葉 鑫,周華坤,趙新全,溫 軍,陳 哲,段吉闖

(1.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所,青海 西寧 810008； 2.中國(guó)科學(xué)院研究生院,北京 100049)

草地是地球上最重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型之一，也是我國(guó)陸地面積最大的生態(tài)系統(tǒng)，具有多種生態(tài)和經(jīng)濟(jì)功能。草地生態(tài)系統(tǒng)儲(chǔ)存了陸地生態(tài)系統(tǒng)中近1/3的有機(jī)碳，維持著約30%的凈初級(jí)生產(chǎn)力[1]，并在生物多樣性保護(hù)和碳匯功能維持等方面發(fā)揮著極其重要的作用。但近年來(lái)人類過(guò)度的開(kāi)發(fā)活動(dòng)導(dǎo)致了全球氣候反復(fù)無(wú)常、土壤沙漠化嚴(yán)重、自然災(zāi)害頻發(fā)等一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，人類開(kāi)始對(duì)自己的行為進(jìn)行反思，也由此促成了生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)的發(fā)展。對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評(píng)價(jià)能為人類的生存和發(fā)展提供草地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況診斷的可能性、病因?qū)W早期警示指標(biāo)、治療能力及防治措施,提出草地生態(tài)系統(tǒng)的管理指南[2]。但如何才算健康，怎樣來(lái)評(píng)價(jià)健康卻成為了貫穿草地生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的主線。Pyke等[3]認(rèn)為,草地健康是草地生態(tài)系統(tǒng)中土壤、水分與生物資源的屬性。同時(shí)還包括草地生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成及所維持的人類賴于生存的自然環(huán)境條件與效用，即草地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。目前，很多人對(duì)健康一詞不能準(zhǔn)確定義的原因在于，它把用于個(gè)體或小尺度范圍的概念應(yīng)用到了系統(tǒng)的層面。概念模糊的原因是沒(méi)有找到合適的度量標(biāo)準(zhǔn)，不夠直觀[4]。有學(xué)者[5]用全面平衡法計(jì)算了環(huán)境惡化對(duì)人類健康影響的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，它與其他方法的區(qū)別在于提出了部分和整體間動(dòng)態(tài)的關(guān)系且便于理解。它指出環(huán)境惡化對(duì)人類健康的影響降低了勞動(dòng)力的供給，同時(shí)最終增加了對(duì)健康服務(wù)的需求。Wan等[5]認(rèn)為對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康價(jià)值評(píng)價(jià)是將其納入社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系與市場(chǎng)化的必要條件，其本質(zhì)就是把生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互結(jié)合起來(lái)，以得到人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康的正確認(rèn)識(shí)?；诖?，對(duì)于草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的方法、研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇、權(quán)重確定等難點(diǎn)問(wèn)題給予建議，指出草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究的發(fā)展趨勢(shì)都很有必要。

1 草地生態(tài)系統(tǒng)健康研究的發(fā)展

1.1生態(tài)系統(tǒng)健康 生態(tài)系統(tǒng)健康的提法可追溯到20世紀(jì)40年代，Leopold提出了“土地健康”概念，他認(rèn)為健康的土地是指為人類所占領(lǐng)但沒(méi)有使其功能受到破壞[6]。20世紀(jì)70年代，有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)健康的研究才正式開(kāi)始，但最初的研究都是對(duì)其概念進(jìn)行界定。1992年，Constanza[7]認(rèn)為如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定而且可持續(xù),具有活力,能維持其組織且保持自我運(yùn)作的能力,對(duì)外界壓力有一定彈性,那么這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就是健康的。隨后，Karr等[8]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)健康就是生態(tài)完整性，且在受干擾時(shí)具有自我修復(fù)能力。1996年，國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)會(huì)將生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)定義為研究生態(tài)系統(tǒng)管理的、預(yù)防性的、診斷性的和預(yù)兆的特征,以及生態(tài)系統(tǒng)健康與人類健康之間關(guān)系的一門科學(xué)[9]。1999年，Jorgensen[10]提出生態(tài)系統(tǒng)健康共涵蓋6個(gè)方面：自我平衡、沒(méi)有病征、多樣性、有恢復(fù)力、有活力和能夠保持系統(tǒng)組分間的平衡。而后聯(lián)合國(guó)新千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(MA)概念框架,將生態(tài)系統(tǒng)為人類福祉提供的各種服務(wù)作為評(píng)估過(guò)程中所關(guān)注的核心內(nèi)容, 同時(shí)也充分考慮生態(tài)系統(tǒng)自身的健康狀況[11]。不管健康的概念究竟如何演變，它所涵蓋的范疇是越來(lái)越廣，同時(shí)也越來(lái)越全面。2006年，國(guó)內(nèi)學(xué)者也提出生態(tài)系統(tǒng)健康是指系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)未受到損害，關(guān)鍵生態(tài)組分和有機(jī)組織被保存完整，且缺乏疾病，對(duì)長(zhǎng)期或突發(fā)的自然或人為擾動(dòng)能保持著彈性和穩(wěn)定性，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性、活力和相應(yīng)的生產(chǎn)率，其發(fā)展終極是生態(tài)整合性[12]。

但也有對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康持反對(duì)態(tài)度的學(xué)者，如Suter[13]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)不是生物，不會(huì)像生物一樣生活，也不會(huì)擁有生物的健康特性。朱建剛等[14]從整體性、穩(wěn)定性、可持續(xù)性角度說(shuō)明了生態(tài)系統(tǒng)健康是客觀存在的。也有人認(rèn)為,因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)健康并不是生態(tài)系統(tǒng)本身的內(nèi)在屬性,而是人們賦予給它的,所以每個(gè)人都可以按照自己的理解賦予生態(tài)系統(tǒng)健康不同的含義[15]。正因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)不像任何生命個(gè)體那樣有一個(gè)清晰的邊界,這些特點(diǎn)使得找到一種參考狀態(tài)變得非常困難。且任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是一個(gè)多元的復(fù)合體，并沒(méi)有足夠的生態(tài)學(xué)知識(shí)或客觀依據(jù)來(lái)證明某一元素比另一元素更重要，這就給人們關(guān)于評(píng)價(jià)達(dá)成共識(shí)造成了困難。有提出利用熱力學(xué)原理來(lái)判斷生態(tài)系統(tǒng)健康程度的方法[16]，還有以耗散結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ)設(shè)定健康參考態(tài)的[17]。Rapport[18]認(rèn)為不能比較哪一種類型的生態(tài)系統(tǒng)比另一種更健康,而只能比較同一類型生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。

