旅游干扰下佳木斯市四丰山风景区土壤微生物的响应

孟禹含，张武

（佳木斯大学理学院 黑龙江，佳木斯 154007）

旅游干扰作为一种重要的人为干扰，旅游业又是现在社会的朝阳行业，推动着社会的不断进步和国家的不断发展[1]。旅游蓬勃发展的现今，所带来的各种各样生态环境问题也随之而来，旅游开发需要依靠自然环境，但由于过于注重某地的经济价值而忽略综合效益的研究，同时忽视了人类活动对自然生态环境的消极影响[2]。有些人类活动较多的自然风景区产生的旅游干扰对自然资源和生态环境产生的伤害甚至是不可逆的。土壤可以作为生态环境好坏的评定标准，在维持生态平衡方面起到重要作用[3]，土壤的各项指标可以反应由人为因素产生的生态效应[4]。就目前来看，对佳木斯市四丰山风景区的研究多集中在对景区的开发与受损生态系统修复等领域，人为活动的干扰对景区土壤性质和土壤微生物的相关研究尚处于缺乏的状态。本文通过研究旅游干扰对佳木斯市四丰山土壤微生物的影响，为四丰山风景区的合理开发、植被保护以及退化植被的修复提供科学的依据，旨在发挥四丰山的经济价值的同时避免生态环境遭到破坏。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

佳木斯是中国太阳最早升起的地方，位于中国最东端，而四丰山风景区位于佳木斯市区西南边，属中温带大陆性季风气候，年平均气温3 ℃，日照时数2525 h，年平均降水量约528 mm，有效积温2590 ℃，夏短冬长，多种农作物在该地均适宜种植。

1.2 调查取样及鉴定

于2022年5月对佳木斯市四丰山不同旅游干扰区的土壤取样，分别采集四丰山风景区人为扰动大（距旅游线路0～5 m 的区域）、较少人为扰动（距旅游线路5～15 m 的区域）及几乎未被开发的区域（距旅游线路15～25 m 的区域）深度为0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm 左右的土壤样品，按五点取样法取样，每个区域至少三个重复，装入样品袋中保存并编号。将取土样分成三份，第一份放入取样箱中，用烘干法测定土壤含水量；第二份自然风干，将土壤的样本经自然风干后，先除去土壤中植株根部、石块等杂质后过2 mm 筛，再通过电极电位法（2.5∶1 的水土比浸提液）测定土壤pH值；将第三份置于4 ℃冰箱中冷冻储存，测定土壤细菌、真菌和微生物数量。

1.3 数据分析与处理

采用SPSS16.0 软件处理数据，并用最小显著差数法(LSD)进行显著性分析。本文图、表采用Origin2021、Excel 2003软件绘制。

2 结果与分析

2.1 土壤含水量

由表1可知，0～10 cm土层内土壤含水量受到程度不同的旅游干扰所产生的差异显著（P＜0.05），表明在0～10 cm土层内，随着旅游干扰的程度不断增大，土壤含水量受其影响也会越大。同理，10～20 cm 土层与0～10 cm 土层影响程度相类似，因距地面很近。在20～30 cm 土层，由于土壤深度较深，土壤含水量会随着旅游干扰增大而增加。人为干扰距离相同的情况下，随着土层深度的增加，含水量会增加。0～5 m 土层土壤水分含量在各土层均显著小于5～25 m，这说明人类活动对土壤含水量产生了显著影响。

表1 不同旅游干扰程度对土壤含水量的影响

2.2 土壤pH值

如图1 可知，旅游干扰对四丰山风景区土壤pH 值的影响较为明显，人为扰动较大区域土壤pH 值显著低于几乎未被开发区域（P＜0.01)，与人为扰动较小区域相比，由于旅游产生的人为干扰，导致四丰山风景区的土壤pH 降低了9.8%。根据对不同土层取样的土壤pH 值分析，表2显示土壤pH 值会随着土壤土层深度的增加而逐渐增大。同一土层内土壤pH 值表现为旅游干扰区＜人为扰动较小区域。

