Ekosistemos būklė bendra ekosistemos kokybė susijusi su pagrindinėmis savybėmis kurios lemia ekosistemos gebėjimą teikti

Ekosistemos būklė – bendra ekosistemos kokybė, susijusi su pagrindinėmis savybėmis, kurios lemia ekosistemos gebėjimą teikti ekosistemines paslaugas. Ekosistemos būklė gali skirtis dėl gaisrų, potvynių, sausrų, išnykimo, invazinių rūšių, klimato kaitos, kalnakasybos, žvejybos, ūkininkavimo ir , ir daugybės kitų priežasčių. Nėra visuotinai priimto ekosistemos būklės etalono, ekosistemos būklė gali skirtis priklausomai nuo to, kokie rodikliai naudojami ją vertinant ir kokie socialiniai siekiai lemia vertinimą.

Istorija

Ekosistemos būklės metafora, kalbant apie aplinką, buvo naudojama nuo XIX a. pradžios. Amerikiečių gamtosaugininkas apibūdindamas žemės naudojimo praktiką metaforiškai kalbėjo apie aplinkos būklę, ligas, gamtos žalojimą. Sąvoka „ekosistemų valdymas“ buvo vartojama nuo XX a. šeštojo dešimtmečio. Sąvoka „ekosistemos būklė“ plačiai paplitusi ekologinėje literatūroje, kaip bendra metafora, reiškianti kažką gero, vertinant upių, ežerų, jūrų ir miškų aplinkos kokybę.

Tačiau pastaruoju metu ši metafora buvo kiekybiškai formuluojama naudojant sudėtingas sistemų sąvokas, tokias kaip kritiškumas, o tai reiškia, kad sveikoje ekosistemoje yra tam tikra pusiausvyra tarp prisitaikymo ir patvarumo. Nepaisant to, kritiškumo universalumas vis dar tiriamas ir žinomas kaip kritiškumo hipotezė (Criticality Hypothesis), kuri teigia, kad dinamiško režimo sistemos, besikeičiančios tarp tvarkos ir netvarkos, pasiekia aukščiausią skaičiavimo pajėgumų lygį ir optimalų kompromisą tarp patvarumo ir lankstumo.

Reikšmė

Terminas ekosistemos būklė buvo naudojamas siekiant kai kurių naudingų aplinkosaugos tikslų. Edward Grumbine savo straipsnyje „Kas yra ekosistemų valdymas?“ apžvelgė ekosistemų valdymo ir būklės literatūrą bei apibendrino dažnai sutinkamų tikslų teiginius:

populiacijos išsaugojimas;
išsaugojimas;
evoliucinių ir ekologinių procesų priežiūra;
ilgalaikė priežiūra siekiant išlaikyti evoliucinį potencialą;
pritaikymas žmonių naudojimui ir užimtumui su tam skirtais apribojimais.

E. Grumbine kiekvieną iš šių tikslų apibūdina kaip „vertybių deklaraciją“ ir pabrėžia žmogaus vaidmenį nustatant ekosistemos valdymo tikslus.

Norint nustatyti ekosistemų būklę, reikia atlikti platų, į tikslą orientuotą aplinkos mėginių ėmimą. Pavyzdžiui, viešajame forume buvo sukurta Aukštutinio ežero ekosistemos būklės vizija ir parengta eilė tikslų, skirtų maždaug 70 vietinių žuvų rūšių ir jų populiacijos išsaugojimui.Didžiųjų ežerų baseinui buvo parengta 80 ekosistemos būklės rodiklių, įskaitant vietinių ir egzotinių žuvų rūšių stebėjimą, fosforo ir vandens lygiai, toksinės cheminės medžiagos, fitoplanktonas, zooplanktonas, žuvų audinių tarša. ir t. t.

Kai kurie autoriai plačiau apibrėžė ekosistemos būklę, lygindami su istorinę ekosistemos būklę „prieš streso atsiradimą“. Istorinių ekosistemos komponentų (buveinių ir rūšių) sudėtis yra nežinoma dėl žmogiškojo faktoriaus. Be to, fosilijų ir žiedadulkių įrašai rodo, kad rūšys gyvenančios ekosistemoje laikui bėgant keičiasi, todėl sunku nustatyti vieną momentinį rodiklių rinkinį kaip optimalų ar „sveiką“.

Šio apibrėžimo autoriai išskiria tris ekosistemos būklės požymius:

Tai reikšmingos ekosistemos savybės, bet tarp produktyvumo ir rūšių gausumo nėra aiškaus arba nuoseklaus ryšio.Ryšys tarp ir bioįvairovės yra sudėtingas, gali priklausyti nuo vienos ar kelių rūšių, o ne nuo bendros įvairovės. Kai kurios potencialiai nepageidaujamos ekosistemos yra labai produktyvios.