提出生態(tài)系統(tǒng)健康概念的本來(lái)目的是要為生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)提供一種客觀的度量，以及提供一個(gè)管理目標(biāo)[19]，Nelson[20]認(rèn)為它是健康評(píng)價(jià)也是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一種形式，它作為服務(wù)決策者的工具來(lái)比較優(yōu)先級(jí)別風(fēng)險(xiǎn)，以選擇最有效率的風(fēng)險(xiǎn)管理形式。1998年，Schaeffer和Novak[21]首次探討了有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)健康度量的問(wèn)題，但沒(méi)有給出明確的定義。Rapport等[22]認(rèn)為雖然生物的一些特征在它的整個(gè)生命周期中有很大的波幅，但這僅僅是一種度，這并不否認(rèn)生態(tài)系統(tǒng)健康的范疇很大，但要明確地分解它需要整合社會(huì)、自然、健康科學(xué)的挑戰(zhàn)。如今學(xué)者們對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)健康的研究從簡(jiǎn)單的疾病的尺度，擴(kuò)展到由多重因素共同作用的復(fù)合系統(tǒng)整體性研究。這種健康不僅反映了系統(tǒng)的自然屬性，而且從更大層面上來(lái)說(shuō)它變成了自然、人類、社會(huì)所綜合考量的指標(biāo)。

1.2草地生態(tài)系統(tǒng)健康研究進(jìn)展 草地生態(tài)系統(tǒng)健康是新興的生態(tài)系統(tǒng)管理學(xué)概念的一個(gè)分支，是新的環(huán)境管理和草地生態(tài)系統(tǒng)管理的目標(biāo)[23]。將健康評(píng)價(jià)引入到草地生態(tài)系統(tǒng)的研究，在我國(guó)尚處于剛剛起步的階段，而該項(xiàng)研究最早起源于美國(guó)。1919年，Sampson[24]從土壤有機(jī)質(zhì)及地面凋落物的角度，說(shuō)明土壤狀況是草地基況變化的一個(gè)明確標(biāo)志。1948年，美國(guó)學(xué)者Dyksterhuis[25]提出草原基況的概念，1949年他們又進(jìn)一步提出草原地境學(xué)說(shuō)，以減少種、增加種和侵入種反映植物群落的種類組成，以及它們的蓋度或地上部分生物量所占比例，反映植物群落的結(jié)構(gòu)變化。同時(shí)期，Humphrey和Mehrhoff[26]從草原生產(chǎn)角度給出了對(duì)基況的評(píng)價(jià)。這就是草原生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的雛形。20世紀(jì)60年代，在聯(lián)合國(guó)國(guó)際生物圈計(jì)劃的推動(dòng)下，原來(lái)的以較簡(jiǎn)單的草地組成為評(píng)價(jià)指標(biāo)的方法得到了改進(jìn)和發(fā)展，其中還應(yīng)包括放牧、草地管理、野生動(dòng)物等。80年代，澳大利亞編制了RANGECON軟件對(duì)西部天然草地進(jìn)行基況評(píng)價(jià)，首次實(shí)現(xiàn)了草地基況的程序化操作。最初，南非、澳大利亞、阿根廷等國(guó)的草地評(píng)價(jià)都是以植物組成為基準(zhǔn)點(diǎn)，以相同模型為基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)價(jià)比較[2]。90年代,美國(guó)全國(guó)咨詢中心(NRC)及草原管理工作組(SRM)推薦利用閾值與早期預(yù)警指標(biāo)對(duì)草原屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)[27]。1994年，Dumanski[28]構(gòu)建了草原健康評(píng)價(jià)體系，研究了草地生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和調(diào)控方法。1997年，美國(guó)土地管理局、國(guó)家科學(xué)委員會(huì)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部形成了一個(gè)跨機(jī)構(gòu)的委員會(huì)來(lái)監(jiān)管國(guó)家草地評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展，并從事定量指標(biāo)和協(xié)議的發(fā)展[29]。國(guó)外比較完善且應(yīng)用于實(shí)踐的草地健康評(píng)價(jià)方法是美國(guó)2000年發(fā)布的草地健康質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，但仍是以定性研究為主，提供一個(gè)初步的評(píng)價(jià)。2000-2005年，Pellant等[30]先后提出可用17個(gè)觀測(cè)指標(biāo)對(duì)草地的3個(gè)屬性——土壤穩(wěn)定性、水文學(xué)功能、生物群落完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方法是到目前為止比較完善并且應(yīng)用于實(shí)踐的方法。此外，Ludwig等[31]指出生態(tài)系統(tǒng)可能會(huì)對(duì)干擾產(chǎn)生一種滯后響應(yīng)，這種滯后甚至需要經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，所以評(píng)價(jià)必須加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量未來(lái)狀況的預(yù)測(cè)與預(yù)警。Haas等[32]用生命周期評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)了18塊草地農(nóng)業(yè)在集約型、粗放型、有機(jī)型3種不同農(nóng)業(yè)強(qiáng)度下的環(huán)境影響情況。Sullivan等[33]利用遙感和模型對(duì)草原低地農(nóng)田的生態(tài)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，目的在于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和環(huán)境保護(hù)的平衡，并推薦半改良草地最為適中。由此可見(jiàn)，草地健康評(píng)價(jià)已不再是僅以其本身屬性的好壞來(lái)衡量，而是需根據(jù)草地功能的不同，綜合考慮自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等各方面因素的整合。

國(guó)內(nèi)方面，對(duì)于草地健康的評(píng)價(jià)從理論上雖然也強(qiáng)調(diào)對(duì)綜合各方面因素的復(fù)合評(píng)價(jià)，但實(shí)際上仍停留在自然屬性這個(gè)范圍之內(nèi)。但是對(duì)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上已取得了很大突破。侯扶江等[34]采用生理閾限雙因子法，分析了多年生黑麥草(Leymuschinensis)輪牧草地的健康指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)放牧草地的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。高安社[2]運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)不同放牧強(qiáng)度羊草(Loliumperenn)草原進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定了包括4個(gè)植物方面、3個(gè)土壤方面共7個(gè)健康指標(biāo)。通過(guò)草地生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)，建立兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和草地生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的雙贏策略,來(lái)管理和開(kāi)發(fā)生命支持系統(tǒng),既可保持草地生態(tài)系統(tǒng)健康又使其免于遭受更嚴(yán)重的損傷。

