生物多樣性和生產力之間的關系對生態結構影響的研究和分析
——以云南西雙版納自治州為例

蔣倩倩，張良

（亳州學院，安徽 亳州 236800）

環境與資源

生物多樣性和生產力之間的關系對生態結構影響的研究和分析
——以云南西雙版納自治州為例

蔣倩倩，張良

（亳州學院，安徽 亳州 236800）

隨著改革開放和城市的發展，生態文明、生態城市的建設，構建生態文明新家園已成為生態研究的新課題.生態文明的主要要素包括生物的多樣性和生產力的發展，這兩者之間存在何種聯系，互為何種關系，對構建生態文明建設有何影響是本論文的研究目的.不同地域、環境、生態發展都對生物多樣性和生產力產生影響，本論文以西雙版納傣族自治州為研究目標進行研究和分析，尋求有助于構建生態文明建設的積極道路.

生物；多樣性；生產力；生態結構；西雙版納原始森林地帶

1 西雙版納州自治州的生態環境

1.1 地理位置

西雙版納自治州，位于中國云南省最南端，是云南省下轄的一個少數民族自治州.地處北緯約21°10’，東經99°55’至101°50’之間，屬北回歸線以南的熱帶濕潤區.西雙版納有中國唯一的熱帶雨林自然保護區，氣候溫暖濕潤，種植許多特有和稀有的植物，望天樹、紅光樹、云南肉豆蔻、四藪木、黃果木、胡桐、美登木、三尖杉等.

1.2 氣候特征

西雙版納年平均氣溫在18～22℃之間，年均溫20℃的等溫線相當于850米等高線.西雙版納最冷月均溫8.8～15.6℃，長夏無冬，秋春相連且為期較短.西雙版納年日照時數1800～2100小時，季節分配較均勻，其氣溫年較差不大，日較差則較大，最冷月與最熱月溫差只有9.9℃，而日溫差最大可達27.3℃.從西雙版納地貌垂直分異而言，800米以下為熱性氣候（熱帶），800～1500米為暖熱性氣候（南亞熱帶），1500米以上為暖溫性氣候（中亞熱帶）.州內史無雪跡，只是海拔較高處有輕霜，特大寒潮時有短時0℃左右的低溫，會對熱量敏感性的熱帶作物造成災害.

西雙版納有明顯的干濕季之分，年降水量在1193.7～2491.5毫米.其中盆地稍低，而山區略高.濕季降水占2013年總量的82%～85%，7～8月份月降水量皆在250毫米以上，最少的2月份降水量只有20毫米.但是，干季降水少卻霧濃露重，提高了干季濕度，也在一定程度上補償了降水不足.

1.3 地形地貌

西雙版納地貌多為中低山和丘陵區，海拔800～1300米的低山區，占西雙版納總面積的65.3%，構成西雙版納地貌格局的主體.其次為海拔500～800米的低丘區域，占西雙版納的19.4%. 1300～2500米的中山區占10.6%.山間盆地與河谷區，只占西雙版納的4.7%.西雙版納1平方公里以上的盆地有49個，以勐遮-勐混盆地最大，面積為229平方公里，其余皆在100平方公里以下，其中10～99平方公里的盆地共有19個，總面積684.2平方公里.

1.4 森林覆蓋情況

1997年，西雙版納森林覆蓋面為59.26%，有森林面積1753.5萬畝，林產品十分豐富，建成了大龍山、勐養、普文、勐侖輕木林場.營造思茅松幼林1萬畝、輕木1萬畝、鐵刀木炭薪林20萬畝、依蘭香1萬余畝、油茶1萬余畝.2013年7月種植了大量的印度紫檀、降香黃檀、大果紫檀和佼趾黃檀等樹種.這些珍貴樹種不僅經濟、景觀價值高，且生態效果好，極大的促進了生態構造的良好發育.

2013年，西雙版納建成了一批珍貴樹種示范村、示范區塊、示范地段.截至目前，西雙版納珍貴用材林建設已經達到52萬畝1450萬株.