Gali būti labai atsparių ekosistemų būsenų, kurios iš kai kurių žmogaus perspektyvų yra labai nepageidautinos, pavyzdžiui, koralų rifai, kuriuose dominuoja dumbliai. Ekologinis atsparumas yra „pajėgumas“, kuris kinta priklausomai nuo to, kurios ekosistemos savybės yra tiriamos, ir priklausomai nuo to, į kokius sutrikimus atsižvelgiama ir kaip jie turi būti kiekybiškai įvertinti. Atsparumo vertinimo metodai susiduria su dideliu neapibrėžtumu ir vis dar reikalauja daug empirinių ir teorinių tyrimų.

Kiti autoriai ieškojo skaitinio ekosistemų sveikatos indekso, kuris leistų kiekybiškai per tam tikrą laiką palyginti ekosistemas. Vienoje iš tokių sistemų naudojami trijų aukščiau paminėtų savybių įvertinimai: Būklė = sistemos energingumas x sistemos organizuotumas x . Ekologas Glenn Suter teigia, kad tokiuose indeksuose naudojami „beprasmiški vienetai“, indeksai neturi jokios reikšmės, jų negalima numatyti, todėl jie negali būti taikomi daugeliui reguliavimo problemų, neturi diagnostinio įvertinimo, vieno komponento poveikį užgožia kitų komponentų reakcijos ir priežastis kodėl didelė ar maža indekso vertė yra nežinoma.

Būklės rodikliai

Būklės rodikliai nustatomi pagal suinteresuotųjų šalių tikslus, kurie nustato ekosistemos apibrėžimą. Ekosistema yra abstrakcija. Ekosistemos apibrėžimas nustato priimtiną kintamumo diapazoną (referencines sąlygas) ir nustato matavimo kintamuosius. Pastarieji naudojami kaip ekosistemos struktūros ir funkcijos rodikliai, taip pat gali buti naudojami kaip būklės rodikliai. yra kintamasis, pvz.cheminės ar biologinės savybės atlikti matavimai naudojami nustatant kitą (neišmatuotą) aplinkos kintamąjį. Pavyzdžiui, didėjantis kanarėlių mirtingumas anglies kasykloje rodo didėjantį anglies monoksido kiekį. Didėjantis kiekis ežere gali reikšti eutrofikaciją.

Ekosistemų vertinimuose naudojami dviejų tipų rodikliai: aprašomieji (deskriptyviniai) ir normatyviniai. Aprašomieji rodikliai naudojami moksliniais tikslais, normatyviniai politiniais.

Kaip aprašomasis rodiklis, didėjantis chlorofilo a kiekis ežere gali reikšti eutrofikaciją. Kaip normatyvinis rodiklis nurodo ekosistemos būklės lygio vertę. Vertė gali labai skirtis priklausomai nuo socialinių prioritetų. Aukštas chlorofilo a lygis šlapžemėje kurioje vyksta natūrali sukcesija, gali būti vertinamas teigiamai, o žmogaus paveiktoje šlapžemėje su tokia pačia rodiklio verte gali būti vertinamas neigiamai.