1.3草地生態(tài)系統(tǒng)的退化 我國(guó)的草地生產(chǎn)力水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后,全國(guó)平均每公頃草地僅生產(chǎn)7個(gè)畜產(chǎn)品單位,僅相當(dāng)于澳大利亞的1/10,美國(guó)的1/20,荷蘭的1/50[35]。統(tǒng)計(jì)表明，90%的中國(guó)草地正在某種程度上退化，且退化以200 km2/a的速度增加[36]。研究表明，與氣候變化相比，土地利用的改變及過(guò)度開(kāi)發(fā)對(duì)脆弱生態(tài)系統(tǒng)造成的威脅更大[37]。青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)居于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)交錯(cuò)和綠洲荒漠交錯(cuò)區(qū)，系統(tǒng)具有很強(qiáng)的敏感性和脆弱性，長(zhǎng)期處于多種生態(tài)成分激烈競(jìng)爭(zhēng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中。因此，任何自然或人為的不良外力干擾，都會(huì)造成系統(tǒng)的失調(diào)和惡性循環(huán)[38]。草地退化釋放了大量的溫室氣體，相反健康的草地就必然具有較強(qiáng)的吸收和固碳的能力，起到氣體調(diào)節(jié)和氣候調(diào)節(jié)的作用。Rapport[22]認(rèn)為隨著生態(tài)系統(tǒng)在外界壓力下變得高度退化，它同時(shí)也不能像過(guò)去那樣提供相同水平的服務(wù)功能。生態(tài)系統(tǒng)將在對(duì)需求持續(xù)增加的壓力下繼續(xù)退化，除非人們應(yīng)用保護(hù)和恢復(fù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的健康和完善。所以近年來(lái)人們對(duì)高寒草地的健康尤其關(guān)注。龍瑞軍[39]分析了青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能、生產(chǎn)功能和生活功能的關(guān)系；于格等[40]利用RS和GIS技術(shù)，以生長(zhǎng)季為時(shí)間單元，對(duì)青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。但是有關(guān)高寒草地健康評(píng)價(jià)的研究非常少，因此對(duì)于決策制定者和管理者并沒(méi)有提供有效地可供參考的依據(jù)和措施。吳寧和羅鵬[41]分析了長(zhǎng)江上游高寒草地生態(tài)建設(shè)和管理中生態(tài)理論問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)行的草地管理體制提出了一些質(zhì)疑。這對(duì)高寒草地進(jìn)行健康評(píng)價(jià)的意義非常重大。評(píng)價(jià)的結(jié)果可以完整描述當(dāng)前時(shí)段草地系統(tǒng)的健康水平和整體狀況，進(jìn)行現(xiàn)狀分析，橫向比較不同地區(qū)的健康等級(jí)，提供隨時(shí)間變化的未來(lái)趨勢(shì)，尋求壓力和影響，探求受損原因，并定期地為政府決策、科研及公眾要求等提供統(tǒng)計(jì)總結(jié)和決策報(bào)告[42]。

2 草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的方法和步驟

有些學(xué)者認(rèn)為[43]生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)只是一種在價(jià)值上用來(lái)衡量的東西，而沒(méi)有實(shí)際的可操作性。但人們對(duì)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的初衷是一致的，即評(píng)價(jià)的目的不僅是讓人們知道這個(gè)系統(tǒng)到底健不健康，更重要的是確定生態(tài)系統(tǒng)破壞的閾限，實(shí)施有效的生態(tài)系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的服務(wù)功能和可持續(xù)性。侯扶江和徐磊[44]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的方法，經(jīng)歷了單因子羅列法、單因子復(fù)合法、功能評(píng)價(jià)法和界面過(guò)程法4個(gè)階段。由于草地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)兼有自然和社會(huì)的屬性，傳統(tǒng)的單因子評(píng)價(jià)法雖然易于評(píng)價(jià)，但不能完整反映系統(tǒng)健康狀況，多因子綜合評(píng)價(jià)雖更趨于合理，但過(guò)于復(fù)雜，人為因素大。固此，生態(tài)系統(tǒng)健康也成為了多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。目前，生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)方法很多，其產(chǎn)生的差異主要存在于指標(biāo)體系選取和模型的建立上。

2.1確定評(píng)價(jià)的區(qū)域 要進(jìn)行草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，首先要確定評(píng)價(jià)的區(qū)域。區(qū)域可根據(jù)植物的特征、地表環(huán)境等條件選擇，在此基礎(chǔ)上根據(jù)人們的研究目的和方法進(jìn)行劃分。應(yīng)注意的是，被劃分為一類的草地應(yīng)具有植被特征上的相似性和管理特征上的一致性[45]。參考區(qū)域的選擇要具有一定的代表性，不能是禁牧區(qū)，也不能是干擾過(guò)頻的地區(qū)，它應(yīng)該足夠大且管理較好,以便能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)所有的指標(biāo)。

2.2草地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系 目前常用的生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系包括指示物種法、指標(biāo)體系綜合評(píng)價(jià)法等。選擇適宜的、有代表性的指標(biāo)體系目前研究較多。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署(UNEP)早在1992年于日內(nèi)瓦就建立了海洋生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[46]，是較早的完整的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.2.1指示物種法 指示物種在系統(tǒng)中要求比較敏感，所處的生態(tài)位和發(fā)揮的作用比較特殊。通過(guò)對(duì)不同生物組織水平的相關(guān)信息進(jìn)行分析，可對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前，指示物種法在湖泊生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。Sonstegard和Leatherland[47]指出銀大馬哈魚(yú)(Oncorhynchuskisutch)對(duì)北美大湖區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)健康有指示作用。Edwards等[48]采用鱒魚(yú)(Squaliobarbusaurriculus)為指示種來(lái)監(jiān)測(cè)湖泊貧營(yíng)養(yǎng)化。該方法的缺點(diǎn)是：指示物種的篩選標(biāo)準(zhǔn)不明確，有些采用了不合適的類群，指示物種的一些監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇也會(huì)使評(píng)價(jià)帶來(lái)偏差。

2.2.2結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)體系法 劉紀(jì)遠(yuǎn)等[11]基于MA概念框架,提出了系統(tǒng)完整的三江源區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)體系,包括生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(土地覆蓋結(jié)構(gòu)和草地退化時(shí)空結(jié)構(gòu))、支持功能(初級(jí)生產(chǎn)力、土壤理化性狀、野生動(dòng)物棲息地)、調(diào)節(jié)功能(以水、碳調(diào)節(jié)，徑流調(diào)節(jié)，土壤保持)和供給功能(以水供給和草地承載力)的4大類15個(gè)一級(jí)指標(biāo)、75個(gè)二級(jí)指標(biāo)。南非千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)在多尺度上評(píng)價(jià)了生態(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[49]。Jorgensen[50]通過(guò)結(jié)構(gòu)、功能、系統(tǒng)層面指標(biāo)(由生態(tài)緩沖能力、有效能、結(jié)構(gòu)有效能組成)通過(guò)直接測(cè)量方法(directly measured methods,DMM)及生態(tài)模型方法(ecological model methods,EMM)對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在外部的人為環(huán)境壓力下，結(jié)構(gòu)指標(biāo)首先發(fā)生變化，其次響應(yīng)的是功能指標(biāo)和系統(tǒng)層面指標(biāo)。周立業(yè)等[51]將草地生態(tài)系統(tǒng)健康的指標(biāo)按照其功能分為3類:早期預(yù)警指標(biāo)、適宜程度指標(biāo)和診斷指標(biāo)，但要想精確定量化尚缺乏可操作性。目前，對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評(píng)價(jià)已廣泛使用價(jià)值尺度來(lái)衡量，謝高地等[52]進(jìn)一步評(píng)估了我國(guó)各大區(qū)域草地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值空間分布的差異性。

