalecuttingofCameroonmangroveforests［J］．JournalofEcologyandtheNaturalEnvironment，2012，4(5):126-134．[13]BANDEIRASO，MACAMOCCF，KAIROJG，etal．Evaluationofmangrovestructureandconditionintwotrans-boundaryareasintheWesternIndianOcean[J].MarineandFreshwat