旅游干擾對關帝山八水溝植物多樣性的影響

吳瓊　張謹華　武玉珍

摘 要 在野外樣帶調查研究的基礎上，運用物種多樣性指數、豐富度指數和均勻度指數，研究旅游對關帝山八水溝草本植物多樣性的影響及植物物種變化規律。結果表明：隨著游徑的增加，各樣帶主要的物種多樣性指標均有所上升；不同樣帶植物優勢種的重要值產生很大變化，距離游徑越遠，優勢種的重要值越大；伴人植物距離游徑越遠重要值越大，甚至會消失不見；遠離游徑，植物種類的豐富度和多樣性指數有所增加，均勻度指數有先升后降的趨勢。

關鍵詞 關帝山八水溝；旅游干擾；植物多樣性

中圖分類號：Q948.1 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.25.028

隨著旅游業的快速發展，旅游干擾成為一種重要的人為干擾，對植物的影響越來越受到研究工作者的重視[1]。近年來，旅游干擾對生態系統的影響的研究已成為生態學的重要課題[2-3]。八水溝由于具有物種特有性和自然生態復雜性等特點，在山地旅游中已成為備受關注的旅游景點，研究關帝山八水溝植物多樣性具有重要的理論和實際意義，而目前針對八水溝的研究成果有關于八水溝天然植物群落時空梯度的數量分析[4]，DCCA排序軸分類及其在關帝山八水溝植物群落生態梯度分析中的應用[5]等，關于旅游干擾對八水溝植物多樣性的影響尚未見研究報道[6]。本文主要以八水溝草本植物種類為基礎，對不同生境中植物優勢種的重要值、多樣性指數、均勻度指數等進行調查統計，具體分析旅游干擾對八水溝植物多樣性的影響，旨在為保護亞高山草甸的生物多樣性、進行有效的生態旅游管理和植被恢復提供資料[7-8]。

1 研究區域概況

關帝山位于呂梁山脈中段，地理位置N37°20′～38°20′，E110°18′～111°18′。本區屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫3～4 ℃，1月均溫-10 ℃，7月均溫16.1 ℃，≥10 ℃的年積溫2 100 ℃。年降水量600～800 mm，多集中于7—8月。無霜期為100～130 d。該區土壤屬于山地土壤類型，主要有棕色森林土、淋溶褐土、亞高山草甸土及粗骨性褐土等[9]。

八水溝位于龐泉溝自然保護區的西南角，海拔在1 887～2 516 m，坡度在5°～80°，陰坡平緩，陽坡陡峭。大部分地區為森林所覆蓋，海拔較高處有部分灌叢，山頂平坦處有少量草甸[10]。

2 研究方法

2.1 樣方調查

在八水溝進行了樣方調查。為使群落生境盡量相似，最大限度地排除生境不同導致群落生長差異給研究結果造成的影響，選取樣地都位于海拔基本相同的位置。按受干擾程度由大到小的順序選取樣方位置，共取4條樣帶（見表1），樣帶基本平行，距離分別為0 m、5 m、10 m、20 m。在每條樣帶上每隔100 m取1個樣地，共取8個1 m×1 m的草本樣方，4條樣帶共獲32個樣方。記錄每個樣方的生態環境，包括經度、緯度、海拔、坡度、坡向、枯枝落葉層厚度、垃圾數、距離游徑等；同時記錄每個樣方內物種種類、植株高度、蓋度、株（叢）數，喬木還需記錄冠幅、胸徑等指標。

2.2 物種多樣性計算

重要值是種群在群落中重要性的定量指標之一，它能反映物種在群落中的生態作用和功能地位。為了提高計算的準確性，本文采取抽取32樣方的平均值進行計算。

重要值=（相對高度+相對蓋度）/2×100%

以相對優勢度（采用相對蓋度）為原始數據，依據下列公式計算物種多樣性各指標：豐富度指數 R用S來表達。

3 結果與分析

3.1 八水溝草本植物主要優勢種群組成

經調查統計，關帝山八水溝計有種子植物40種，隸屬于18科、33屬。其中，含種數最多的科為菊科（9屬），其次是豆科（5屬）、薔薇科（4屬）和毛茛科（4屬），合計占總屬數的66.7%；此外，傘形科、蓼科、玄參科、百合科所含種數也較多，說明上述八科植物在該地植物區系中占據重要地位。

3.2 不同旅游干擾對八水溝群落物種重要值的影響

由于不同植物再生能力有差異，隨著旅游干擾強度的加劇，群落中原有優勢種及伴生種的地位和作用都會受到不同程度的影響。

樣帶1位于邊緣，是游客、放牧人群和牲畜活動最頻繁，踐踏最嚴重的地段，其受干擾強度最大（見表1）。從表2可見，樣帶1中萹蓄的重要值最大，其次是蒲公英、紫羊茅、毛茛，由此可見，這一樣帶的優勢種群及目的牧草的重要值明顯降低，苔草數量急劇下降，優質牧草減少，由抗干旱性最強的萹蓄占據優勢地位。這說明旅游干擾過強時，如果超過群落的自我調節能力，將會引起群落的性質發生重大改變[12]。從樣帶1到樣帶4，紫羊茅的重要值隨著干擾強度降低有下降趨勢，說明它在干擾強的地段生存較好，主要原因是其根莖再生能力強，耐踐踏。在樣帶2， 3， 4中，苔草的重要值則隨著干擾強度的降低而增加。說明旅游干擾對群落多樣性的影響主要是改變其優勢種群的建群地位，因而使種群的均勻性發生變化。蒲公英作為生態幅度較廣的常見植物，其具有適應性強、耐踐踏和分布廣泛，容易入侵等特點，因此在旅游干擾強度大的區域，蒲公英容易大量繁殖，占據大量的裸地生態位，因此在樣帶 1中的重要值很大；隨著干擾強度降低 （樣地3和4），其重要值逐漸減小。