2.2.3綜合指標(biāo)體系 隨著研究和探索實(shí)踐的深入，生態(tài)系統(tǒng)健康逐步發(fā)展成為包含生態(tài)、人類健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的綜合性概念，并涵蓋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和環(huán)境管理等相關(guān)領(lǐng)域[53]。考慮人類活動(dòng)影響的指標(biāo)體系可分為生態(tài)學(xué)指標(biāo)，物理化學(xué)指標(biāo)和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。針對(duì)不同的生態(tài)系統(tǒng)，指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)模型分為4層：總目標(biāo)層、要素層、屬性層、指標(biāo)層[54]。該指標(biāo)體系法綜合了生態(tài)系統(tǒng)的多項(xiàng)指標(biāo),是從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能演替過(guò)程，生態(tài)服務(wù)和產(chǎn)品服務(wù)的角度來(lái)度量生態(tài)系統(tǒng)健康，強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能[55]。Foggin等[56]通過(guò)對(duì)青藏高原游牧民族的健康狀況和風(fēng)險(xiǎn)因素的評(píng)價(jià)，提出了如何對(duì)他們的健康狀況進(jìn)行改善，這包括多個(gè)角度：教育、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)的資源管理、醫(yī)療人員的訓(xùn)練、便利的交通運(yùn)輸?shù)取Ｓ捎谌虿煌瑓^(qū)域草地類型、規(guī)模及環(huán)境背景差異較大，統(tǒng)一的草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系尚未形成。因此，針對(duì)不同區(qū)域、不同類型草地的特點(diǎn)，建立符合此類草地的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并基于此進(jìn)行縱向比較，是完善草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究的重要途徑。

2.3評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選與確定 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取針對(duì)不同的評(píng)價(jià)對(duì)象和研究目的，即使在同一類型生態(tài)系統(tǒng)中也可能存在著顯著差異。指標(biāo)篩選是評(píng)價(jià)過(guò)程中的難點(diǎn)，一些指標(biāo)難以量化且標(biāo)準(zhǔn)值或閾值難以確定。任海等[57]認(rèn)為評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)有活力、恢復(fù)力、組織結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持、管理選擇、外部輸入減少、對(duì)鄰近系統(tǒng)的影響及人類健康影響8個(gè)方面。Dale和Beyeler[58]的研究認(rèn)為，生態(tài)指標(biāo)應(yīng)該滿足以下多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：易測(cè)量，對(duì)系統(tǒng)壓力敏感，對(duì)系統(tǒng)壓力的反應(yīng)可預(yù)知，可預(yù)測(cè)迫近的系統(tǒng)變化，可預(yù)測(cè)因管理行為而避免的變化，整合性涵蓋系統(tǒng)的各個(gè)梯度，對(duì)自然、人為的干擾下以及隨時(shí)間變化上的反應(yīng)可知，低的變化率。綜上述，選擇指標(biāo)時(shí)應(yīng)遵循整體性、層次性、典型性、科學(xué)性、可操作性和可比性的原則。?nal等[59]認(rèn)為定性定量結(jié)合在草地系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選中亦很重要。徐麗君[60]對(duì)紫花苜蓿栽培草地的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立上采用頻度統(tǒng)計(jì)方法、理論分析法和專家咨詢法相結(jié)合的方式經(jīng)兩輪的篩選，最終確定評(píng)價(jià)集合。周艷麗[61]在比較植被和土壤各個(gè)指標(biāo)變化趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，使用相關(guān)分析篩選出對(duì)放牧干擾敏感且變化相對(duì)穩(wěn)定的8個(gè)指標(biāo)，再綜合各方面因素確定放牧條件下最適宜的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)是凋落物量、群落平均總蓋度和土壤的pH值。目前，對(duì)草地的評(píng)價(jià)指標(biāo)大都集中在對(duì)其自然狀態(tài)的選取上，如穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)指標(biāo)、涵養(yǎng)水源保持水土指標(biāo)、改良土壤監(jiān)測(cè)指標(biāo)[62]。對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人類健康綜合指標(biāo)的考慮還稍顯匱乏。

2.4指標(biāo)權(quán)重的確定 權(quán)重確定應(yīng)該多利用數(shù)學(xué)方法，如利用層次分析法構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，經(jīng)歸一化處理后，確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重[63]。因數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格的邏輯性可對(duì)確定的權(quán)重進(jìn)行處理，從而可盡量剔除一些主觀成分。于聲[64]綜合考慮專家經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法在實(shí)際工作中的普及性和相對(duì)客觀性，采用層次分析法與專家打分法相結(jié)合，是較理想的方式。在對(duì)重慶生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)中，高凱等[65]采用基于熵權(quán)的客觀賦值法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量化處理，大大消除了人為主觀因素的影響，增加了評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性和可信度。一種好的權(quán)重應(yīng)該是指標(biāo)在決策或評(píng)價(jià)中相對(duì)重要程度的一種主觀評(píng)價(jià)和客觀反映的綜合度量。但現(xiàn)行的方法大多只考慮了主觀評(píng)價(jià)的一個(gè)側(cè)面(如層次分析法等)，或者只考慮了客觀評(píng)價(jià)的另一個(gè)側(cè)面(如熵值賦權(quán)法等)。在對(duì)河口生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中，首先用層次分析法確定權(quán)系數(shù)，然后通過(guò)信息熵賦權(quán)法對(duì)確定的權(quán)系數(shù)進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)主觀評(píng)價(jià)和客觀反映的綜合度量[66]。

2.5獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息 豐富的數(shù)據(jù)和信息資源可以提升評(píng)價(jià)的質(zhì)量和精度。評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值及信息來(lái)自于野外生態(tài)調(diào)查、室內(nèi)分析、社會(huì)調(diào)查及經(jīng)濟(jì)核算等方法[67],在對(duì)蛟河流域濕地健康評(píng)價(jià)中利用3S技術(shù)在中國(guó)濕地信息系統(tǒng)中直接提取2000年1∶5 000空間數(shù)據(jù)及濕地生態(tài)系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)[63]，得到評(píng)價(jià)區(qū)域底圖的數(shù)據(jù)獲取方式可以被借鑒到草地生態(tài)系統(tǒng)的大尺度評(píng)價(jià)之中。對(duì)于某些不易定量確定的指標(biāo)，一般采用了隸屬度評(píng)價(jià)的方法來(lái)進(jìn)行量化[54]。

