旅游生態學研究進展

張香菊， 鐘林生

1 中國科學院地理科學與資源研究所,北京 100101 2 中國科學院大學,北京 100049 3 貴州師范學院旅游文化學院,貴陽 550018

旅游生態學是研究旅游影響的來源、類型和程度以及這種影響與游覽活動類型、游客及其行為之間關系的科學[1],它以旅游生態系統為研究對象,用生態學原理指導旅游發展和旅游生態系統管理,為促進旅游業可持續發展提供理論和實踐支撐。作為生態學和旅游學相交叉的一門新興分支學科,旅游生態學屬于應用生態學范疇,同時也是旅游科學研究的重要領域[2]。

旅游發展給目的地帶來文化交融和經濟繁榮的同時,也會引起自然生態環境的變化,甚至造成環境污染和生態破壞。20世紀上半葉,為應對旅游發展與生態環境之間的矛盾問題,旅游生態學研究最早出現在旅游生態問題凸顯的歐美地區。當前,全球旅游活動達到前所未有的規模,應用旅游生態學理論解決旅游生態環境問題的需求空前迫切。根據《世界旅游經濟趨勢報告(2018)》的統計,2017年全球旅游總人次達119億,是全球人口總規模的1.6倍,全球旅游總收入超過5萬億美元,相當于全球GDP的6.7%。

經過40年的發展,旅游業已成為我國的戰略性支柱產業,對國民經濟發展和人民生活的影響顯著,同時也帶來一定程度的生態環境影響。在生態文明建設和旅游產業蓬勃發展的大背景下,促進旅游業可持續發展和發展方式的生態化轉型已十分迫切。本文綜述旅游生態學研究的國際進展,以期為我國旅游生態學研究和旅游可持續發展實踐提供借鑒。

1 文獻概況

1.1 文獻來源與分析方法

本研究以“recreation OR tourism OR tourist”和“recreation ecology OR tourism ecology”為主題詞在Web of Science核心合集中進行檢索,檢索時間為2018年12月31日。同時,為避免遺漏,檢索時間范圍設置為1900年至2018年。通過人工篩選剔除書評、書籍的章節、會議摘要以及主題與本研究完全無關的其他文獻后共得到期刊論文987篇,作為本研究的數據分析樣本。為彌補分析工具無法深入閱讀的缺陷,文章采用引文可視化分析軟件CiteSpace5.3和文獻閱讀相結合的方式對文獻進行分析和梳理。

1.2 文獻的時間分布

圖1 文獻數量年度分布圖Fig.1 Annual number of literatures

如圖1所示,樣本文獻的時間跨度為1972年到2018年,在2003年后文獻數量呈現快速增長趨勢。盡管學者在研究旅游生態學的起源時,追溯到了1928年Meinecke對美國加利福尼亞紅木森林公園游憩影響的測度研究,但它作為一門學科得到認同卻是在20世紀70年代初期[3-4]。進入21世紀,人們的休閑時間和可自由支配收入增加極大激發了旅游需求,交通、住宿等基礎設施的改善為旅游發展提供條件。旅游業迅速發展帶來對生態環境的干擾,也引起更多學者關注如何調和旅游發展和生態保護之間的沖突,因此旅游生態學研究成果在新世紀迅速增多。這一趨勢也與最近20年全球旅游業蓬勃發展的態勢相對應,體現了旅游生態學研究的應用性特點。

1.3 文獻的空間分布

圖2 文獻的空間分布圖Fig.2 Spatial distribution of literatures

結合CiteSpace的文獻來源地分析結果和Google Earth、ArcGIS的地理可視化功能得到圖2。從圖2中可以看出,旅游生態學研究已經得到全球各地學者的關注,文獻在北美和歐洲呈現明顯的集聚性,澳大利亞、新西蘭和東亞地區次之。從單個國家來看,美國(324篇)的文獻數量占到全部的近三分之一,澳大利亞(110篇)、英國(97篇)次之。我國相關研究開始于20世紀80年代末期[5-6],但在國際期刊上發表文獻主要集中在近10年,與同屬東亞的日本、韓國相比,我國屬于研究起步較晚的國家[7]。Monz 等(2013)[3]、Leung(2012)[7]和Buckley(2005)[8]的文章中也提到,旅游生態學研究多數集中在北美和歐洲,澳大利亞和東亞地區在近些年增長很快。可見,學者們的定性判斷和樣本文獻的空間分析結果是一致的。文獻的空間分布規律也充分體現了旅游生態學研究的問題導向性,相關研究總是伴隨著區域旅游生態問題的凸顯而出現,與國家或地區的旅游業發展階段密切相關。

