定义疾病

Brody在人类分析系统中，将人类有机体按空间大小尺度划分为不同等级：分子、细胞、组织器官、个体、群聚和社会。据说，处于这种分级系统中某一层或层与层之间的反馈作用出现机能障碍，或得不到所需的原料或能量，这一分级系统就处于疾病状态。Laszlo将疾病发展为一种更为普通的系统理论概念，认为细胞和多分子组织、器官和其它亚系统不能适应整个有机体，导致身体的其它部分产生一定程度的不适应或不良后果。不能适应通常和某一分裂力量联系在一起，这种分裂力量是对亚系统并不是整个系统产生影响的外来干扰。这种影响作用的水平很精确，但“不适应”会散布整个分级系统。这种在分级系统中产生的分裂行为被看作是一种疾病。但当这种情况存在时，其界限就不那么明显了。“不适应”及随后产生的分级系统的分裂处于何种状态时被认为是机能障碍？在某一特定水平下的疾病意味着在那个水平上一些重要功能一定受到了伤害。这样自然会引入价值问题，类似有关谁的价值比较重要，是值得讨论的问题。

一般来说，生态分类学用医学类推法来得到机能障碍的注释为：“生态系统受损”、“病理”、“受损”、“疾病及死亡”。生态系统的一个特定状态，或许会被某一些人看作疾病，另外一些人则把它看作仅仅是一个自然现象。当缺少对自然系统的了解时，会导致产生不同的解释。

近来在北美洲东北部的某些区域发现糖槭衰退的现象。起先这种现象被认为是不正常，因为它看上去很明显与酸雨量的增加有关。但是近来事实指出本世纪这种衰退现象是重复出现的，这可能是种群自我控制中的一部分，准确的原因还不了解，但这种现象应该看成是病理问题还是自然现象尚不清楚，这些模糊的案例及对问题的模糊解释归因于缺乏了解。由于不能及时采取行动可能导致处于无可挽救的境地，所以对管理来说，不确定因素会导致不可避免的严重后果。如果这事件被看作是病理问题，并采取措施来控制它，这可能妨碍了自然调节过程，使得原来可以得以缓和的严重恶化程度进一步加剧。

撇开我们实际存在的认识局限性，形成生态系统疾病这一抽象概念的两个重要因素：价值和规模，表明了其固有的不精确及模棱两可。一棵直立的松树或云杉，在林务员眼中它是“健康”的，但是从保护主义者眼中看来并非这样。因为种植森林可能会引起“生物沙漠化”（一种价值矛盾）。某一机能障碍的重要性随着空间水平的改变而发生戏剧性的变化。某些生态系统需要偶尔大规模的干扰因素，如火灾、干旱或害虫的入侵，作为维持活力的重要机制。然而，从受影响的地区来看，这样的干扰很明显是一种灾难。

这样，不可能客观地决定某一生态系统本身是否有病理现象。不论在人类或是在生态系统治疗过程中，所有区分病理现象和自然反应的方法必须完全以环境背景为基础，和病人相关的特定情况总是被看作为很重要的。把生态系统放在一个病人的位置上，自然会定义一个唯一的空间规模及类似事件可以借鉴的框架结构。为了清楚的表明这种情形，采用“生态单元”这个术语。每个生态单元存在于分级系统中。以陆地生态系统为例，这些生态系统单元形成一个巢状结构，由生态元素到生态点、片、块、区域、地带、生物群落。水生生态系统也有类似的分级，以流域和亚流域的形式存在。生态单元是定义空间区域的边界，可以通过其和附近的生态系统及物质环境交换物质和能量。通过仔细定义“生态单元”或“生态系统疾病”，就可以得到和临床状况相关的诊断解释。这里用一个已不通用的医学术语“pathosis”来表明一个特定生态单元中不理想的状况。