表2 不同旅游干扰程度对土壤pH的影响

表3 不同旅游干扰程度对土壤微生物数量的影响

2.3 土壤微生物数量

分析不同程度旅游干扰下、土层在不同深度下各种微生物数量，图2 表明了对于同一土层（0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm）,土壤微生物的结构由于人为活动的干扰发生了改变，对土壤中的细菌和真菌产生显著的影响，导致土壤中细菌、真菌的数量减少，相比之下细菌数量的变化较为明显，真菌次之，人为扰动较大的地区土壤细菌和真菌数量均显著低于几乎未被开发地区。旅游干扰程度相同的情况下随着土层深度的增加，细菌和真菌数量逐渐减少。经统计检验可知，与几乎未被开发区域相比，旅游干扰下四丰山风景区土壤细菌数目降低了52.5%，真菌数目降低了45%，微生物总数降低了63.6%。

图2 不同旅游干扰程度对土壤微生物数量的影响

2.4 土壤中微生物数量与含水量和pH值的相关性分析

土壤环境因子之间息息相关，由于旅游的干扰使不同区域样地的理化性质上存在着一定的差异，在这里分别对不同距离取样地土壤理化性质与微生物的数量进行了相关性分析（见表4）。结果表明：土层深度增加的同时，微生物数量与含水量呈负相关（P＞0.05），与pH值呈负相关(P＞0.05)；不同人为活动干扰程度与土层不同深度对土壤微生物数量都有显著影响。

表4 不同旅游干扰程度对含水量、pH值、微生物数量的影响

3 结论与讨论

不同程度的旅游干扰会影响不同深度土层的土壤理化性质，土壤含水量、酸碱度等都受到人为因素的干扰[5]。土壤是生态系统能否正常运行的基石，也是旅游干扰影响过程中最为敏感的因子[6]。旅游干扰对生态环境影响大、途径多，效果明显[7]。土壤微生物可以通过养分循环的竞争和协调影响生态系统稳定性，是鉴定土壤质量的重要生物指标[8]。王帅等[9]研究表明，人类活动产生的旅游干扰会导致土壤微生物数量与多样性降低，且对土壤细菌产生的影响更大。而张丽梅[10]认为土壤中真菌数量的多少主要受到土壤养分有机质的影响，而细菌数量的多少受土壤酸碱度的影响。另外，人类活动产生的旅游干扰会导致土壤的pH 值降低，近而影响土壤微生物的变化[11]。本研究显示人为扰动较大的区域土壤细菌和真菌数量均显著低于几乎未被开发区域，且三个区域内土壤微生物数量均是细菌最多，说明了不同旅游干扰程度降低了四丰山风景区土壤微生物数量，因为旅游干扰降低了枯枝败叶与植物根的对土壤养分的改变作用，导致微生物无法获得充足的养分来源，无法满足生长的需求[12]。在旅游干扰中，植被层表面被土壤基质破坏，导致微生物能量和生物活性不足，局部限制了土壤微生物的数量[8-13]。

虽然四丰山风景区的旅游发展促进了佳木斯市的经济，但旅游干扰也对生态环境造成了一定破坏，依据当前旅游发展的新势头，四丰山的游客会越来越多，关于资源的开发利用更应该进一步深化，旅游干扰对四丰山风景区的影响空间范围的深度和强度也会不断扩大，会对生态环境产生更深的负面影响。从本文研究数据来看，人类活动产生的旅游干扰已经对四丰山土壤中微生物数量和多样性产生了影响，应逐步规划和规范游客的各区活动轨迹，从而减少旅游活动对于生态环境，特别是微观生态环境的干扰，并建议相关政府部门重视旅游干扰对四丰山风景区生态环境的影响，可以在人类活动较大的区域设置警示牌，提醒大家不要踩踏植被，工作人员可以经常翻动人为活动干扰较大区域的土壤，适当增加该区的花草树木，保证风景区内生态系统的多样性和稳定性。

该研究得出如下结论：

（1）人类活动造成的旅游干扰对四丰山地区土壤含水量产生了影响，根据调查研究，旅游干扰会导致土壤含水量的降低，且不同程度的旅游干扰对土壤含水量的影响会随着土层深度的增加而上升。

（2）对土壤的人为扰动越大，土壤pH 值越小，进而造成土壤酸化[14]。

（3）与几乎未被开发区域相比，旅游干扰下四丰山风景区土壤细菌和真菌数目均降低。

（4）土壤微生物数量与含水量和pH 值之间的相关性分析表明，土壤中的微生物数量与土壤水分之间存在着显著的负相关（P＞0.05），与土壤pH值呈负相关(P＞0.05)。