1.4 文獻的合作網絡

通過對文獻作者和作者機構的共現分析得到圖3和圖4,圖中圓形節點越大代表文獻數量越多,節點之間連線代表合作關系。分析發現,澳大利亞格里菲斯(Griffith)大學、美國猶他州(Utah)州立大學、弗羅里達(Florida)大學和中國科學院是主要研究陣地(見圖3)。以澳大利亞格里菲斯大學的Pickering和Ballantyne、美國北卡羅萊納州(North Carolina)州立大學的Leung、美國猶他州州立大學的Monz為代表的學者既是本學科的重要研究者,又是不同國家和不同區域研究之間交流合作的橋梁(見圖4)。相比之下,我國與其他國家在旅游生態學領域的交流與合作較有限[7]。

圖3 研究機構合作網絡圖Fig.3 Network map of cooperative institutions

圖4 作者合作網絡圖Fig.4 Network map of cooperative authors

2 主要研究方法與研究熱點

2.1 研究方法

旅游生態學研究方法經歷了從定性到定量、從單一到綜合的發展過程,并根據研究對象或目的不同而有差異。具體研究方法主要包括觀察法、實驗研究法、以GIS為代表的空間分析法、統計分析法和以人為研究對象的問卷調查法、訪談法等[9-10],不同方法所對應的代表性研究內容詳見表1。早期的旅游生態環境影響研究主要以觀察法對影響的結果進行描述,統計分析法的引入增強了研究精確性。實驗研究法更好的排除了干擾變量,以探究影響旅游生態環境干擾的主要因素。空間分析法為研究較大尺度的旅游生態環境影響和游客的空間變化提供了條件。總體上,目前以綜合運用多種研究方法為主要特征,并越來越多的采用互聯網、人工智能、物聯網等領域的最新技術[21]。

表1 研究方法和代表性研究內容

2.2 研究熱點

本文通過關鍵詞共現圖譜(圖5)總結旅游生態學研究的熱點內容,在圖譜中出現頻次較高的關鍵詞代表該研究領域的熱點,而關鍵詞的中介中心度代表它控制的關鍵詞之間信息流的數量以及對整個網絡資源的控制程度,是該研究領域的重要議題[22]。圖5中十字形節點越大代表出現頻次越高,節點之間連線越多代表中心性越強。從圖5中可以看出,旅游生態學研究的主要關注點之間聯系緊密,已經形成網絡。生態學(ecology)、保護(conservation)、旅游(tourism)和管理(management)是出現頻次最高的關鍵詞,頻次依次達到282、162、130和113。國家公園(national park)、可持續性(sustainability)和生態旅游(ecotourism)的中心性排在前三位,均在0.1以上。結合文獻閱讀發現,旅游中的生態保護和管理是旅游生態學研究普遍關注的問題,以國家公園為代表的自然保護地是熱點研究對象,而以生態旅游為代表的可持續旅游形式是研究的熱點內容。

圖5 關鍵詞共現圖譜Fig.5 Keywords co-occurrence map

3 主要研究內容

根據對文獻作者、機構、關鍵詞的分析和內容的深入閱讀,旅游生態學研究的主要內容可以歸納為旅游的生態環境影響、旅游生態系統管理和旅游可持續發展測度及其實現途徑研究三個方面,其代表性關鍵詞見表2。

3.1 旅游的生態環境影響研究

旅游與生態環境之間的作用是相互的。文獻分析表明,旅游對生態環境的影響研究成果豐碩,而生態環境對旅游發展影響的研究報道極少。其中,旅游對生態環境的影響研究可以歸納為影響的效應及其主要因素分析兩個方面。

