淺談哈尼梯田復合生態系統

黃 朔

(松原市環境監測站，吉林 松原 138000)

0 引言

全球氣候變化問題是人類迄今為止面臨的規模最大、范圍最廣、影響最為深遠的挑戰之一，也是影響未來世界經濟和社會發展的最重要因素之一[1]。《氣候變化國家評估報告》指出，氣候變化將繼續對中國自然生態系統和社會經濟系統產生重要影響，尤其是對農牧業生產、水資源供需等影響較為顯著[2-3]。而我國少數民族地區由于社會經濟發展滯后，生態環境脆弱，農業生產更易受到氣候變化引發的極端氣候事件的影響。2010年春天在中國西南地區發生了60年未遇的特大干旱，西南地區五省與多年同期相比，降雨總量偏少50%以上，部分地區降雨總量偏少甚至達70%以上，接近或突破歷史極值。西南地區五省共計5.03×106公頃農作物受災，絕收面積1.12×106公頃，直接經濟損失達236.6億元[4]。在大部分地區的農業生產遭到滅頂之災的同時，云南省元陽縣的哈尼梯田受旱災影響卻很小，始終保持著充足的蓄水量，成為全國矚目的一枝獨秀。哈尼梯田成功應對極端干旱主要得益于完備的生態系統、有效的水資源管理與利用、良好的森林保護與管理以及哈尼人在千百年勞動生產中積累的適宜山區農業的傳統知識。在全球氣候變化、極端氣候事件頻發的大背景下，哈尼梯田復合生態系統適應氣候變化的相關研究對于全球生態農業建設、穩定農業生產具有重要參考價值。此外，揭示以哈尼族為代表的少數民族傳統知識在應對極端氣候事件方面的特殊作用，對于指導我國民族地區有效應對氣候變化具有積極意義，在一定程度上有利于促進少數民族傳統知識的保護和傳承。

1 哈尼梯田概述

哈尼梯田主要分布于云南省南部、東南部的哀牢山脈、元江流域地區，面積4萬余公頃，由世居于此的哈尼族以及其它民族人民群眾共同創造，距今已有1300年歷史。哈尼梯田主要分布于海拔144～2000 m、坡度在15～75°的山坡上，森林、梯田、村寨、江河依次分布，具有顯著的垂直特征[5]。森林—村寨—梯田—江河“四素共構”所形成的復合農業生態系統[6]，可以保持良好的水、土條件，有利于耕作和提高作物產量。研究表明，哈尼梯田稻作農業是傳統山地農業中效率最高的農業模式[7]。哈尼梯田是全人類共享的文化與景觀遺產，是人與自然和諧共存的典范，它為人類適應全球變化、保障糧食安全提供了應對戰略與資源基礎[6]。

2 哈尼梯田完備的生態系統

哈尼梯田復合生態系統主要由森林、村寨、梯田和江河四部分組成，具有顯著的垂直特征，形成森林—村寨—梯田—江河沿等高線分布的空間結構（如圖1所示）。這種空間上的垂直分布模式，對于保持水土、維持系統穩定具有重要作用[8-9]，另外，各部分間相互作用、有機結合，確保了復合生態系統始終維持著良好的生態功能，為適應氣候變化提供了前提保障。

2.1 森林生態子系統

森林生態子系統在整個哈尼梯田生態系統中發揮著核心功能，一方面為哈尼梯田提供了大部分水源，另一方面為其提供了大量腐殖質。其主要功能包括：（1）涵養水源。森林通過截留、吸收天然降水和地表徑流，有效調節了地表水的時空分布，充當“綠色水庫”的角色。（2）保護土壤。森林通過對降雨和地表水的截留，有效減弱土壤所遭受的沖刷，減少水土流失，有效防止了泥石流、滑坡等地質災害的發生。（3）天然倉庫。森林為村寨子系統提供了飲用水源、薪柴、各種動植物食物及各種生產生活用品，被譽為哈尼人的“天然倉庫”。

2.2 村寨生態子系統

哈尼族村寨大多位于森林和梯田之間的半山腰，這里氣候溫和，適于居住，既便于上山采集狩獵，又利于梯田的灌溉施肥等管理。哈尼村寨選址具有嚴格的條件，首先必須選擇朝陽而平緩的山梁、山坡或散布其間的小凹地；其次是必須有水源；再次是上方必須分布著茂密的原始森林[10]。哈尼族在建寨時要選擇水源豐富的地方，任何一個哈尼村寨都會修建蓄水池或水井，然后搭建水渠竹管引入高山溪流，為日常取水、洗菜、洗衣服所用。村寨生態子系統具有控制和影響其他子系統的功能，對于整個復合系統的維持和發展具有重要影響。

2.3 梯田生態子系統

哈尼梯田是在哈尼人影響和控制下達到動態平衡的農業生態系統，是人工濕地的杰作，梯田中的典范[11]。梯田生態子系統是以梯田為基礎，以水稻作物群落為中心的半人工生態系統。作為一個輸入和輸出均開放的生產系統，梯田生態子系統與其他三個子系統間存在著顯著的相互作用關系，其主要功能包括保持水土和物質能量輸出兩個方面。哈尼梯田沿山坡而筑，對于山地水土流失具有較強的控制作用，還通過截留徑流中的腐殖質發揮保肥作用。梯田生態子系統具有向村寨子系統提供食物和能量的功能，它為村寨子系統提供了最主要的食物——稻米，并提供了作為重要菜肴的梯田動植物，也提供了一定的生活資料——稻草。