3.3 不同樣帶主要物種相對密度、相對蓋度比較

由表3可知，人為干擾強的地方，優勢種的相對密度、相對蓋度均呈減小趨勢；反之，人為干擾弱的地方，優勢種的相對密度、相對蓋度呈增長趨勢。

3.4 不同旅游距離帶主要伴人植物優勢度變化

由表4可知，干擾越強的地方，伴人植物的相對蓋度、相對高度越大。如萹蓄在樣帶1中分布較多，在樣帶2中其分布明顯減少，在樣帶3和4中沒有分布。這是因為隨著旅游活動的不斷加強加大，破壞了植物原有的生態平衡，在樣帶1處，人類活動及踐踏使有些地表已經近乎裸露，影響原有的優勢物種存活環境，使伴人植物在適合的生存環境下趁虛而入，占據主導地位。并且由于這些物種多具有喜陽、耐寒、耐貧瘠、耐干擾等特點，易于在裸地上萌發生長，加之它們具有較強的競爭能力，使其他物種的生長受到限制。

3.5 不同的旅游干擾強度對物種多樣性影響

4條樣帶植物物種多樣性的測度見圖1～圖3。由圖可見，隨著干擾強度的減弱，物種多樣性呈上升趨勢。隨著干擾程度的降低，物種豐富度逐漸增大，這是植物群落發展過程中生境自由發展、種類增加的結果。

均勻度：其與重要值的各種指標在物種中分布的均勻程度有關，它能夠較客觀地反映物種間個體數量的不同。從圖3可以看出，4條樣帶均勻度指數與豐富度指數的變化趨勢相反。

多樣性指數是豐富度和均勻度的綜合表現。研究表明，一個具有較低物種豐富度指數和較高均勻度指數的群落，其多樣性指數可能和一個物種豐富度指數較高而均勻度指數較低的群落相同[13]。

4 討論

4.1 旅游干擾對八水溝植物多樣性的影響

重要值是衡量種群在群落中重要程度的一項有效指標，能夠很好地表達植物種群在群落中的功能地位及生態作用[14]。在受到程度各異的旅游干擾之后，八水溝植物種類的重要值有不同程度的退化。例如：在旅游干擾嚴重的樣帶1中，苔草消失，取而代之的是抗干擾性強的蒲公英、萹蓄等植物，優質牧草嚴重退化。這說明旅游干擾過強時，如果超過群落的自我調節能力，將會引起種群在群落中的重要值下降，甚至會使群落的性質發生重大改變。八水溝以耐寒、耐旱的中生植物為主，由于游客踐踏、旅游垃圾等因素的影響使旱生植物成分侵入，競爭力較弱的植物被競爭力更強的植物代替，致使一些優勢種的重要值發生轉變，種間關系動搖，群落的物種組成發生很大變化。群落越復雜，植物多樣性越豐富，入侵物種的機遇就越小，群落才越穩定。如果對入侵物種不及時控制，極易造成該區域少數敏感物種的消失，抗旱植物在該區域的擴張，進而導致群落結構簡單，最終導致優勢種退化。

4.2 對關帝山八水溝實施保護的幾點建議

關帝山八水溝的植物物種組成以耐寒、耐旱的中生植物為主，由于自然環境水熱條件的關系，適宜在該區生長的物種數量已十分有限，且生長緩慢，植物多樣性本來較低，群落生態環境比較脆弱，抗干擾能力也比較低。因此，建議采取有效的手段對關帝山八水溝植物進行管理和保護。

1）限定旅游活動的范圍。踐踏對草甸植物的破壞比較嚴重，可以通過加裝圍欄來控制道路兩旁的活動范圍，減少旅游人群對草甸的踩踏破壞。

2）建立有效的環境影響監控體系和評價制度。對環境因子，如水、大氣、噪聲等進行定點例行監測，并利用生物監測來評估旅游干擾程度，監測指標包括植物多樣性、群落結構的變化及物種組成的變化、敏感植物的種類和數量的變化、伴人植物的種類和數量的變化等。

3）將社區居民納入生態旅游管理和開發的主體之一。指導當地居民對旅游資源進行有序利用，有助于地方資源保護和促進當地經濟文化發展，增加居民收入。

4）加強全民生態旅游教育和環境教育，普及生態旅游知識。進行多角度的旅游管理和教育，指導游客文明旅游，不亂扔廢棄物，盡量保護旅游地的動植物，減小對本土生態環境的影響和破壞，實現經濟與生態的協調發展。

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（責任編輯：丁志祥）