Šaltiniai

Teorinėje medžiagoje vartojamų terminų žodynas. LIFE Viva Grass.
Rapport, David J. (1992). "Evaluating ecosystem health. " Journal of aquatic ecosystem health 1:15-24
Palmer, Margaret A. and Catherine M. Febria (2012). "The heartbeat of ecosystems. " Science 336:1393-1394.
Anon (1816). "Rural economy, agricultur " Volume 19, 391–497. Edinburgh: John Brown.
Anon (1839). „On the culture of potatoes“. Framer’s Magazine, 2(5):337-338.
Leopold, Aldo (1946). "The land health concept and conservation. " Pages 218–226 in Callicott, J. Baird, and Eric T.Freyfogle. (1999) For the Health of the Land. Washington DC: Island Press.
Lutz, H.J. (1957). "Applications of ecology in forest management. " Ecology 38:46-64.
Jax, Kurt. (2010). Ecosystem Functioning. Cambridge University Press
Davies, P.E. et al. (2010). "The Sustainable Rivers Audit: assessing river ecosystem health in the Murray–Darling Basin, Australia. " Marine and Freshwater Research 61:764–777.
Xu, F, ZF Yang, B. Chen, and Y.W. Zhao. (2012). "Ecosystem Health Assessment of Baiyangdian Lake Based on Thermodynamic Indicators. " Procedia Environmental Sciences 12: 2402–2413.
HELCOM (2010). Ecosystem health of the Baltic Sea 2003–2007 HELCOM Initial Holistic Assessment. Balt. Sea Environ. Proc. No. 122.
Covington, W. Wallace et al. (1997) "Restoring Ecosystem Health in Ponderosa Pine Forests of the Southwest. " Journal of Forestry 95:23-29.
Ramírez-Carrillo, Elvia; López-Corona, Oliver; Toledo-Roy, Juan C.; Lovett, Jon C.; León-González, Fernando de; Osorio-Olvera, Luis; Equihua, Julian; Robredo, Everardo; Frank, Alejandro (2018-07-16). „Assessing sustainability in North America's ecosystems using criticality and information theory“. PLOS ONE (anglų). 13 (7): e0200382. Bibcode:2018PLoSO..1300382R. doi:10.1371/journal.pone.0200382. ISSN 1932-6203. PMC 6047788. PMID 30011317.
Roli, Andrea; Villani, Marco; Filisetti, Alessandro; Serra, Roberto (2017-11-17). „Dynamical Criticality: Overview and Open Questions“. Journal of Systems Science and Complexity. 31 (3): 647–663. :1512.05259. doi:10.1007/s11424-017-6117-5. ISSN 1009-6124. S2CID 13747497.
Slocombe, D. Scott (1998). "Defining Goals and Criteria for Ecosystem-Based Management. " Environmental Management 22:483–493
Grumbine, R. Edward (1994). "What is ecosystem management? " Conservation Biology 8:27-38
Horns, W.H., et al. (2003). Fish-community objectives for Lake Superior. Great Lakes Fish. Commission Special Publication. 03-01. 78 pages.
Shear, Harvey et al. (2003). "The development and implementation of indicators of ecosystem health in the Great Lakes Basin. " Journal of Environmental Monitoring and Assessment 88:119–152
Rapport, David J. and • Luisa Maffi (2011). "Eco-cultural health, global health, and sustainability. " Ecological Research 26:1039-1049
Wicklum, D. and Ronald W. Davies (1995). "Ecosystem health and integrity? " Canadian Journal of Botany 73:997-1000.
Adler, Peter et al. (2011). "Productivity is a poor predictor of plant species richness. " Science 333:1750-1752.
Ives, Anthony R. and Stephen R. Carpenter (2007). "Stability and Diversity of Ecosystems. " Science 317:58-62.
Asanova, Umut (2002). "Philosophy of ecological ethics education, considering the Issyk-Kul Lake reediation mechanisms. " Jean Klerkx and Beishen Imanakanov (2002). Lake Issk-Kul: Its natural Environment Springer Science
Costanza, R. 1992. "Toward an operational definition of ecosystem health. " Pp 239–256 in Costanza, R., B. Norton, and B. Haskell. Ecosystem health. New Goals for Environmental Management. Washington DC: Island Press.
Suter, Glenn W. (1993). "A critique of ecosystem health concepts and indexes. " Environmental toxicology and chemistry 12:1533-1539.
Jax, Kurt (2007). "Can we define ecosystems? On the confusion between definition and description of ecological concepts. " Acta Biotheor 55:341–355
O’Neill, Robert V. (2001). „Is it time to bury the ecosystem concept? (with full military honors, of course!)“ Ecology 82:3275–3284
Wright, David A. and Pamela Welbourne (2002) Environmental Toxicology. Cambridge University Press.
Heink, Ulrich and Ingo Kowarik (2010) "What are indicators? On the definition of indicators in ecology and environmental planning. " Ecological Indicators 10:584–593
Costanza, Robert, and Michael Mageau (1999). "What is a healthy ecosystem? " Aquatic Ecology 33: 105–115

[1] Teorinėje medžiagoje vartojamų terminų žodynas. LIFE Viva Grass.

[2] Rapport, David J. (1992). "Evaluating ecosystem health. " Journal of aquatic ecosystem health 1:15-24

[palmer2012-3] Palmer, Margaret A. and Catherine M. Febria (2012). "The heartbeat of ecosystems. " Science 336:1393-1394.

[4] Anon (1816). "Rural economy, agricultur " Volume 19, 391–497. Edinburgh: John Brown.

[5] Anon (1839). „On the culture of potatoes“. Framer’s Magazine, 2(5):337-338.

[6] Leopold, Aldo (1946). "The land health concept and conservation. " Pages 218–226 in Callicott, J. Baird, and Eric T.Freyfogle. (1999) For the Health of the Land. Washington DC: Island Press.

