生态系统健康理论与方法是城市生态规划关键技术方法，在生态规划的现状分析中和评估中经常用到。本文参考了郭秀锐,杨居荣,毛显强的《城市生态系统健康评价初探》一文。
1生态系统健康理论
生态系统健康学是环境保护领域一门新兴的科学,反映生态系统内部秩序和组织的整体状况,已被许多领域用于监测或评估生态系统和景观状况与质量。
从生态系统观点出发,一个健康的生态系统是稳定和可持续的,在时间性上能够维持其组织结构、自治及对胁迫的恢复力。从人类需求考虑,健康的生态系统能提供维持人类社区的生态系统服务(如食物、纤维、饮用水、清洁空气、废弃物吸收并再循环) 能力等。故健康的生态系统能够维持其复杂性并满足人类需求。
对生态系统健康的概念,Rapport 等总结为:“以符合适宜的目标为标准来定义的一个生态系统的状态、条件或表现”.即生态系统健康应该包含两方面内涵:满足人类社会合理要求的能力和生态系统本身自我维持与更新的能力.上述概念是针对一般生态系统而言的,对于受人为影响最大的城市生态系统,健康不仅意味着为人类提供生态服务的由自然环境和人工环境组成的生态系统的健康和完整,也意味着城市居住者(包括人群和其他生物)健康和社会健康若前者受到威胁或破坏,后者就得不到保障.这与健康城市的内涵很相似,但城市生态系统健康更强调生态系统作为一个整体的健康,后者仅强调人群健康.由此看来,城市生态系统健康的最大特点是,它不仅强调从生态学角度出发的生态系统结构合理、功能高效与完整,而且更加强调生态系统能维持对人类的服务功能,以及人类自身健康及社会经济健康不受损害。
2 城市生态系统健康评价方法
要使生态系统健康的概念具有现实意义,惟有通过对生态环境进行有效可靠的、可操作的、可广泛推广的,并能为决策者提供指导信息的健康评价来得以实现.
目前常用的评价方法主要是选择适宜的可定量的指标,构建指标体系来评价生态系统的健康状况。然后对比现状值计算每个因子的隶属度，再对所有的因子进行加权计算，得倒最终的健康评价。
2.1 评价指标
目前众多学者普遍的看法是,可通过生态系统的活力、组织结构、恢复力、生态系统服务功能的维持、管理选择、外部输入减少、对邻近系统的影响及人类健康影响等8 个方面来衡量生态系统的健康状况.这主要是针对自然生态系统提出的,作者将其引申到城市生态系统中,结合城市这一人工复合生态系统的特点,选择活力、组织结构、恢复力、生态系统功能的维持、人群健康状况作为城市生态系统健康评价的5 个要素,针对每个要素所涵盖的内涵提出相应的指标,最后构成城市生态系统健康评价指标体系.
活力即其活性、代谢及初级生产力.可用初级生产力和经济系统中单位时间的货币流通率来表示.对城市生态系统来说,可用经济生产力、能流和物流的利用效率来表示.
组织结构指生态系统组成及途径的多样性.城市生态系统的结构包括经济结构、社会结构、自然结构,可分别用相应的几个指标来评价其结构是否合理.
恢复力是生态系统维持结构与格局的能力.即胁迫消失时,系统克服压力及反弹回复的容量.由于城市生态系统的分解者功能微乎其微,城市发展产生的大量废物得不到分解,几乎全部用人工的废物处理设施来还原.因此城市生态系统的恢复力可理解为城市废物处理能力、物质循环利用率等.
生态系统服务功能的维持:这是人类评价生态系统健康的一条重要标准.不健康的生态系统对人类的服务功能的质和量均会减少.城市生态系统对人类的服务功能主要表现在它是提供人类生产、生活的载体,城市的环境质量的好坏及人们的生活便利程度直接影响着生态系统服务功能的优劣.
对人类健康的影响:生态系统的变化可通过多种途径影响人类健康,人类的健康本身可作为生态系统健康的反映.对以人为主体的城市生态系统来说,人类健康状况则更值得关注.可从身体健康和文化水平两方面来反映城市人群的整体健康状况.
2.2 评价标准
城市生态系统健康评价指标确定后,就需要明确各项指标的健康标准,才能对城市生态系统的健康状况进行评价.目前学术界尚没有统一认可的城市生态系统健康标准,基于生态城市是健康城市的这一认识,将健康标准划分为5 级,病态、不健康、临界状态、健康、很健康等.以相关文献中对生态城市的建议值作为很健康的标准值,以全国最低值为病态的限定值,在前者基础上向下浮动20%作为较健康和一般健康的标准值,在后者基础上向上浮动20%作为不健康和一般健康的标准值,前后两次确定的一般健康标准值相互调整得到最终值.
城市生态系统健康评价指标体系及各分级标准的标准值见表.
2.3 评价模型
很显然,生态系统健康状况的好坏是相对于标准值而言的,健康与否只是一个相对概念,很难对某生态系统是健康的或不健康的作出明确的结论.
因此城市生态系统健康与否可以作为一个模糊问题来处理,采用模糊数学建立城市生态系统健康评价模型是可行的.
设计生态系统健康评价模型为:H = W ×R 式中: H为生态系统健康状况矩阵;W为生态系统健康评价要素的权矩阵,W = (w1 , w2 , ⋯, wn ) ;R 为各生态系统健康评价要素对各级健康标准的隶属度矩阵。
得到的结果就是城市生态系统的健康评价值。