生态系统的机能障碍

自然学家Aldo Leopold引入“土地疾病”这个概念来描述陆地生态系统中机能障碍的重要症状。他指出土地疾病的症状包括土壤侵蚀、肥力丧失、不正常的水文现象及某一物种的突然闯人和害虫的反复出现及野生种群的盛衰。

随后的观察研究表明了许多土地生疾的症状。一系列症状集中起来叫“生态系统受迫综合症”（EDS）,它用来描述生态系统高层次恶化的特征。对陆地生态系统来说，EDS包括生物多样性的减少、营养物质的流失、初级生产力的下降、越来越多的偶然种和外来种成为优势种，从而改变了原来的生物组成、群落的不稳定性增加、流行疾病的增多、种群分布范围的缩小及污染物循环加剧。水生生态系统具有相同的EDS症状，值得一提的是在受迫初级阶段，初级生产力和营养物质的富集倾向于增加，因为水体系统是陆地地表径流的汇集处。不是所有受迫的生态系统表现出EDS的所有症状，这些症状也不是按固定的顺序出现的。一些受迫严重的生态系统的EDS症状已得到确认，如波罗的海和墨西哥湾这两大海洋生态系统，虽然它们的生物物理性质完全不同，但它们的恶化形式表现相同，EDS的症状相当明显。河口地区从空间规模上看稍小一些，受四个世纪文明行为的胁迫造成营养物质的富集，有害物质的摄入，重要栖息地的改变和丧失，捕渔频率的增加，大型而更具价值的商业鱼种的减少。在许多别的案例研究中，EDS作为认识生态系统严重受迫的工具。生态系统出现病理现象的一个重要表征是生态系统服务功能的丧失，如饮用水质量及供应量的降低、农业用地和耕地的减少、虫害暴发更频繁或是休闲空间的丧失。

生态系统机能障碍的分类

生态系统机能障碍分类的基础是压力-反应结构，这种结构已经在环境变化的国际统计报道中广泛的应用。“联合国环境项目”及“加拿大统计资料”中都用这种方法来作环境统计资料的报道。“经济合作与发展组织”利用“压力-状态-反应结构”来监督环境，原则上说它有别于压力-反应模型。应该注意，虽然压力-反应框架结构在环境报道中广泛使用，其相关术语仍不断出现。“压力”常用来指一个独立输人，如某一原因，但它也出现在具有依赖性的背景下，作为有效的产出。当压力表示后一种意思时，术语“干扰”或“压迫者”有时指示系统受迫的原因。另一种混淆是，“压力’’的意思到底是Odum提出的有害摄入还是简单指任何影响系统的因素。“压力”特别用来区别有害和有利的摄入。Vogl认为干扰不如压力那样以人为中心，就结果来说它是中立的。像上面指出的，经济合作与发展组织用“反应”来指治疗行为，如人类的响应。

这些混淆和矛盾弄清楚后，重要的是术语表达地清楚而精确。压力是作用于某一水平上的外来“分裂力量”，而反应是一种效应，如生态系统受迫的过程。从理论上讲，一个反应总是分为在压力作用下的主要反应和散布到其他水平而产生的伴随反应。

医学上疾病的分类通常是以现象和病因两种要素的结合为基础的，像ICD这种基于单因素定义每一种类的分类被看作是单轴系统。在现存的生态分类法中，许多生态系统的病因是以主导压力作为标志的，如：酸化、富营养化、有毒物质的排放、过度耕作、外来物种的入侵（不管是蓄意的还是无意引人的）等等。一般来说，当某一因素比其它因素明显重要或其很易鉴定，这种方法是有效的。生态系统的病因是由主导压力产生的，可按压力的性质分类，不管它是物理的、热力的、化学的还是生物的。

Caims et al指出“自然生态系统是复杂、多变的系统，同时暴露在大量压力之下，其作用机制和累积效应不易理解”。在这种情况下，当没有可辨的主导压力时，看到的效应或是生态系统的反应可用来决定一个种类。用这种方法鉴定生态系统病因通常用来报道侵蚀、物种减少、沙漠化、盐化等。一般如果有一个清晰的反应形式，可用来作为生态系统病因的分类基础。两个例子可阐明这一程序：在流域生态系统中水体的改道是一个主导压力，可将其分类为物理干扰；而如果侵蚀是主导反应，通常包括一个复杂的压力形式，可将其归为非生物变化一类。

