生物多样性作为生命资源对整个地球人类的作用功不可没。研究生物多样性理论与方法,为有效开展生物多样性的保护、进行生态恢复和重建及制定持续利用措施提供可靠的依据,具有重要的理论意义和现实意义。本研究将自组织理论、耗散结构理论、熵理论引入生物多样性与生态系统关系研究之中,对生物多样性评价、新种的形成机制、生物多样性与生态系统稳定性的关系及生物多样性理论与方法在新疆林业生态建设实践运用等方面进行了分析研究。 一、熵值可以作为生物多样性的评价指标。 1.信息熵值、概率测度熵值可以作为物种多样性的评价指标,也可以作为物种均匀度的评价指标。熵值大,其多样性程度大,均匀度高;熵值小,其多样性程度低,均匀度低。 2.统计力学熵值可以作为物种丰富度的评价指标。熵值大,物种丰富度高;熵值小,物种丰富度低。 二、随着系统的控制参量数变化,当达到某一阈值时,在涨落力驱动下,原来的稳定态开始失稳,系统被推向一种新的结构。 分子序列的进化模型中,在遗传差异性因子作用下,序列会进化到一定的稳态,究竟取什么样的稳态,依赖于选择力(相当于控制参数)。随着选择力的变化,物种的变化也会跟着变化,当选择力变化超过某一阈值,旧物种失稳,新物种在遺传差异性因子驱动下开始产生。由于竞争排斥原理,使亲缘关系本来密切或其他方面相似的物种之间产生越来越明显的生态分离,最后在不同的生态条件下,固定为不同的物种。 新种的产生源于环境的变化和生物的自适应。在变化的环境中生物逐渐变化,最终基因产生突变,使生物体发生改变,发生突变的个体将突变后的特点、性质通过基因复制保存下来并逐渐发展,形成新的物种。同样,环境的变化会影响种群,使种群随环境的变化而发生变化,形成新的种群。生物体就是这样在遺传、渐变、突变过程中,种群在适应环境的改变过程中,既使物种得以保持,又使物种不断发展变化。 新物种的出现总是伴随着旧物种的消亡。正是由于新物种的不断产生,而且新物种产生的速度远大于旧物种灭绝的速度,造就了地球生物的多样性,使得地球上的生物物种丰富多彩。 三、系统的稳定与不稳定是由综合因素造成的。系统的稳定与不稳定即与组成系统的各组分及各组分间相互关系有关,也与系统的环境有关。因此,系统的组成成分、结构以及系统的环境因子都会对系统的稳定与否产生影响。 对于一个生态系统而言,物种丰富,系统的熵就大,则系统的不确定性就大,这使得系统越混乱,系统可能稳定,也可能不稳定。 因此,生物多样性与生态系统的稳定性没有必然的联系,生物多样性增加,系统的稳定性可能增加,也可能降低,也可能保持不变。 四、通过生物多样性理论的探讨及对新疆森林生物多样性的评价,提出了新疆森林生态保护和发展对策。