2.6草地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法 近年來(lái)各種評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康的方法大量出現(xiàn)，在城市和濕地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)之中尤其突出。雖然很多方法并未嘗試應(yīng)用于草地生態(tài)系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)，但是有很大的借鑒價(jià)值。由于生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)本身存在一定的主觀因素，因此通過(guò)多種方法的嘗試和比較分析有助于減少人為因素的干擾，得出真實(shí)的結(jié)果。同時(shí)指標(biāo)體系的建立關(guān)鍵在于評(píng)價(jià)方法的選擇，好的評(píng)價(jià)方法不僅可以彌補(bǔ)指標(biāo)選取時(shí)的弊端，而且關(guān)系到評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的準(zhǔn)確性和合理性[68]。所以，對(duì)方法的總結(jié)和探索是十分必要的。

2.6.1VOR評(píng)價(jià)體系模型 用模型進(jìn)行評(píng)價(jià)是一種非常普遍的研究方法。VOR模型是指由美國(guó)生態(tài)學(xué)家Constanza和Rapport提出的為反映生態(tài)系統(tǒng)自身特點(diǎn)的指標(biāo)體系。1999年,VOR綜合指數(shù)被國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)健康大會(huì)接受為生態(tài)系統(tǒng)健康診斷指標(biāo),在實(shí)踐中得到了一定的運(yùn)用[69]。其中活力(V)反映的是系統(tǒng)的能量和活動(dòng)性，它可用生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)生產(chǎn)和能量固定的總量或效率度量；組織結(jié)構(gòu)(O)反映的是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以用生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的組合特征度量；恢復(fù)力(R)指系統(tǒng)應(yīng)對(duì)外部環(huán)境脅迫干擾時(shí)的恢復(fù)能力，可選擇抵御病蟲(chóng)害及恢復(fù)的能力來(lái)度量。其中，恢復(fù)力直接測(cè)量較困難，一般要求借助于計(jì)算機(jī)模型的幫助，如生物地球化學(xué)循環(huán)模型(CENTURY)和林窗動(dòng)態(tài)模型(GAP)，通過(guò)這些模型可以估算出系統(tǒng)從一種狀態(tài)到另一狀態(tài)的臨界值[70]。其評(píng)價(jià)模型可以表示如下：

GEHI=w1V+w2O+w3R

GEHI代表草地生態(tài)系統(tǒng)的健康指數(shù)，V、O和R分別代表活力、組織力和恢復(fù)力，w1、w2和w3分別代表對(duì)應(yīng)的權(quán)重。生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了其不能用單一的觀測(cè)指標(biāo)來(lái)準(zhǔn)確概括，需要相當(dāng)數(shù)量不同類型的觀測(cè)和評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.6.2COVR指數(shù)評(píng)價(jià)體系模型 基況(Condition)可以表示為生態(tài)系統(tǒng)的大氣、土地與位點(diǎn)等因子的綜合,主要指水熱因素與土壤營(yíng)養(yǎng)庫(kù)狀況的綜合。地境是生態(tài)系統(tǒng)存在的自然環(huán)境依據(jù),提供植被生長(zhǎng)的氣候條件和營(yíng)養(yǎng)需求[33]。根據(jù)Hutchinson的多維生態(tài)位概念,侯扶江等[71]以此建立了植物與氣候因子關(guān)系的綜合評(píng)價(jià)模型來(lái)對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià)，用基況修正VOR能夠定量放牧壓力和封育對(duì)草地健康的作用,避免各單項(xiàng)指標(biāo)容易造成的誤差，包含了VOR指數(shù)不能完全反映的草地健康信息。CVOR綜合指數(shù)可以在相同尺度和起點(diǎn)上比較不同類型草地的健康狀況,體現(xiàn)出草地健康主要取決于草地管理水平,具有較大的適用范圍。隨后，對(duì)內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)運(yùn)用COVR指數(shù)，采用相應(yīng)年份直接有效降水量作為群落的基況指標(biāo)[72]，但由于年份直接有效降水量差別不大，可能突出了基況指標(biāo)的貢獻(xiàn)，使COVR和VOR顯著相關(guān)。因此，對(duì)于草甸草原或其他類型草原，考慮生態(tài)系統(tǒng)的群落特征和退化演替中優(yōu)勢(shì)種的更替,選取適當(dāng)?shù)闹参锓N群亦可利用COVR模型進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)。王明君[73]應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)方法與CVOR評(píng)價(jià)方法對(duì)不同放牧強(qiáng)度草地生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行評(píng)價(jià)，雖然兩者的健康指數(shù)有些差異，但將CK的健康指數(shù)都化為1，兩種方法得出的評(píng)價(jià)結(jié)果較為一致，較好地反映了真實(shí)的健康狀況。

2.6.3PSR評(píng)價(jià)模型 壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)評(píng)價(jià)模型是1990年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)在啟動(dòng)環(huán)境指標(biāo)評(píng)價(jià)項(xiàng)目時(shí)首次提出的。PSR模型以系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)響應(yīng)作為生態(tài)評(píng)價(jià)判斷準(zhǔn)則，其中壓力指標(biāo)反映人類活動(dòng)給環(huán)境造成的負(fù)荷；狀態(tài)指標(biāo)表征環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)的狀況；響應(yīng)指標(biāo)表征人類面臨環(huán)境問(wèn)題所采取的對(duì)策與措施。PSR模型的優(yōu)勢(shì)在于綜合了人類活動(dòng)和自然環(huán)境的影響、適用范圍大、強(qiáng)調(diào)因果關(guān)系。劉明華和董貴華[74]在RS和GIS支持下建立了秦皇島地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的壓力-狀態(tài)-響應(yīng)概念框架的指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型，采用典型相關(guān)分析分析了人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況變化的影響。楊一鵬等[75]以遙感數(shù)據(jù)作為信息源，在GIS技術(shù)支持下建立了松嫩平原西部濕地空間數(shù)據(jù)庫(kù)，以PSR模型為研究方法，建立了一套濕地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系大都是以PSR概念模型為基礎(chǔ)建立的，包括草地生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。Chen等[76]以PSR概念框架為基礎(chǔ)，對(duì)錫林郭勒牧草進(jìn)行評(píng)價(jià)，幫助政府制定合理的政策來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)蒙古草原的可持續(xù)發(fā)展。

