露营活动对山地草甸植被的影响——以武功山景区为例

黄平芳， 胡明文

(1. 赣南师范大学 历史文化与旅游学院， 江西 赣州 341000； 2. 江西农业大学 国土资源与环境学院， 江西 南昌 330045)

山地草甸是山地林线以下中山带湿润气候条件下由多年生草本植物和特有的高山植物组成的一种非地带性植被[1]。山地草甸因环境优美、空间开阔，吸引众多的旅游者前来游憩观光，成为户外运动的理想场所。随着大量旅游者的涌入，山地草甸受到不同程度的干扰，引发了研究者的广泛关注和研究。相关研究反映了旅游干扰对草甸植被的影响，而且这些影响与旅游干扰的类型、程度等有关[2-5]。露营是近年来较为流行的山地草甸游憩项目，由于旅游者的逗留时间长，活动强度大，对草甸植被产生了较大干扰[6-7]，但露营相关活动对山地草甸植被究竟产生什么影响仍不明确。因此，本研究旨在通过典型样地法调查和分析武功山景区露营基地草甸植被的变化，明确露营活动对山地草甸植被的影响程度，为山地草甸游憩地的建设与管理提供理论依据。

1 研究区概况

武功山位于江西省中西部，地处罗霄山脉北段，介于E 114°10′～114°17′和N 27°25′～27°35′之间，地跨萍乡市芦溪县、宜春市袁州区和吉安市安福县三地。武功山山体博大，呈莲花状分布，主峰金顶海拔为1 918 m，面积达260余km2，加上外围的500 km2，总面积超过1 000 km2，是江西乃至整个南方地区面积最大的山岳型风景区[8]。在海拔1 450～1 900 m的高山上，分布着国内罕见的66.7 km2高山草甸，草甸植物种类较丰富。据调查统计，武功山山地草甸有维管植物91种，隶属于44科73属。其中藤类植物7科7属7种，裸子植物1科2属2种，被子植物37科64 属82种[9]。分为禾草草甸、苔草草甸、杂类草草甸3个草甸群系组，其中禾草草甸群生长在海拔1 450 m以上，主要为五节芒(Miscanthusfloridulus)+台湾剪股颖(Agrostismatsumurae)+狼尾草(Pennisetumaloqecuroides)草甸；苔草草甸位于海拔1 500 m以上，主要为蕨状苔草(CorexjilicinaNees)+粉被苔草 (Carexqruinosa)草甸[10]。山地草甸非常适合开展户外游憩活动，武功山也因此成为享誉海内外的户外天堂。近年来，武功山接待人数稳步增长，仅萍乡武功山景区每年接待游客达到70余万人次，尤其是国际帐篷节举办期间，日均接待旅游者达1万人次以上。

2 研究方法

2.1 样地设置与调查

本研究选择武功山露营基地的草甸植被作为研究对象。该地地势相对较平坦，处于避风区，排水好，非常适宜开展露营活动，因此成为旅游者开展露营活动的主要集聚区，也是历年武功山国际帐篷节举办的主会场，游憩活动强度较大。在露营活动的干扰下，该区的草甸植被破坏比较严重，植物种类明显增多，出现了与周边区域差异明显的植物群落分布。2014年9月，采用典型样地法在该地进行实地调查，即根据不同的活动类型设置3个干扰样地和1个对照样地(表1)。其中，样地D1位于露营基地西侧，主要开展文艺表演、拓展竞赛项目；样地D2位于露营基地北侧，主要开展餐饮服务和自助野炊；样地D3位于露营基地南侧，主要开展帐篷宿营活动；样地D0位于露营基地东侧，因距离核心活动区较远，草甸植被未受到明显干扰破坏，因此作为参照样地。样地面积划定为10 m×10 m，在每个样地内四角及近中央设置1 m×1 m样方5个，调查记录草甸植被的种类、数量、高度、盖度等，由此测算露营活动对草甸植被的影响态势。

表1 样地基本情况Table 1 Fundamental state of sample location

2.2 指标测算与数据分析

由于不同类型的游憩活动强度不同，对植被的干扰程度也不同。为了区分露营活动强度，我们借鉴旅游承载力的测算办法[11-12]，并结合山地草甸游憩活动[10]及其干扰的特点[2-7]，设置计算公式如下：