州內有省熱帶作物科學研究所環境友好型生態膠園試驗示范基地，橡膠樹下分別間種咖啡、大葉千斤拔、蘿芙木、諾麗等作物，周邊圍林還種上了熱帶果樹、珍貴用材和鄉土樹種.基地占地1000畝，以一代膠園更新種植地塊為主，按“山頂戴帽、山腰系帶、足底穿鞋”模式建設，因地制宜在橡膠園里套種了珍貴苗木、熱帶水果等.截止2015年6月底，西雙版納州天然橡膠種植面積455.13萬畝，茶葉種植面積91.27萬畝.

然而過度或不科學種植的橡膠帶來了熱帶森林面積減少，膠園內病蟲害大量頻發等諸多問題，因此進行環境友好型生態膠園和生態茶園建設迫在眉睫，為了有效地推進橡膠和茶產業的綠色和可持續發展，改善生態環境，生物多樣性和生產力之間關系的研究對生態構造的影響對生態建設發揮著不可忽視的作用.

1.5 植物分布種類

西雙版納境內共有植物二萬多種，其中屬熱帶植物5000多種，有食用植物一萬多種，野生水果50多種，速生珍貴用材樹40多種.有多種植物是珍貴藥材或具有特殊用途，如抗癌藥物美登木、嘉蘭；治高血壓的羅芙木；健胃驅蟲的檳榔；風吹楠的種子油是高寒地區坦克、汽車發動機和石油鉆探增粘降凝雙效添加劑的特需潤滑油料；桐子油可替代柴油；被譽為“花中之王”依蘭香可制成高級香料；有1700多年前的古茶樹；有天然的“水壺”、“雨傘“；會聞樂起舞的跳舞草、果實吃后會改變味蕾味覺的神秘果、見血封喉的箭毒木等.豐富的生物多樣性，為西雙版納生態科學的研究與發展，提供了天然的基因寶庫.

2 構建健康生態文明結構的必要性和實時性

在把握生態機能的基礎上，生態機能與生物多樣性有著怎樣的關聯成為近年來生態學重要的研究課題.Tilman et al.(2001)在美國綠地設定了168處調查地，栽培了16種不同的草本植物作為實驗草本群基地，連續七年調查試驗基地的生產力水平.最終得出了隨著草本群種類數量增加，調查地的生產力也隨之提高的結論.并且，把這種模式作為結構，提出了與此類似的生態位互補假說.所謂生態位互補假說也就是，物種不同，資源利用的方法也大不相同.物種繁多的情況下，環境中的多種資源根據資源的利用特征不同的原因更加被廣泛利用，就會產生資源利用率增高這一結果，相對產生的生產力自然就會得到提高.生產力的提高直接影響著生態文明水平的提高，由于國民對日益增長的物質文化的需求，對環境以及生態文明的需要也越來越高.在追求物質生活水平的同時，精神生活在國民的意識中越發占據更加重要的地位.因此構建生態文明建設迫在眉睫，而生物多樣性和生產力關系的研究，這一影響生態文明建設的課題也愈發重要.

3 影響生態結構的因素

如何更好構建生態文明建設，主要把握以下幾點要素：

3.1 理解生態.

何為生態.生態是指一切生物在一定的自然環境下生存和發展的狀態，以及它們之間和它與環境之間環環相扣的關系.生態不僅僅同自然環境有著密不可分的聯系，隨著人類文明的發展，生態和人類活動以及人類生活環境也產生了新的牽絆.在理解生態的基礎上，把握生態鏈的循環和每一個環節的作用，才能更好的建設生態文明.

3.2 趨向文明

生態漸漸發展成為一種文明的標志在于生態文化的形成.中國很多地區地域生態村、生態農莊的建立，生態公園等人文景觀的建設都體現了生態文明正在發展.但由于國民人口素質有待提高，生態基礎水平低下，如何更有效科學的建立生態文明機構，合理利用自然資源也成為生態文明發展的難題.本論文著意強調生物多樣性和生產力之間關聯對生態發展帶來的影響，研究不同地區生物多樣性和生產力之間的關系不失為發展生態文明的方法之一.

3.3 宏觀調控

大部分地域和地區在發展生態文明的過程中都會出現諸如以下的問題：（1）自然資源、土地資源利用不合理；（2）缺乏生態文明建設機制的統一管理；（3）沒有響應當地居民和其他地區居民的精神需求.而這些問題的解決關鍵在于政府和當地有關部門的宏觀調控.以西雙版納州為例，（1）合理利用當地資源，

以西雙版納州生態文明建設為例，說明在政府宏觀調控下，不同區域生物多樣性和生產力之間關系的研究對當地生態文明建設的影響.