2.6.4層次分析法 層次分析法(簡(jiǎn)稱AHP法)是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家Satty在20世紀(jì)70年代提出的一種定量與定性相結(jié)合多目標(biāo)決策方法，在各因素之間進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較和運(yùn)算，就可以得出不同方案重要性程度的權(quán)重[77]。該法被廣泛應(yīng)用于自然和城市生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)之中。周華坤等[78]應(yīng)用該方法對(duì)三江源退化草地的原因和治理措施進(jìn)行了定量化評(píng)價(jià)。徐麗君[60]對(duì)4種紫花苜蓿(Medicagosativa)栽培草地健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用了AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，并用生態(tài)承載力的方法進(jìn)行驗(yàn)證，得到了與模糊評(píng)價(jià)相類似的結(jié)果。它的特點(diǎn)是利用較少的定量信息使決策的思維過(guò)程數(shù)學(xué)化，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題提供簡(jiǎn)便的決策方法。它的缺點(diǎn)是無(wú)法有效反映評(píng)價(jià)結(jié)果的空間分布格局。

2.6.5指數(shù)評(píng)價(jià)法 指數(shù)評(píng)價(jià)法以監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之比作為分指數(shù)，然后通過(guò)數(shù)學(xué)綜合作為環(huán)境質(zhì)量評(píng)定尺度[79]，目前最常用的是綜合指數(shù)法，應(yīng)用此法，可以體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的綜合性、整體性和層次性。它的特點(diǎn)是評(píng)價(jià)的指標(biāo)通常有十幾個(gè)甚至更多，根據(jù)不同指標(biāo)的重要性進(jìn)行加權(quán)處理。通常是指標(biāo)的完成值除以指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值，乘以各自權(quán)數(shù)，加總后除以總權(quán)數(shù)得到。羅海江等[80]構(gòu)建了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力指數(shù)評(píng)價(jià)模型,并對(duì)中國(guó)1998-2004年間區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力進(jìn)行評(píng)價(jià),在時(shí)空上的差異上給予了很好的解釋。該方法在草地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中值得借鑒。

2.6.6主成分分析法 主成分分析法(簡(jiǎn)稱PCA)，可以用較少的變量去解釋原來(lái)資料中的大部分變異，將許多相關(guān)性很高的變量轉(zhuǎn)化成彼此相互獨(dú)立或不相關(guān)的變量。評(píng)價(jià)中可將眾多的生態(tài)恢復(fù)環(huán)境效應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)從新整合，抓住對(duì)象的主要方面，剔除眾多指標(biāo)中的重復(fù)信息，不僅減少生態(tài)健康評(píng)價(jià)的工作量，提高評(píng)價(jià)效率，而且可以更加全面地評(píng)價(jià)生態(tài)健康的環(huán)境效應(yīng)[81]。馬成德[82]應(yīng)用主成分分析法,對(duì)青海海南州天然草地典型的23個(gè)草地型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),將海南州天然草地分為3個(gè)等級(jí),并用灰色關(guān)聯(lián)度分析法得出了一致的結(jié)果。Miller[83]利用PCA分析對(duì)Escalante國(guó)家紀(jì)念區(qū)草地健康進(jìn)行大尺度評(píng)價(jià)，為明確生態(tài)位的管理策略提供了依據(jù)。

2.6.7模糊綜合評(píng)價(jià)方法 模糊性是指客觀事物中的不確定性，模糊性的根源在于客觀事物的差異之間存在著中介過(guò)渡[84],模糊綜合評(píng)價(jià)將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，是其他的數(shù)學(xué)分支和模型難以代替的方法。它能將定量指標(biāo)和定性指標(biāo)很好地結(jié)合起來(lái)，用模糊關(guān)系陣對(duì)定性定量指標(biāo)進(jìn)行模糊量化，再通過(guò)模糊權(quán)向量與模糊關(guān)系陣合成得到模糊評(píng)價(jià)向量。它在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中的模型為:H=W×R，式中，H為生態(tài)系統(tǒng)健康狀況矩陣；W為生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)要素的權(quán)矩陣,W=(w1,w2,…,wn)；R為各生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)要素對(duì)各級(jí)健康標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度矩陣[85]。該法在城市生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中運(yùn)用較多，但它在要素對(duì)總體健康程度的權(quán)矩陣的賦值上受到了過(guò)多人為因素的影響。高桂芹[12]對(duì)東平湖區(qū)濕地現(xiàn)狀和湖區(qū)濕地生態(tài)功能的評(píng)價(jià)運(yùn)用了模糊綜合評(píng)判模型，計(jì)算出湖區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康水平，并依此提出了東平湖區(qū)濕地健康恢復(fù)技術(shù)方案。陳銘等[63]對(duì)蛟河流域濕地系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)利用GIS空間技術(shù)，通過(guò)模糊綜合運(yùn)算方法將復(fù)雜多層次評(píng)價(jià)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)。Ferraro等[86]應(yīng)用模糊邏輯的環(huán)境影響指標(biāo)評(píng)價(jià)了南美洲大草原的復(fù)合農(nóng)作物系統(tǒng)，以幫助找出更多可持續(xù)的方法來(lái)管理農(nóng)業(yè)投入。

2.6.8聚類分析法 聚類分析法是根據(jù)離散的數(shù)據(jù)結(jié)果,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法來(lái)計(jì)算它們的相似程度或差異性,反映其親疏程度，具體有歐式距離法和指標(biāo)聚類樹(shù)狀圖[85]。戴瑞[79]進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)用遙感對(duì)所建立的分類模板，在一定的分類決策規(guī)則條件下，對(duì)圖像象元進(jìn)行聚類判斷進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，在人為經(jīng)驗(yàn)劃分放牧壓力的基礎(chǔ)上，周麗艷[61]以植被特征為研究對(duì)象，應(yīng)用聚類法對(duì)研究區(qū)域做了定量劃分，并運(yùn)用歷史資料做了進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.6.9屬性綜合評(píng)價(jià)法 屬性綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)是在屬性集和屬性測(cè)度理論的基礎(chǔ)上提出的對(duì)實(shí)際問(wèn)題的定性描述進(jìn)行度量的一種屬性識(shí)別理論模型。在比較不同地區(qū)同一草地類型健康狀況時(shí)，可由綜合屬性測(cè)度μi向量對(duì)第i個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)屬于哪個(gè)質(zhì)量級(jí)別(健康等級(jí))做出判斷。這種弱序的分割類只是一種相對(duì)的評(píng)價(jià)，但卻能找出影響健康的限制因素[87]。劉麗麗等[88]應(yīng)用屬性層次-識(shí)別模型建立了城市生態(tài)系統(tǒng)健康屬性綜合評(píng)價(jià)體系，得出重慶市南岸區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)屬于亞健康類的同時(shí)，找出了影響城市發(fā)展的諸多限制因素，為合理規(guī)劃提供了方法和措施。