露营活动强度指数(Camping activities intensity，CAI)=(Mi/M0+Ri/R0) ×Ti/T0×100

(1)

式(1)中，Mi为功能小区内日均游憩人数，M0为活动区域内日均游憩总人数，Mi/M0即功能小区的游憩人数比例(M)；Ri为功能小区内日均产生垃圾数，R0为活动区域内日均产生垃圾总数，Ri/R0即功能小区产生的垃圾比例(R)；Ti为功能小区全年实际活动使用天数，T0为区域全年适合活动天数，Ti/T0即功能小区的活动周期(T)。

露营活动对山地草甸植被外观的干扰，可以通过植被盖度减少率、高度降低率和植物区系组成变异度等进行综合测算，计算公式如下:

植被盖度减少率 (cover reduction，CR)[13]= 100 × (C0-Ci) /C0

(2)

式(2)中，C0为参照样地D0的草甸植被总盖度，Ci分别为干扰样地D1、D2、D3的草甸植被总盖度；植被盖度指某一地区植被投影面积占样地总面积的百分比，一定程度上能够反映植物群落及生态系统的健康状况[14-15]。

植被高度降低率(height reduction，HR)[16]= 100 × (H0-Hi) /H0

(3)

式(3)中，H0为参照样地D0的植被平均高度，Hi为干扰样地D1、D2、D3的植被平均高度。

植物区系组成变异度 (floristic dissimilarity，FD)[9]=0. 5Σ∣Pi1-Pi2∣

(4)

式(4)中，i=1～I(植物总数)，Pi1为某种植物i在受干扰样地的数量，Pi2为该种植物在参照样地D0的数量，用相对频度及相对盖度所合成的重要值表示，即(RC+RF) /2；植物区系组成变异度是指植物区系组成受到干扰后与对照样地相比产生的差异程度，反映了植物区系组成受外界干扰的程度、类型和方式[17]。

植被干扰指数(index of vegetation impact，IVI)[18]= (CR+FD+HR) /3

(5)

植被干扰指数可以分为四级：I 级——IVI值<40%，干扰程度轻微；II级——IVI值在40%～60%，干扰程度中等；Ⅲ 级——IVI值在60%～70%，干扰程度严重；Ⅳ级——IVI值在70%以上，干扰程度极为严重[16]。

露营活动对山地草甸植被多样性的影响可以通过多样性指数、均匀度指数、优势度指数等进行测定，计算公式[19-20]如下：

(6)

Pielou均匀度指数E = H′/lns

(7)

(8)

式(6)、(7)、(8)中，Pi指i种植物在群落中的个体比例，即Pi=ni/N，ni为样地内第i个物种的个体数量，N为样地内所有物种的个体数量，s为样地内物种的数目。

本研究获取的数据主要借助Excel 2007和SPSS 13.0 等软件进行处理和分析。

3 结果与分析

3.1 山地草甸的露营活动强度

通过多次实地观察和现场踏查，掌握了武功山露营基地的大体活动功能分区情况，并收集和估算出有关该区域内游憩人数布局、垃圾分布、活动周期等方面的数据资料，最后按照公式(1)计算出各干扰样地的露营活动强度指数(CAI)，具体情况如表2所示。

表2 不同样地草甸露营活动的类型及强度Table 2 Type and intensity of camping activities in different sample meadow locations

从表2可以看出，由于承载的活动不同，各样地草甸的露营活动强度也不同。样地D1主要开展文艺表演、拓展竞赛等活动，参与人数较多，且活动频率和剧烈程度大，但由于活动时间零散、短暂，产生的垃圾数量也相对较少，露营活动强度指数(CAI)相对最低，仅有24%；样地D2主要开展餐饮、野炊活动，人流非常集中，而且接待设施较多，加上生火、倾倒垃圾等影响，露营活动强度指数(CAI)相对最高，达到86.25%；而样地D3主要开展宿营活动，游憩人数多，活动周期长，而且搭建帐篷、踩踏等行为明显，露营活动强度指数(CAI)也高达71.25%。