4 生物多樣性和生產力之間的關系對生態結構的影響

4.1 在多種多樣的生態系統、生態環境中，生物多樣性和生態生產力之間關系的研究和調查是非常必要的.而在同一生態系統（如：森林）中，在環境條件和歷史背景具有差異性的地域中，兩者關系的探討也是十分必要的.以西雙版納州為例，分析同一生態系統的原始森林公園小范圍內生物多樣性和生產力之間的關系，以及這種關系對小區域帶來的生態影響.西雙版納州原始森林公園，具有獨特的原始森林自然風光，位于景洪以東、瀾滄江以北，在25000畝熱帶溝谷雨林的基礎上創建，園內森林覆蓋率超過98%，是個天然的大氧吧.根據西雙版納州森林樹木種類的調查數據，并進行分析，得出影響小區域生態生產力的主要樹種多樣化，都不同程度的對生態生產力有著積極的影響.

4.2 在以往的研究中，有許多指標都曾被作為生產力的代理變量來使用.例如，草原生態系統中地上部生物量就被用作森林生態系統中生存個體的成長量.但是，使用不同生產力指標進行解析得出的結果也可能不同.同一數據集根據不同指標來計算，也可能會出現不同.本論文使用西雙版納州的數據，討論樹木種類的多樣性和生態系統的生產力之間的關系，來驗證兩者之間的正比關系，繼而說明了西雙版納州文明建設的健康發展狀態.

4.3 除了生物多樣性以外，也存在其他影響生產力發展的因素.比如小區域內的河流、土壤、地質、氣候等因素也不同程度的影響生態系統中生產力的發展.

綜上所述，生物多樣性和生產力之間的正比關系，即生物種類越多，生產力水平就越高，這種正比關系為小區域內的環境帶來積極影響，能夠促進小范圍內生態環境的良性循環.而生物多樣性和生產力之間的反比關系，即生物種類越多，生產力水平就越低，這種反比關系會影響小區域內生態環境的良性發展，為構建良性生態結構增加阻礙.因此如何解決區域內兩者之間反比關系的問題也是促進生態結構良性發展的途徑之一.

5 總結

通過分析西雙版納州大部分地區生物多樣性和生產力之間的關系，研究對生態的良性發展帶來何種影響.從2008年到2015年的數據統計得知西雙版納州原始森林地帶，由于橡膠類物種的大量生長，導致傳統的生態結構被破壞，造成了生物多樣性和生產力之間的反作用，這兩者之間的反比關系為當地的生態結構帶來巨大的消極影響，不利于西雙版納原始森林地帶的生態發展.2015年開始，通過對良性生態結構的分析，控制了橡膠物種的生長，把這一物種的生長數據減少到良性生態結構的正常范圍之內，使當地生物多樣性對生產力發生了的積極作用，促進了西雙版納州各地區創意文化生態園、農家樂、生態樂園、茶花生態園、生態農莊等生態文明的建設和發展，尤其是原始森林物種保護和生態的良性發展.在接下來的研究中，分析2008年至今的物種生長數據，進一步研討物種多樣性對生產力帶來的影響趨勢，以更好的預測生產力走向和引導云南西雙版納州生物生產力的提高.

〔1〕Paquette,A.&Messier,C.(2010)The effect of biodiversity on treeproductivity:from temperatetoborealforests.Globalecology and biogeography 20:170-180.

〔2〕Tilman,D.,D.Wedin,andJ.Knops.(1996) Productivity and sustaina bility in fluencedby biodiversityingrasslandecosystems.Nature 379:718-720.

〔3〕Tilman,D.(1999)The ecological consequences of changes in biodiversity:a search for general principles.The Robert H.MacArthur Award Lecture.Ecology 80:1455-1474.

〔4〕Umeki,K.(2001)Growth characteristics of six treespeciesonHokkaidoIsland,northern Japan,Ecological Research 16:435-450.

〔5〕Umeki,K&Kikuzawa,K(1999)Long-term growth dynamics of natural forests in Hokkaido,northern Japan.Journal of Vegetation Science 10:815-824.

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