[7] Lutz, H.J. (1957). "Applications of ecology in forest management. " Ecology 38:46-64.

[Jax2010-8] Jax, Kurt. (2010). Ecosystem Functioning. Cambridge University Press

[9] Davies, P.E. et al. (2010). "The Sustainable Rivers Audit: assessing river ecosystem health in the Murray–Darling Basin, Australia. " Marine and Freshwater Research 61:764–777.

[10] Xu, F, ZF Yang, B. Chen, and Y.W. Zhao. (2012). "Ecosystem Health Assessment of Baiyangdian Lake Based on Thermodynamic Indicators. " Procedia Environmental Sciences 12: 2402–2413.

[11] HELCOM (2010). Ecosystem health of the Baltic Sea 2003–2007 HELCOM Initial Holistic Assessment. Balt. Sea Environ. Proc. No. 122.

[12] Covington, W. Wallace et al. (1997) "Restoring Ecosystem Health in Ponderosa Pine Forests of the Southwest. " Journal of Forestry 95:23-29.

[13] Ramírez-Carrillo, Elvia; López-Corona, Oliver; Toledo-Roy, Juan C.; Lovett, Jon C.; León-González, Fernando de; Osorio-Olvera, Luis; Equihua, Julian; Robredo, Everardo; Frank, Alejandro (2018-07-16). „Assessing sustainability in North America's ecosystems using criticality and information theory“. PLOS ONE (anglų). 13 (7): e0200382. Bibcode:2018PLoSO..1300382R. doi:10.1371/journal.pone.0200382. ISSN 1932-6203. PMC 6047788. PMID 30011317.

[14] Roli, Andrea; Villani, Marco; Filisetti, Alessandro; Serra, Roberto (2017-11-17). „Dynamical Criticality: Overview and Open Questions“. Journal of Systems Science and Complexity. 31 (3): 647–663. :1512.05259. doi:10.1007/s11424-017-6117-5. ISSN 1009-6124. S2CID 13747497.

[15] Slocombe, D. Scott (1998). "Defining Goals and Criteria for Ecosystem-Based Management. " Environmental Management 22:483–493

[grumbine1994-16] Grumbine, R. Edward (1994). "What is ecosystem management? " Conservation Biology 8:27-38

[horns2003-17] Horns, W.H., et al. (2003). Fish-community objectives for Lake Superior. Great Lakes Fish. Commission Special Publication. 03-01. 78 pages.

[Shear2003-18] Shear, Harvey et al. (2003). "The development and implementation of indicators of ecosystem health in the Great Lakes Basin. " Journal of Environmental Monitoring and Assessment 88:119–152

[rapport2011-19] Rapport, David J. and • Luisa Maffi (2011). "Eco-cultural health, global health, and sustainability. " Ecological Research 26:1039-1049

[wicklum1995-20] Wicklum, D. and Ronald W. Davies (1995). "Ecosystem health and integrity? " Canadian Journal of Botany 73:997-1000.

[21] Adler, Peter et al. (2011). "Productivity is a poor predictor of plant species richness. " Science 333:1750-1752.

[22] Ives, Anthony R. and Stephen R. Carpenter (2007). "Stability and Diversity of Ecosystems. " Science 317:58-62.

[23] Asanova, Umut (2002). "Philosophy of ecological ethics education, considering the Issyk-Kul Lake reediation mechanisms. " Jean Klerkx and Beishen Imanakanov (2002). Lake Issk-Kul: Its natural Environment Springer Science

[24] Costanza, R. 1992. "Toward an operational definition of ecosystem health. " Pp 239–256 in Costanza, R., B. Norton, and B. Haskell. Ecosystem health. New Goals for Environmental Management. Washington DC: Island Press.

[suter1993-25] Suter, Glenn W. (1993). "A critique of ecosystem health concepts and indexes. " Environmental toxicology and chemistry 12:1533-1539.

[26] Jax, Kurt (2007). "Can we define ecosystems? On the confusion between definition and description of ecological concepts. " Acta Biotheor 55:341–355

[Oneill2001-27] O’Neill, Robert V. (2001). „Is it time to bury the ecosystem concept? (with full military honors, of course!)“ Ecology 82:3275–3284

[28] Wright, David A. and Pamela Welbourne (2002) Environmental Toxicology. Cambridge University Press.

[heink2010-29] Heink, Ulrich and Ingo Kowarik (2010) "What are indicators? On the definition of indicators in ecology and environmental planning. " Ecological Indicators 10:584–593

[30] Costanza, Robert, and Michael Mageau (1999). "What is a healthy ecosystem? " Aquatic Ecology 33: 105–115