3.2 露营活动对山地草甸植被外观的影响

通过对武功山山地草甸植被外观变化的比较分析(表3)，发现露营活动对山地草甸植被的外观特征影响较大，不但改变了植被的盖度、高度等，而且对植物的区系组成也产生了影响。在草甸植被盖度减少率(CR)指标上，样地D2相对较大，达到68.55%；样地D3和样地D1相对较小，分别为41.7%和34.05%。在草甸植被高度减少率(HR)指标上，样地D3变化最为明显，高达85.29%；其次是样地D2，为77.53%；样地D1变化相对较小，为64.12%。在植物区系组成变异度(FD)指标上，样地D2也相对较大，达到66.28%；样地D3和样地D1相对较小，分别为53.07%和42.65%。

根据以上数据资料，运用植被干扰指数公式(公式5)，计算出武功山各样地草甸植被受露营活动的干扰指数(IVI) (表3)。对照植被干扰指数分级标准可以看出，样地D2的植被干扰指数为70.79%，达到Ⅳ级，干扰程度极为严重；样地D3的植被干扰指数为60.02%，达到Ⅲ级，干扰程度严重；样地D1的植被干扰指数则为46.94%，达到 II级，属中等干扰程度。

表3 不同样地草甸植被的外观变化比较Table 3 Comparison in appearance change of mountain meadow in different sample location

图1 不同样地草甸露营活动强度与植被外观干扰程度的关系Fig.1 Relationship between camping activity intensity and appearance impact degree of mountain meadow in different sample location

以上分析表明，各样地由于承载的露营活动不同，其草甸植被外观的干扰程度也不同。而且从图1看，草甸植被盖度减少率(CR)、植物区系组成变异度(FD)以及植被干扰指数(IVI)均与露营活动强度指数(CAI)成正比关系。草甸植被高度减少率(HR)例外，由于受旅游者整理地块和压实草甸等帐篷搭建行为影响，主要开展宿营活动的样地D3变化最明显，活动强度最大的样地D2，变化也较大。总体而言，山地草甸植被外观的干扰程度与露营活动强度成正比关系，即露营活动强度越大，山地草甸植被外观的干扰程度就越大。

3.3 露营活动对山地草甸植被多样性的影响

本研究采用多样性指数、均匀度指数及优势度指数表示山地草甸植被多样性。由表4可以看出，露营活动对武功山3个干扰样地草甸植被的多样性均有一定的影响。

多样性指数(H′)是通过物种数量反映植被多样性的指标。相对参照样地D0，干扰样地的草甸植被受露营活动干扰后，其多样性指数(H′)明显增加。其中，样地D2的多样性指数(H′)最高，达到1.73，比参照样地D0增加了39.5%；其次是样地D3，多样性指数(H′)为1.65，比参照样地D0增加了33.1%；增幅最小的样地D1，其多样性指数(H′)为1.51，比参照样地D0增加了21.8%。这是由于在露营活动干扰下，外来物种被逐渐带入和传播，导致活动区内植物种类明显或大幅增加。

均匀度指数(E)是通过物种间个体分配状态反映植被多样性的指标。与参照样地D0相比较，干扰样地草甸植被的均匀度指数(E)也有所增加，由大到小依次是：样地D2(0.88)>样地D3(0.80)>样地D1(0.75)，但各样地总体比较接近，其增幅分别为23.9%，12.7%和5.6%。这是由于在露营活动干扰下，山地草甸优势种减少或被挤压，使得植被物种间个体分配变得相对均匀。

优势度指数(C)是通过优势物种在总体植被中的结构关系反映植被多样性的指标。与参照样地D0相比较，干扰样地草甸植被的优势度指数(C)明显降低。其中，样地D2的优势度指数(C)为2.06，比参照样地D0降低了36.1%，降幅最大；样地D3的优势度指数(C)为0.31，比参照样地D0降低了24.4%；与参照样地D0最接近的是样地D1，其优势度指数(C)为0.38，仅降低了7.3%。这是由于在露营活动干扰下，山地草甸优势种减少或被挤压，伴生种逐渐增加，弱化了优势种在草甸群落中的优势地位。

表4 不同样地草甸植被的多样性比较Table 4 Comparison in diversity of mountain meadow among different sample locations