3.1.1旅游對生態環境影響的效應

旅游對生態環境各要素影響的效應有所不同,其中對植被、土壤的影響效應一直是旅游生態學研究最為關注的,成果也最為系統深入[23-25],比較而言,旅游對水、野生動物和大氣的影響研究較少[1]。

表2 研究內容與代表性關鍵詞

植被和土壤是旅游引起環境變化的重要指標,其中植被所受的旅游干擾最為明顯,土壤次之[26]。植被所受影響主要表現為植被外觀的受損、植被覆蓋率下降和生物多樣性變化等。土壤所受影響包括土壤空隙度下降、容重增加等物理性質的變化和土壤有機質減少、PH值改變等化學性質的變化。因為土壤狀態和植被生長之間關系密切,所以不少文獻是同時研究對二者的影響(詳見表3)。上述旅游影響結果的直接來源包括以徒步、騎馬等為代表的游覽活動和以露營地、道路等基礎設施建設為代表的旅游開發活動,其中游覽活動的影響是樣本文獻研究的主體。盡管旅游開發活動所占面積與整個旅游目的地相比是微不足道的,但會直接導致本地植被清除、外來景觀植物引入、地面硬化等,造成的影響是永久性的,需要給予重視[40]。除直接影響外,旅游者通過衣服、鞋底、車輪等帶來的種子或者攜帶的病菌等會間接影響區域環境[40]。目前已有學者意識到旅游間接影響給本土植物和土壤造成的危害,但此領域的研究成果較少,主要研究區域集中在澳大利亞[8,41]。

表3 旅游對植被和土壤的影響

水是旅游目的地的重要環境要素,旅游活動除影響水體質量外[42],還通過水環境使水體生物和水生態系統發生改變[41,43]。例如水邊植物緩沖帶的損壞導致水體的營養物質和沉淀物增多[44],也會影響水體溫度進而影響水體生物生長[45]。Lorenz等(2012)在德國Krumme Spree河段的實驗研究表明,游船造成的波浪壓力、水底沉積物分布變化等降低了貽貝的自凈活性,進而影響水體的自凈能力[46]。Zhong等(2015)的研究顯示,中國1200處自然保護地中存在水污染問題的達到23%,旅游活動的水環境影響問題較為普遍[16]。

野生動物是旅游的重要吸引物[47],但專門關注旅游活動對野生動物的影響研究直到20世紀90年代末期才日益增多[1],近些年逐漸受到旅游生態學和野生動物領域專家的關注。野生動物既會因車輛撞擊、游客驚擾等直接干擾導致死亡、驚飛,也會由于旅游活動引起的棲息環境改變出現棲息地、活動空間和繁殖率等的變化[48-50]。除外顯行為變化以外,動物受到旅游干擾后在心率、應激激素等方面的生理變化也受到學者們的重視[50-51]。Selman等(2013)的觀測結果表明,在個體水平上,受干擾的海龜在同一地點曬太陽的時間明顯短于對照組；在種群水平上,受旅游干擾的海龜曬太陽的百分比要小得多,且較大和較慢的船只對日光浴海龜的干擾率明顯高于較小和更快的船只；同時,受干擾區域捕獲的海龜異嗜細胞與淋巴細胞數量的比值也明顯較高[52]。相比于植被、水、土壤等,不同的野生動物對各類旅游活動干擾的反應具有很大的差異性,研究更為復雜[9,47]。例如,不同鳥類的警覺距離差異較大,雌性動物和雄性動物的抗干擾能力也不同[9]。

旅游活動對大氣環境的影響研究主要以大尺度的區域、國家或城市為主,碳排放與旅游產業的關系是目前研究的熱點。Leon等(2014)利用1998年至2006年期間的面板數據分析二氧化碳排放與旅游業之間的關系,結果表明旅游業對二氧化碳排放有很大貢獻,對發達國家的貢獻率大于欠發達國家[53]。其中,交通尤其是航空和私家車是旅游業碳排放的主要來源[54-55]。Farreny等(2011)對南極旅游的研究表明,平均每名旅客二氧化碳排放量為5.44噸,這些排放物中約有70%是由乘船造成的,30%是由飛行造成的[55]。游客在目的地的旅行也會影響大氣環境,例如Saenz-de-Miera和Rossello(2014)在西班牙馬略卡島的研究發現,游客人數增加1%與PM10水平增加0.45%有關[56]。綜上可知,降低游客空間移動產生的能源消耗是減少旅游對大氣環境影響的關鍵。

