旅游干扰对羊草草甸植物多样性的影响*

李志美,海 棠，*,陈 杨，乌仁其其格

(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室/农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室/内蒙古自治区草地管理与利用重点实验室，呼和浩特 010018;2.呼伦贝尔学院农林学院，内蒙古 海拉尔 021009)

草原旅游是指以草原自然景观和少数民族风俗习惯为主体，以具民族特色的歌舞、餐饮、体育观赏等为主要内容的旅游活动[1]。良好的生态环境是旅游业赖以生存和发展的基础，因此生态环境的好坏对于旅游业的可持续发展起着至关重要的作用[2]。我国草地总面积约4.0亿hm2，约占国土面积的2/5[3]，是我国陆地最大的畜牧业和生态系统的生产基地，未来具有一定的商业前景、经济以及社会价值，是“草牧业”经济的新型产业发展方向[4]。近年来，随着草原旅游业的快速发展，游客数量以及旅游设施大量增加，对于草原植物的物种多样性造成了一定的影响[5]，其中研究者分别对关帝山八水沟[6]、南湾国家公园[7]以及喀纳斯景区[8]等地的植被群落进行了系统的研究。目前，物种多样性研究已经成为群落生态学研究的重要课题[9～10]。由于游客对呼和诺尔景区在旅游时间以及空间上的集中性，使其植被受到了一定程度的干扰，因此为探明旅游干扰对羊草草甸旅游区造成的影响，本研究以呼和诺尔旅游景区为研究对象，分析不同程度的旅游干扰对其植被所产生的影响，进而揭示旅游景区游客活动对草地植被所产生的影响，为景区进行有效的生态管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

呼和诺尔草原旅游景区位于内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗境内，地处呼伦贝尔草原国家公园区域。其地理位置为48°25′～49°34′N、119°18′～119°31′E，海拔高度为650～675m。该地区属于中温带大陆性气候，年均气温2.4℃，极端最低、最高温度分别为-48.5℃和36.17℃，年积温1500～1800℃，无霜期90d；年平均降水量350～400mm，多集中在7～9月份。植被类型为羊草草甸草原，建群种为羊草(Leymuschinensis)，亚优势种为贝加尔针茅(Stipabaicalensis)，伴生种有斜茎黄芪(Astragalusadsurgens)、山野豌豆(Viciaamoena)、寸草苔(Carexduriuscula)等，土壤类型为暗栗钙土。

1.2 样地设置及取样方法

通过对景区内游客的聚集程度及草地植被状况的初步调查，将旅游干扰样地划分为重度干扰样地、中度干扰样地、轻度干扰样地和围封样地(对照)四级：(1)重度干扰样地是游客高度聚集的主要景点，践踏明显，植被盖度低，植株矮小，样地距离景点100～300m之间；(2)中度干扰样地是部分游人到达，植被盖度高于重度干扰区，样地距离景点300～500m之间，有践踏痕迹；(3)轻度干扰样地是游客极少到达，样地距离景点500～800m之间，基本无踩踏痕迹；(4)对照样地是景区外围植被类型及地形一致的围封区，植被盖度高，游客无法进入。各样地土壤理化性质见表1。

表1 呼和诺尔旅游区旅游干扰样地土壤理化性质

8月初，在试验样地的每个处理内随机选取作1m×1m的样方，分别记录样方内植物的高度、盖度、多度以及种类。高度用米尺进行测量；密度采用的是计数法；盖度则采用目测估计法。

1.3 指标计算

物种多样性是功能复杂性与群落结构度量，目前主要采用优势度指数、多样性指数、丰富度指数以及均匀度指数，计算公式如下[11]:

(1)重要值=(相对盖度+相对密度+相对高度)/3

相对高度=某-植物种高度/各植物种高度之和×100

相对盖度=某-植物种盖度/各植物种分盖度之和×100

相对密度=某-植物种个体数/全部植物种个体数×100。

(2)Sinpson优势度指数：D=1-Σ(Pi)2

(3)Shannon-wiener多样性指数：

H′=-∑PiLn(Pi)

(4)Margalef丰富度指数：

Ma=(S-1) / ln(N)

(5)Pielou均匀度指数：E=H’/lnS

上式中:Pi为IV/ΣIV(IV为重要值);S为物种数目;N为所有物种个体数目。

1.4 统计与分析

用Excel 2010软件整理数据、计算以及绘图，用SAS9.0软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 旅游干扰对植物群落组成的影响