由图2可知，不同样地草甸的露营活动强度与植被多样性干扰程度存在一定的相关性。其中，多样性指数(H′)、均匀度指数(E)均与露营活动强度指数(CAI)成正比关系，即露营活动强度越大，山地草甸植被的多样性及均匀度就越高。而优势度指数(C)与露营活动强度指数(CAI)成反比关系，即露营活动强度越大，山地草甸植被的优势度反而越低。

图2 不同样地草甸露营活动强度与植被多样性干扰程度的关系Fig.2 Relationship between camping activities intensity and diversity impact degree of mountainmeadow in different sample locations

4 讨论与结论

本研究运用典型样地法对武功山景区露营基地的草甸植被进行了调查，在此基础上主要分析了露营活动对山地草甸植被外观以及植物群落多样性的影响程度。结果表明，露营活动对山地草甸植被造成了较为明显的影响。主要表现在以下几个方面：

第一，露营活动对山地草甸植被的外观特征影响较大，不但改变了植被的盖度、高度等，而且对植物区系组成也产生了影响。草甸植被盖度减少率(CR)、植物区系组成变异度(FD)以及植被干扰指数(IVI)均明显增加，与露营活动强度指数(CAI)成正比关系。草甸植被高度减少率(HR)也明显增加，而且由于受旅游者整理地块和压实草甸等帐篷搭建行为影响，主要开展宿营活动的草甸植被高度变化尤为明显。总体而言，山地草甸植被外观的干扰程度与露营活动强度成正比关系，即露营活动强度越大，山地草甸植被外观的干扰程度越大。

第二，露营活动对山地草甸植被的多样性也产生了一定的影响。受露营活动干扰后，山地草甸的多样性指数(H′)明显增加，均匀度指数(E)也略有增加，优势度指数(C)则明显降低。而且山地草甸的露营活动强度与植被多样性干扰程度存在一定的相关性。其中，多样性指数(H′)、均匀度指数(E)与露营活动强度指数(CAI)成正比关系，即露营活动强度越大，山地草甸植被的多样性及均匀度就越高；而优势度指数(C)与露营活动强度指数(CAI)成反比关系，即露营活动强度越大，山地草甸植被的优势度反而越低。

第三，不同区域的草甸植被，因承载的活动不同，露营活动强度也不同，其干扰程度也存在差异。承载餐饮、野炊功能的区域，人流集中，设施较多，垃圾污染严重，草甸破坏极为严重；承载帐篷宿营的区域，游憩人数多，活动周期长，而且搭建帐篷、踩踏等破坏行为明显，草甸破坏严重；而承载娱乐、运动的区域，虽然参与人数多，且活动频率和剧烈程度大，但由于活动时间零散、短暂，草甸干扰程度相对较小。

另外与游道踩踏干扰相比，露营活动对山地草甸植被的干扰程度明显更大,原因为旅游者在游道上以游览活动为主，离开游道的情况相对较少，草甸植被受干扰的影响范围主要集中在线形游道两侧 2 m 以内，仅群落盖度、高度、多样性等受到一定程度的影响，整个生态系统尚未产生重大变化[10,17]；而旅游者在露营区的活动范围非常广泛和深入，且随意性大，难以进行有效监管。在露营活动的干扰下，山地草甸优势种减少或被挤压，伴生种逐渐增加，弱化了优势种在草甸群落中的优势地位，个别样地甚至很少有植物存在。说明露营活动强度大到一定程度会影响植物正常生长，降低植物群落多样性，极有可能会对山地草甸系统产生难以恢复的生态破坏，从而影响山地草甸景区的生态安全。监管部门应该科学监测露营区山地草甸植被的变化，通过分区季节轮休、规范帐篷搭建、处理垃圾污染、管控餐饮野炊等方式和手段，保护山地草甸景区生态系统的稳定性。当然，露营活动对山地草甸植被的干扰非常复杂，不仅与取样点的位置、自然环境、开发程度以及接待条件等有关，也与旅游者的露营行为密切相关，因此，引入旅游者行为因素，从多角度、全方位分析露营活动对山地草甸植被的干扰影响是今后的研究重点。