此外還有典型相關(guān)分析法[89]、灰色關(guān)聯(lián)法[65]、投影尋蹤法[90]、內(nèi)容分析法[42]等評(píng)價(jià)方法。近年來(lái)隨著大規(guī)模高性能計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，一系列新的計(jì)算方法如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法[91]、集對(duì)分析[92]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模法[93]、魚(yú)群算法[94]、粒子群算法[94]等應(yīng)運(yùn)而生。它們對(duì)解決大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)中出現(xiàn)的模糊非線性、高維、多峰值等難解問(wèn)題非常有利，往往具有通用、穩(wěn)健、簡(jiǎn)單、便于并行處理等優(yōu)點(diǎn)，但它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)健康領(lǐng)域中的應(yīng)用還鮮為人知，在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)健康方面的書刊中很少有介紹[95]。

隨著方法的改進(jìn)與嘗試，許多人希望通過(guò)對(duì)同一個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象運(yùn)用不同方法所得出的結(jié)果進(jìn)行比較，來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證和矯正自己的結(jié)論。單貴蓮[96]通過(guò)對(duì)比灰色關(guān)聯(lián)分析、模糊綜合評(píng)價(jià)、VOR指數(shù)模型和CVOR指數(shù)模型評(píng)價(jià)結(jié)果可知，4種評(píng)價(jià)方法對(duì)內(nèi)蒙古典型草原的評(píng)價(jià)結(jié)果較為一致。其中，灰色關(guān)聯(lián)分析的計(jì)算過(guò)程最為簡(jiǎn)單，評(píng)價(jià)指標(biāo)無(wú)人為因素限制。模糊綜合評(píng)價(jià)方法在指標(biāo)篩選、納入方式等方面缺少一定的理論依據(jù)，但具有信息量大而且全面等優(yōu)點(diǎn)，并且有利于與定性指標(biāo)相結(jié)合。VOR和CVOR較為復(fù)雜，不易掌握，今后對(duì)組織力指數(shù)和恢復(fù)力指數(shù)的計(jì)算還需要進(jìn)一步深入研究，找出能夠指示這些指標(biāo)的因素，建立準(zhǔn)確且可實(shí)際操作的評(píng)價(jià)模式。周曉蔚[94]以長(zhǎng)江河口為例，把基于智能算法的多屬性評(píng)價(jià)方法引入到河口生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中，建立了基于最大熵的河口生態(tài)系統(tǒng)健康模糊評(píng)價(jià)模型(FAME)、基于集對(duì)分析的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)模型(SPAM)和基于投影尋蹤的河口生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)(PPEH)模型，運(yùn)用FAME模型和SPAM模型分別對(duì)長(zhǎng)江口生態(tài)系統(tǒng)健康現(xiàn)狀、變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并用PPEH模型進(jìn)行驗(yàn)證分析，為長(zhǎng)江口綜合整治及其他河口同類生態(tài)建設(shè)工程提供理論與方法儲(chǔ)備。在許多案例中，像人類行為這些“軟”的方面生來(lái)就不太容易定量，但卻并不是不重要。一個(gè)完整的適宜的健康評(píng)價(jià)需要包括兩個(gè)方面，O’Connell[97]支持開(kāi)展方法論的工作來(lái)將二者最佳地整合成一個(gè)連貫的統(tǒng)一的體系。

2.7評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的劃分 在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中，參考狀態(tài)可以是同質(zhì)的一系列生態(tài)系統(tǒng)中的平均狀態(tài)，也可以是同質(zhì)的一系列生態(tài)系統(tǒng)中個(gè)別健康生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)。人們對(duì)大多數(shù)事實(shí)可以有共同的認(rèn)識(shí)，對(duì)價(jià)值的看法卻很難統(tǒng)一。這一難以量化的等級(jí)劃分迫切需要大量的評(píng)價(jià)案例和數(shù)據(jù)做支持。結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以通過(guò)以下方法確定：1)歷史資料法；2)稱參照對(duì)比法；3)借鑒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)研究成果；4)公眾參與；5)專家評(píng)判。但以上方法各有優(yōu)劣，適用于不同類型的指標(biāo)對(duì)象[96]。盧育紅和李富平[98]把建議值作為很健康的標(biāo)準(zhǔn)值，以全國(guó)最低值為病態(tài)的限定值，在前者基礎(chǔ)上向下浮動(dòng)20%作為較健康和一般健康的標(biāo)準(zhǔn)值，在后者基礎(chǔ)上向上浮動(dòng)20%作為不健康和一般健康的標(biāo)準(zhǔn)值，前后兩次確定的一般健康標(biāo)準(zhǔn)值相互調(diào)整得到最終值。中國(guó)濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)已實(shí)現(xiàn)濕地屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的提取、保存、查詢及應(yīng)用于一體。濕地健康評(píng)價(jià)模型與濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，將充分利用濕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)資源，以獲取健康評(píng)價(jià)所需要的規(guī)范化數(shù)據(jù)文件[99]。對(duì)于草地生態(tài)系統(tǒng)，也有了數(shù)據(jù)集成，如錫林河草地資源信息系統(tǒng)以GIS為技術(shù)支持平臺(tái)，建立錫林河草地資源的開(kāi)發(fā)利用和管理決策的綜合信息管理系統(tǒng)，使草地資源信息數(shù)字化、以實(shí)現(xiàn)信息的快速查詢，且使查詢結(jié)果圖表化并實(shí)現(xiàn)同步更新[14]。而更大尺度上的數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，將是今后工作的目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，如果利用meta分析，對(duì)同一課題的多項(xiàng)獨(dú)立研究的結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)的、定量的綜合性分析，可以提供量化的平均效果來(lái)回答研究的問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)增大樣本含量來(lái)增加結(jié)論的可信度,解決研究結(jié)果的不一致性。