3.1.2旅游對生態環境影響的主要因素

根據影響結果探尋影響規律對旅游生態環境管理具有重要指導意義。影響旅游對生態環境干擾程度的主要因素可以總結為4個方面[25,57]：1)利用總量；2)利用活動類型；3)利用時間；4)生態特點。

通常認為游客人數越多,旅游生態環境影響越嚴重,這也是自然保護地管理以限制游客量為主要措施的重要原因。事實上,旅游利用總量與旅游生態環境影響程度之間存在直線關系、曲線關系甚至沒有關系等多種情況[1,3,58](圖6)。例如,多數研究支持旅游利用量與植被影響之間的關系是曲線關系(見圖6中對植被的影響),在利用量達到閾值x之前減少游客量可以有效降低對植被的干擾,在x值以上調整利用量則收效甚微[61-62]。

圖6 旅游利用與環境影響關系圖[47,59-60]Fig.6 Relationship between tourism and environmental impact [47,59-60]

同等條件下,四輪驅動車的影響最大,騎馬比步行和自行車對土壤、植被等環境要素的影響更為嚴重,參與相同旅游活動的不同旅游者行為也會造成迥異的環境影響[63-64]。在自駕游、房車游的熱潮下,機動車旅游對生態環境的影響研究是偏少的[25]。分析不同利用活動類型的生態環境影響規律對旅游地的項目設置具有重要指導作用。

旅游利用時間不同,生態環境受到的影響也有很大差異：鳥類在繁殖季節對旅游影響更為敏感,如產卵量減少、雛鳥被遺棄等[65-66]；植被和土壤在潮濕條件下受到的損害更為嚴重,植被在經歷長時間的干旱以后抵抗干擾的能力也會下降[4]。旅游利用時間與生態環境影響之間關系的研究可為自然旅游區設置季節性游覽開放區域和彈性最大游客承載量提供科學依據。

不同生態環境的本底條件決定了其抗旅游干擾的能力。例如,坡度較小、巖石較多或者土壤比較緊實的區域土壤抗侵蝕能力強；相比于灌木和喬木區,禾草本植物生長區更易受到踐踏影響,進而形成非正規步道[67]。因此,生態環境的本底條件是自然旅游地管理的重要參考因素。

3.2 旅游生態系統管理研究

旅游生態系統管理是針對旅游中的生態環境問題實施的系統管理,既包括對自然生態環境的管理,也包括對旅游者、社區居民的生態管理和生態約束。它是旅游目的地管理的重要組成部分[68]。早期的旅游生態系統管理集中關注旅游承載力,限制游客數量是主要管理措施[69],如早期的游客管理框架——游憩承載力(Recreation Carrying Capacity, RCC)、可接受改變的極限(Limits of Acceptable Change, LAC)等。然而,后續研究表明游客量與干擾程度之間的緊密關系只是在較低使用量時才成立,且旅游影響還受到游覽方式等多種其他因素的影響[1]。因此,引導旅游者行為、調整開放區域、改變游覽區域的生態特點等多樣化的旅游生態系統管理方式逐漸得到應用。根據管理對象的不同,旅游生態系統管理可以分為游客管理和場地管理兩種類型,對應的常用管理措施見表4。

西方早期的游客管理是優先選擇間接管理的,僅在間接管理無效時才采取直接管理措施[1]。發源于美國的“無痕山林”(Leave No Trace)項目是典型的游客間接管理手段,試圖通過增強游客環境倫理意識、傳授戶外技能等方式降低環境影響,并已有許多研究致力于探索有效的溝通和教育方式以實現該項目的初衷[70-71]。設定禁止游覽區域、禁止攜帶部分物品等直接管理方式的積極效果也在一定區域內得到了驗證,但兩種方式也均存在失靈的情況[69,72-73]。