重要值通过物种的高度、密度、盖度特征，用数值的大小来反映某物种在群落中所占的地位和作用。对景区旅游干扰下重要值的调查分析结果(表2)表明：羊草作为群落的建群种，其重要值为重度干扰区>围封区>中度干扰区>轻度干扰区；贝加尔针茅的重要值重度干扰区最高，中度干扰区次之，轻度干扰区最低；寸草苔的重要值变化趋势与羊草相同；糙隐子草的重要值围封区最高，重度干扰区最低。经调查呼和诺尔旅游景区共有植物41种，其中重度干扰区有16种，中度干扰区与轻度干扰区各有21种，围封区有19种；羊草、贝加尔针茅、寸草苔、冷蒿和糙隐子草在各样地中均有出现(见表2)。冷蒿、草地麻花头、星毛委陵菜等退化植物的出现，表明草地发生了轻微程度的退化，但主体植物并没有发生改变；有20种植物只在某一样地群落中出现，尽管这20种植物的重要值并不是很高，但也说明植物对游客在不同活动区内干扰的耐受性及种间的竞争力存在一定差异。

表2 呼和诺尔旅游区旅游干扰样地的植物群落组成(%)

2.2 旅游干扰对植物群落α-多样性的影响

旅游干扰下α-多样性变化显著(表3)，Margarlef丰富度指数重度干扰区均与中度干扰区、轻度干扰区和围封区有显著差异(P<0.05)；Pielou均匀度指数各样地之间并无显著差异(P>0.05)；Shannon-wiener多样性指数重度干扰区与中度干扰区和轻度干扰区之间均有显著差异(P<0.05),与围封区之间的差异不显著(P>0.05)；Simpson优势度指数重度干扰区与中度干扰区、轻度干扰区、围封区均有显著差异(P<0.05)，而中度干扰区、轻度干扰区、围封区之间并无显著差异(P>0.05)。

表3 旅游干扰对呼和诺尔旅游区植物群落α-多样性的影响

3 讨论与结论

草原植物群落的物种组成是评价植物群落性质、结构以及功能的重要指标，物种多样性与生境的变化具有很大的相关性。目前，对于物种多样性影响因子的研究主要集中在环境因子与生物因子方面，在生物因子方面主要是人为活动的干扰对于植物群落多样性的影响颇大[12～13]。冯学钢、包浩生[14]对安徽省马山采石风景区旅游活动对植被影响的研究结果表明，活动区增加的植被种类数最多，缓冲区次之。此结论与本文有所出入，本文是中度干扰区与轻度干扰区的植物种类数最多，围封区次之，重度干扰区最少。由于重度干扰区人为踩踏较为严重，而中度干扰区虽有干扰但游客不会直接对地上植被进行踩踏，这主要是草原景区多处于生态脆弱地带，抗干扰的能力较差。

草地的不同利用方式对于植物所产生的影响会受多方面因素的制约，而水分和温度对于牧草的生长起着至关重要的作用[14～15]。重度干扰区的游客活动量较大，踩踏相对严重，造成物种比较单一，但由于重度干扰区靠近湖边而水分条件优越，因此重度干扰区所有物种的重要值相对较高。史坤博[16]等人认为，旅游活动对桑科草原的植物生长和物种多样性已经造成了明显的干扰,而本研究重度干扰区的Margarlef丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数以及Simpson优势度指数均显著低于中度干扰区、轻度干扰区及围封区，与史坤博等人的研究类似。

本研究调查的呼和诺尔旅游区物种中有冷蒿、星毛委陵菜、草地麻花头等退化指示植物出现，说明此旅游区在旅游活动的干扰下已发生了轻微程度的退化，虽然草原优势种没有发生改变，但也应该对此景区进行一定的生态修复，并对物种多样性以及群落组成进行动态监测和进一步研究，因为不同程度的旅游干扰会改变植物群落的组成、重要值以及物种多样性。由于旅游景区受到了不同程度的旅游干扰，所以物种相对匮乏；而围封区有利于退化草原的恢复，重度干扰区需要进行相关的管控及恢复措施。本研究是一年的数据，有关大尺度范围内旅游干扰对植物群落的影响还不明确，长期的动态监测与进一步研究有待进行，有关部门也应积极探索景区修复技术与管理对策[17]。