2.8模型時(shí)空尺度的擴(kuò)展及綜合評(píng)價(jià) 與3S技術(shù)相比，傳統(tǒng)分析方法的主要缺陷是：評(píng)價(jià)指標(biāo)難以空間量化、評(píng)價(jià)單元難以細(xì)分、評(píng)價(jià)結(jié)果難以空間顯示和制圖顯示、難以進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和對(duì)比分析，而將評(píng)價(jià)結(jié)果通過(guò)ARCGIS軟件的屬性連接功能導(dǎo)入草地健康評(píng)價(jià)單元圖中，這樣每一評(píng)價(jià)單元都包含了健康評(píng)價(jià)的結(jié)果，通過(guò)地圖綜合和分層設(shè)色原理，可生成直觀的健康評(píng)價(jià)圖。近些年，遙感憑借實(shí)效性強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)大面積的同步觀測(cè)、數(shù)據(jù)信息量大等特點(diǎn)在監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)、作物估產(chǎn)、土壤水分監(jiān)測(cè)等諸多方面得到了極為廣泛的應(yīng)用[100]。在草地健康評(píng)價(jià)中，數(shù)據(jù)源是至關(guān)重要的因素。利用GIS可將野外數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)整合，可同時(shí)擁有二者的優(yōu)點(diǎn)。目前，該技術(shù)已成功用于評(píng)價(jià)包括城市、濕地、稻田和草地等多種生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，為有關(guān)部門采取相應(yīng)政策措施，以確保生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)的發(fā)展，提供重要的科學(xué)依據(jù)[63]。在草地上，遙感在低高的分辨率上被用來(lái)直接提供牧草屬性給放牧者，可以被用來(lái)管理食物供給和家畜率[101]。一個(gè)全面的針對(duì)草地應(yīng)用評(píng)價(jià)的遙感方法由Hill[102]給出。還有學(xué)者[103]利用衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合草地營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量評(píng)價(jià)法，估算草地載畜量，將產(chǎn)量載畜量和營(yíng)養(yǎng)載畜量有機(jī)結(jié)合。劉紀(jì)遠(yuǎn)等[11]根據(jù)遙感影像判讀的原理和特點(diǎn)，基于中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《天然草地退化、沙化、鹽澤化的分級(jí)指標(biāo)(GB-19377-2003)》，制定了三江源草地退化遙感動(dòng)態(tài)信息分類系統(tǒng)。利用已解譯生成的草地退化類型數(shù)據(jù),通過(guò)兩期圖像對(duì)比,判斷退化草地是否發(fā)生好轉(zhuǎn),同時(shí)也判斷健康草地是否發(fā)生新的退化。楊婷婷等[104]基于3S技術(shù)建立了“植被-風(fēng)沙活動(dòng)-土壤”3個(gè)層次的指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法對(duì)草地沙化治理工程進(jìn)行生態(tài)效益評(píng)價(jià)。同時(shí)，未來(lái)健康評(píng)價(jià)的重點(diǎn)還應(yīng)包括對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)，Zhang等[105]基于GIS和AHP對(duì)草原火災(zāi)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)。綜上所述，將3S技術(shù)及評(píng)估模型引入到評(píng)價(jià)體系中去，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)健康和服務(wù)功能，以自然和社會(huì)相結(jié)合的方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)將是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。但遙感也有缺陷，需要和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的融合和檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)有效互補(bǔ)。

3 草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

3.1存在的問(wèn)題 草地生態(tài)系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間還很短暫，因此還存在很多不完善的地方。1)到目前為止，對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況仍有許多不確定性，尤其健康的標(biāo)準(zhǔn)還存在爭(zhēng)議；2)草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系還不夠完善，指標(biāo)零散，不具有普遍性，很難簡(jiǎn)單概括為一些易測(cè)定的具體指標(biāo)[85]；3)評(píng)價(jià)多集中在自然系統(tǒng)的領(lǐng)域，將經(jīng)濟(jì)、人文社會(huì)、人類健康領(lǐng)域都包括進(jìn)來(lái)的評(píng)價(jià)較少，因此評(píng)價(jià)的現(xiàn)實(shí)意義及服務(wù)功能得不到有效體現(xiàn)；4)隨著3S技術(shù)、數(shù)據(jù)模型融合技術(shù)的發(fā)展，依靠傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)手法已經(jīng)很難滿足人們對(duì)實(shí)驗(yàn)資料和準(zhǔn)確性的要求，研究有待深入；5)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的演替過(guò)程，對(duì)于究竟是干擾還是演替所產(chǎn)生的影響很難區(qū)分[106]；6)大多數(shù)關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)管理的政策辯論在管理目標(biāo)上產(chǎn)生分歧,說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)健康未達(dá)到目標(biāo)管理的要求；7)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系多以亞系統(tǒng)、多組分為重點(diǎn),以表觀為指標(biāo),在系統(tǒng)化和綜合性方面比較薄弱[51]；8)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)在經(jīng)歷了興起階段的快速發(fā)展后，似乎遇到了學(xué)科發(fā)展的瓶頸階段，除了在方法上的革新外，沒(méi)有太大的創(chuàng)新點(diǎn)。健康評(píng)價(jià)只是特定階段的一股熱潮，一種價(jià)值取向，還需要在將來(lái)的學(xué)科交叉或綜合體系中尋求突破。

3.2未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 1) 擴(kuò)展草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的時(shí)空尺度。由于系統(tǒng)評(píng)價(jià)尚屬新興科學(xué)，起步較晚，依靠短期的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)很難得到真實(shí)的結(jié)果，這就需要人們擴(kuò)大時(shí)空尺度的研究。2)系統(tǒng)評(píng)價(jià)應(yīng)以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、人類健康活動(dòng)為基礎(chǔ)，研究它們之間如何影響、如何協(xié)調(diào)以達(dá)到最優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。多學(xué)科交叉的復(fù)合系統(tǒng)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。3)應(yīng)該要制定出一套有效可行的管理措施，在生態(tài)學(xué)的框架下，將系統(tǒng)的健康功能經(jīng)有效管理完全發(fā)揮出來(lái)，使其成為一項(xiàng)真正實(shí)用性的技術(shù)。4)草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的未來(lái)應(yīng)與其鄰近生態(tài)系統(tǒng)，周邊環(huán)境，整個(gè)社會(huì)聯(lián)系緊密的一項(xiàng)高度協(xié)調(diào)的評(píng)價(jià)技術(shù)。5)要進(jìn)一步健全草原監(jiān)管機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化草地執(zhí)法隊(duì)伍的建設(shè)。把草地生態(tài)系統(tǒng)的管理和建設(shè)納入法制軌道，使草地資源及生態(tài)環(huán)境得到有效的保護(hù)和治理[107]。6)完善數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將單個(gè)的生態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)納入數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上與信息科學(xué)交叉建立智能化的監(jiān)測(cè)與優(yōu)化調(diào)控系統(tǒng)[51]，并對(duì)其進(jìn)行日常管理維護(hù)和信息服務(wù)。7)草地健康評(píng)價(jià)模型與草地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，將充分利用草地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)資源，以獲取健康評(píng)價(jià)所需要的規(guī)范化數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的橫縱向比較，同時(shí)實(shí)現(xiàn)中國(guó)草地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)功能模塊的有效擴(kuò)展[63]。8)要實(shí)現(xiàn)大尺度的統(tǒng)籌與比較需建立草地健康評(píng)價(jià)相關(guān)技術(shù)規(guī)范，做到有標(biāo)準(zhǔn)可以參考。

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