關閉生態環境受損嚴重的游覽區、根據季節和區域環境現狀輪流開放游覽區是游覽場地管理最直接的方式。此外,不同的植被類型、土壤條件和地貌特征的生態區域抗游憩干擾的能力和生態恢復力是不同的：坡度較小、土壤基底多巖石和砂礫的小徑抗踐踏能力強；干草片區露營后生態環境恢復較快[20]。管理者不僅可以在劃定露營區、選擇徒步道時有意選擇和設計,也可以根據生態特點在后期不斷改善,例如徒步道兩側栽種植物或在路面增加碎石,以增強游覽場所的抗干擾能力[17]。

表4 旅游生態系統管理措施

3.3 旅游可持續發展的測度和實現途徑研究

隨著可持續發展理念在當今社會、經濟、環境等領域的廣泛應用,旅游業可持續發展受到業界與學界的持續關注,其既是旅游生態學研究的目標與歸宿,也是旅游生態學研究體系的重要組成部分。根據文獻來看,從旅游生態學視角對其研究的內容主要包括旅游業可持續發展的狀況測度及其實現途徑兩個方面。

目前旅游業可持續發展狀況的測度主要有旅游可持續性指標(Sustainable Tourism Indicators, STI)、旅游足跡、旅游環境承載力和旅游生態效率四個方面的研究。其中,STI法的研究主要還停留在指標體系的構建階段,實施評估的相對較少[74]。后三者分別從旅游活動的環境影響、旅游目的地的環境容量和旅游單位經濟產出的環境消耗反映旅游活動與生態環境之間的關系,在一定程度上反映了旅游可持續發展的狀況[75-76]。旅游足跡的研究又以旅游碳足跡、旅游水足跡和旅游生態足跡為主體,前兩者分別反映了旅游碳排放和旅游水消耗量大小,后者則是指旅游活動的綜合生態占用[77]。其中,碳排放是測度和反映旅游可持續水平的常用指標。從2009年到2013年,全球旅游業的碳足跡已從3.9增加到4.5GtCO2e,比先前估計的高出四倍,約占全球溫室氣體排放量的8%[78]。相似的,從1995年到2014年中國旅游碳排放量呈現出明顯的增長趨勢,從136.84億kg增加到1583.57億kg,年均增長13.77%[79]。可見,旅游業當前狀況與實現可持續發展還有一定差距[80-81]。

基于旅游生態環境影響的現實和旅游生態系統管理的需求,生態旅游、低碳旅游、綠色旅游、替代性旅游、負責任旅游等旅游形式作為實現旅游可持續發展的重要途徑被提出[82]。其中生態旅游是發展最快并被廣泛應用的一種可持續旅游形式。生態旅游倡導生態保護、環境教育和社區發展,使其兼具生態保護和經濟發展的作用,備受業界青睞,研究成果也相對較多[83]。雖然可持續旅游形式有所不同,但它們基本是從旅游者、運營者和管理者等視角探討提高旅游可持續水平的理論和實踐路徑。從需求的角度講,旅游者希望供應商直接提供環境影響較低的產品,而非讓他們在不同產品中選擇[84]。從供給的角度講,業界希望通過生態認證等自我管理的方式發展可持續旅游,但社會、生態、經濟的巨大壓力決定了旅游業主動大幅度提升可持續水平不太樂觀,仍需嚴格的管理約束和引導[81]。事實上,在實現旅游業可持續發展過程中(尤其是在發展中國家)仍面臨著能源消耗、廢棄物處理、食品浪費、商業環境、人才、資金等諸多方面的挑戰[81,85],旅游對自然生態環境的影響依然不容忽視,實現可持續仍然任重道遠[86]。

4 結論與啟示

4.1 研究結論

經過半個多世紀的發展,國際旅游生態學研究從地理學、統計學等其他學科和高新技術領域吸取營養,研究方法更加多樣化和智能化；研究區域從歐美擴展至大洋洲、東亞等地區,覆蓋范圍更加廣闊；研究內容不斷深化,描述旅游帶來的生態環境影響,分析主要影響因素,尋求調和旅游發展和生態保護沖突的方法,探尋實現旅游可持續發展的途徑,形成了較為豐富的研究成果。但現有研究以應用基礎研究為主,理論研究相對不足,學科的概念、研究內容等基本問題尚未得到清晰而一致的界定,學科發展處在初級階段,學科體系亟待完善。而且生態環境變化對旅游產業發展的影響研究不足,未能全面反映生態環境和旅游之間的相互作用關系；對旅游開發的生態環境影響關注較少,與旅游影響來源的實際情況不相符,這些在一定程度上限制了旅游生態學研究成果的應用深度和廣度。