2.4 江河生態子系統

江河生態子系統的主要作用為通過強烈的蒸發、蒸騰作用為高山森林區提供充足的水分，實現水資源的循環利用。哈尼梯田集中分布的哀牢山、無量山地區，分布有紅河（又稱元江）、把邊江（又稱李仙江）和瀾滄江三條主要河流及眾多支流，單紅河州境內長度超過10千米的支流便有17條之多[12]。眾多江河分布的河谷地帶終年干燥炎熱，蒸發量和蒸騰量極高，大量蒸發、蒸騰的水汽上升至高山森林位置時遇冷凝聚，形成降水。研究表明，哀牢山地區降水量無論在旱季還是雨季都有隨海拔增高而增加的趨勢[13]。以哈尼梯田核心區元陽縣為例，該縣全年霧天多達180天，相對濕度達85%[14]。水分蒸發形成的綿綿霧雨滋潤著其它生態子系統，極大地減弱了極端干旱的影響。

3 哈尼梯田復合生態系統的水循環

哈尼梯田復合生態系統的灌溉水源以降雨經森林截留之后形成的地表徑流及泉水出露為主。溪水流出森林后，經溝渠自上而下流經村寨，進入梯田。梯田上丘和下丘均有出入水口，上滿下流，終年不息。在灌溉層層梯田后，最終匯入位于干熱河谷地區的紅河等江河。江河水網密布的河谷地區，由于常年高溫而蒸發強烈。水分蒸發形成的熱氣團上升至高山低溫區時形成綿綿霧雨，重新滋潤高山區的原始森林，在林海山間匯集成無數水潭和溪流，進行下一次水循環。整個水循環過程如圖2所示。正是在這一周而復始的水循環過程作用下，整個哀牢山區形成了“山有多高，水就有多高，到處泉水叮咚響”的獨特地理環境[15]。

哈尼人充分利用這一特殊的自然地理條件，憑借聰明才智和創造精神從海拔1900米的森林邊緣修筑數千條溝渠，將溪水引入海拔1600米左右的村落分布地帶，并從村寨周邊往河谷山腳開墾出層層梯田，引導溪水泉流終年順著層層梯田下流匯入河流水系。密集的溝渠將四個子系統緊密聯系在一起，形成了森林—村寨—梯田—江河有序分布、和諧發展的復合生態系統。哈尼梯田復合生態系統的水循環過程實現了水資源的重復利用，在極端干旱條件下為生態系統提供了充足的水分。

圖2 哈尼梯田復合生態系統水循環示意圖Fig.2.Water Circulation Process of Hani Terraced Fields Complex Ecosystem

4 子系統間的相互作用

哈尼梯田復合生態系統四個子系統間的物質循環與能量流動是其可持續發展的基礎。四個子系統間的相互作用關系如圖3所示。森林生態子系統為村寨子系統提供水源、薪柴、動植物產品及建材等生產生活用品，為整個復合系統提供水源；梯田生態子系統為村寨子系統提供稻米、魚蝦、水芹菜等食物，同時是畜禽飼料的主要來源；村寨生態子系統通過輸出人力、畜力等輔助能及各種技術調節和控制著整個復合生態系統，維持自身的穩定和發展[5]；河谷生態子系統匯集水資源后，通過蒸發形成降雨，實現水資源的循環利用。在以上一系列復雜關系作用下，整個生態系統保持了較高的穩定性，成功抵御了極端干旱等外界干擾。

圖3 四個子系統間的相互作用關系Fig.3 Interaction Relationship within Four Subsystems

5 結語

哈尼梯田是人與自然高度和諧發展的農業生態系統，對于如何在全球氣候變化、極端天氣頻發背景下穩定農業生產具有重要的借鑒意義。哈尼梯田復合生態系統四個子系統間的物質循環與能量流動是其可持續發展的基礎。后續將深入研究哈尼梯田復合生態系統能夠成功應對極端干旱氣候的機制。

［1］胡鞍鋼,管清友.中國應對全球氣候變化[M].清華大學出版社,2009.

［2］氣候變化國家評估報告編寫委員會.氣候變化國家評估報告[M].科學出版社,2007.

［3］氣候變化國家評估報告編寫委員會.第二次氣候變化國家評估報告[M].科學出版社,2011.

［4］中華人民共和國民政部救災司.今年以來的旱情和救災工作開展情況[R].2010.

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［7］尹紹亭.云南山地民族文化生態的變遷[M].云南教育出版社,2009.

［8］角媛梅,陳國棟,肖篤寧.亞熱帶山地梯田農業景觀穩定性探析:以元陽哈尼梯田農業景觀為例[J].云南師范大學學報,2003,23(2):55-60.

［9］姚敏,崔保山.哈尼梯田濕地生態系統的垂直特征[J].生態學報,2006,26(7):2115-2124.

［10］黃紹文.中國哈尼族最后的蘑菇寨:箐口[M].云南人民出版社,2009.

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［13］張克映,張一平,劉玉洪,等.哀牢山降水垂直分布特征[J].地理科學,1994(5):144-151.

［14］元陽縣地方志辦公室.元陽縣志[M].昆明:云南民族出版社,2009.

［15］朱青曉,王忠麗.民族生態系統的可持續發展模式:以哈尼梯田為例[J].資源開發與市場,2005,21(3):206-209.