湖泊是水资源的重要载体,是自然生态系统的重要组成部分,在调蓄洪水、提供水源、交通航运、美化景观、休闲娱乐、鱼类繁衍、水产养殖以及提供生物栖息地、维护生态多样性、净化水质、调节气候等方面,发挥着不可替代的作用。
湖泊健康是指湖泊自然生态状况良好,同时具有可持续的社会服务功能。自然生态状况包括湖泊的物理、化学和生态三个方面,用完整性来表述其良好状况;可持续的社会服务功能是指湖泊不仅具有良好的自然生态状况,并且具有可持续为人类社会提供服务的能力。
早在20世纪40年代,自然科学家Aldo Leopold提出了土地健康(Land health)的定义,认为健康的土地是指被人类占领而没有使其功能受到破坏的状况。Schaeffer等1988 年首次提出生态系统健康是“没有疾病(Absence of disease)”的概念,并提出了进行评价的原则及方法。1981年Karr等认为由于人类的过度干扰造成了生态系统的退化,生态系统健康就是生态完整性,这个概念随后在水生态健康评价中得到了广泛使用,即生物完整性指标(Index of Biotic Integrity,IBI)。Karr于1993年认为生态系统的健康应当具有“生态完整性”,并率先在河流评价中使用“生物完整性指数(IBI)”。Costanza等从生态系统本身的结构和功能出发提出了生态系统健康概念及标准,其将生态系统健康总结为6个方面:①自我平衡(homeostasis);②无疾病(absence of disease);③多样性或复杂性(diversity or complexity);④稳定性或恢复性(stability or resilience);⑤活力或成长性(vigor or scope for growth);⑥系统组成成分之间维持平衡。即健康的湖泊生态系统表现为物质循环、能量和信息流动未受到损害,关键生态组分和有机组织完整且没有疾病,受突发的自然或人为扰动后能恢复或保持原有的功能和结构,整体功能表现出多样性、复杂性和活力。Costanza在此基础上,提出综合性健康指标体系HI,HI=VOR,其中V是系统的活力指标,O是系统的组织指标,R是抵抗力指标。该定义为生态系统的健康评价提供有力的指导,这为生态系统健康的评价提供了一种方法,并被大多数学者所接受。后期学者一致认为健康的生态系统不仅是生态学概念,而应是一个综合性的概念,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。前者是后者的目标,而后者是前者的基础。
基于Costanza对生态系统健康的归纳结论,并考虑湖泊的生态服务功能和社会服务功能,健康的湖泊生态系统应该有这样的特征:系统无疾病征兆,拥有良好状态;在没有外界投入情况下,系统自身能够长期维持稳定,且保持自身平衡状态;系统对外界干扰(自然或人为干扰)具有良好抵抗力及恢复力;系统组成成分复杂多样,系统具有活力;能够提供良好的生态及社会服务功能。