4.2 對我國的啟示

借鑒旅游生態學研究的國際經驗,結合我國旅游產業發展與生態文明建設的實踐需求,可從以下六個方面加強相關研究,以更好的促進學科發展,增強理論研究對我國旅游可持續發展的指導作用。

4.2.1完善旅游生態學領域的研究體系

旅游生態學作為新興學科領域,學者們對其學科內涵與研究范疇探討較少,如對旅游生態學與生態旅游的關系尚沒有明確而一致的界定。我國學者應當加強與國外旅游生態學研究者的溝通與交流,探討旅游生態學的內涵、研究對象、研究內容、基礎理論以及研究方法,建立適合中國國情的相對完善的研究體系,夯實旅游生態學的學科基礎。

4.2.2加強旅游影響的系統性和持續性研究

由于缺乏基礎數據,我國側重于對單個案例地中單個或幾個要素旅游影響結果的揭示,對旅游影響的綜合評估、關鍵因素識別和影響的演變規律研究不足。應當借鑒國際經驗,建立系統性旅游生態環境影響監測體系,加強長期的持續跟蹤調研,通過基于時間序列和空間對比的旅游影響研究,總結影響旅游生態環境干擾的關鍵因素,刻畫旅游地生態系統與環境演變規律,揭示演變機理,預測演變趨勢,為旅游地生態系統與環境科學管理提供支撐。

4.2.3關注旅游生態修復理論與技術研究

生態修復是減緩或消除旅游開發建設與游覽活動造成負面生態環境影響的重要措施之一。基于旅游影響的演化規律、旅游生態系統的實驗模擬和生態修復效果的監測評價,加強旅游生態修復的理論與技術研究,科學指導旅游地生態修復實踐,應成為新時期旅游生態學研究的重要內容,以加強旅游地生態文明建設。

4.2.4加強旅游開發建設的生態環境影響研究

已有研究偏重于游覽活動的生態環境影響,對旅游開發建設活動帶來的影響研究相對不足。事實上,旅游基礎設施建設、旅游環境營造等旅游開發活動造成的生態環境影響涉及范圍廣、影響時間長,是不容忽視的。今后研究要加強游步道、游客服務中心、廁所、觀景臺等的建設過程中對植被、土壤、水以及野生動物的影響研究。另外,由于我國正在大力實施鄉村振興戰略,鄉村旅游迅速發展的同時極有可能帶來負面環境影響,需要加強旅游開發活動對鄉村生態環境的影響研究。

4.2.5重視生態環境變化對旅游發展的影響研究

良好的生態環境是旅游業發展的基礎,全球變暖、環境污染(如霧霾、水體質量下降)、生態破壞(如野生動物減少、植被覆蓋度降低)均會在一定程度上影響旅游資源的吸引力。另一方面,在旅游開發過程中,原生態的自然環境受到現代審美的修飾,其荒野美和神秘性等特點也會發生改變。關注旅游地生態環境的改變如何影響旅游業發展,并提出適應或減緩影響的策略,對指導旅游地長遠發展具有重要意義。

4.2.6探索本土性旅游生態系統管理方法

以LAC、VERP為代表的旅游生態系統管理方法雖然在一些國家取得了較好的效果,但仍存在不同區域的適宜性問題。中國多數自然型景區有人類居住且自然地理和社會文化環境獨特,在借鑒國外理論方法的基礎上,應積極探討符合中國國情的旅游生態系統管理方法,挖掘地方生態智慧、發動當地社區居民的積極性,探索構建基于社區的環境管理模式；根據我國生態系統特點和游客偏好積極探索除限制游客數量以外的旅游生態系統管理機制。

致謝：感謝張書穎和張生瑞在文獻數據分析和圖件制作中給予的幫助。