表1以干扰源和生态系统反应作为划分生态系统病因的一般原则

表1表明生态系统就干扰和反应来说，其病因的分类，所选例子是能体现生物和非生物反应的干扰。在每一例子中，病因可按干扰或生物、非生物的反应来分类。在选择过程中，一般使用传统的分类法。问题常常既按干扰分类，又按反应分类，典型例子是湖泊或森林的酸化。如果问题和过度耕作有关，习惯上用过度耕作本身来作为物理干扰。

讨 论

环境管理中遇到的许多复杂情况，一般不可能分开鉴定和描述其压力或反应，在这种情况下，一般用生态系统受损、恶化或受迫综合症来描述。Ehrenfeld认为利用生态学的思路来思考人类医学，会对组分间复杂的相互作用有深刻的理解。反映人在自然系统分级中所处位置的生态系统功能，如生态系统服务供给，对于环境评价及修复特别合适。生态系统服务特征里，环境恶化和改变之间可找到直接的联系。和一个有机体的新陈代谢系统相类似的，功能亚系统的概念已经在生态系统中采用。《牛津词典》定义“新陈代谢”为：为了维持生命单细胞、组织或有机体中所有有序的化学反应的总和。把这一定义进一步扩展，生态系统的新陈代谢就是为生态系统的持续存在，调控必要的物流、能流过程及机理的总和。如果新陈代谢功能改变，如从一个营养级到另一营养级的能流受到了干扰，或呼吸作用增加，即便确切的原因和反应机理还不知道，仍可按新陈代谢病因来分类。生态系统生产力的改变是一种新陈代谢改变。人类活动引起的生产力快速提高会导致习惯性富营养化的发生，或者这仅仅是一种自然反应，如波罗的海周期性地质活动。

从临床学来看，许多新陈代谢源于单个基因的组成，但也能引发突变，如饮食或其它一些生活方式的改变或受迫。生态系统病因中也有类似情况，如酸化易引起湖泊缓冲能力的降低。由于酸雨，这样的湖泊倾向于表现出病症，如：物种严重减少，生产力改变或有机体畸形。虽然许多和生态系统问题呈负相关的新陈代谢变化，如针对压力的直接反应，认为生态系统不适应暴露在外的压力也是合理的。在这种背景下，为生态系统设计的概念性功能亚系统是一个正确的词语，因为他们不是“发现的”，而是在运用中概念化的，对那些不适合仅和主导压力或反应相关的六大种类的生态系统的分类提供了工具。

任何分类方式的重要目的是运用系统化的知识来对相关案例进行研究，提出一套一致而有逻辑的记录，有助于诊断过程的准确性。医学疾病分类的系统化研究不会造就一个有丰富经验的医生，生态系统病因最具体的分类也不会造就一名有远见卓识的环境管理者。所有的分类法有一定的随意性是有必要的，不能认为其本身是正确还是不正确的。分类系统的优点在于其应用。分类法将随着通过生态系统机能阻碍的证明、比较、参考及研究，证明是一项有效方法而起作用，这样就可以更有效地实施诊断及治疗方法。

一旦建立一个固定的分类系统，存在一种固有的危险，分类本身成为最重要而忽视起初分类原因的研究。生态系统机能障碍分类的目的是通过利用以前相同的经验，使得采取合适的治疗法这一任务简便些。然而把一种情形置于某一特定的病因分类中，还不是诊断过程的结束，因为合适的疗法常常主要依靠病人及特定的状况。这里提出的生态系统病因分类法非常普通，提供了系统的参考资料，对环境问题的鉴定及解决提出最直接方法。

[The Environmentalist 18，1998]