黃平芳， 胡明文

(1. 贛南師范大學(xué) 歷史文化與旅游學(xué)院， 江西 贛州 341000； 2. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源與環(huán)境學(xué)院， 江西 南昌 330045)

山地草甸是山地林線以下中山帶濕潤(rùn)氣候條件下由多年生草本植物和特有的高山植物組成的一種非地帶性植被[1]。山地草甸因環(huán)境優(yōu)美、空間開闊，吸引眾多的旅游者前來游憩觀光，成為戶外運(yùn)動(dòng)的理想場(chǎng)所。隨著大量旅游者的涌入，山地草甸受到不同程度的干擾，引發(fā)了研究者的廣泛關(guān)注和研究。相關(guān)研究反映了旅游干擾對(duì)草甸植被的影響，而且這些影響與旅游干擾的類型、程度等有關(guān)[2-5]。露營(yíng)是近年來較為流行的山地草甸游憩項(xiàng)目，由于旅游者的逗留時(shí)間長(zhǎng)，活動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)草甸植被產(chǎn)生了較大干擾[6-7]，但露營(yíng)相關(guān)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被究竟產(chǎn)生什么影響仍不明確。因此，本研究旨在通過典型樣地法調(diào)查和分析武功山景區(qū)露營(yíng)基地草甸植被的變化，明確露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的影響程度，為山地草甸游憩地的建設(shè)與管理提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

武功山位于江西省中西部，地處羅霄山脈北段，介于E 114°10′～114°17′和N 27°25′～27°35′之間，地跨萍鄉(xiāng)市蘆溪縣、宜春市袁州區(qū)和吉安市安福縣三地。武功山山體博大，呈蓮花狀分布，主峰金頂海拔為1 918 m，面積達(dá)260余km2，加上外圍的500 km2，總面積超過1 000 km2，是江西乃至整個(gè)南方地區(qū)面積最大的山岳型風(fēng)景區(qū)[8]。在海拔1 450～1 900 m的高山上，分布著國(guó)內(nèi)罕見的66.7 km2高山草甸，草甸植物種類較豐富。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，武功山山地草甸有維管植物91種，隸屬于44科73屬。其中藤類植物7科7屬7種，裸子植物1科2屬2種，被子植物37科64 屬82種[9]。分為禾草草甸、苔草草甸、雜類草草甸3個(gè)草甸群系組，其中禾草草甸群生長(zhǎng)在海拔1 450 m以上，主要為五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)+臺(tái)灣剪股穎(Agrostismatsumurae)+狼尾草(Pennisetumaloqecuroides)草甸；苔草草甸位于海拔1 500 m以上，主要為蕨狀苔草(CorexjilicinaNees)+粉被苔草 (Carexqruinosa)草甸[10]。山地草甸非常適合開展戶外游憩活動(dòng)，武功山也因此成為享譽(yù)海內(nèi)外的戶外天堂。近年來，武功山接待人數(shù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，僅萍鄉(xiāng)武功山景區(qū)每年接待游客達(dá)到70余萬人次，尤其是國(guó)際帳篷節(jié)舉辦期間，日均接待旅游者達(dá)1萬人次以上。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置與調(diào)查

本研究選擇武功山露營(yíng)基地的草甸植被作為研究對(duì)象。該地地勢(shì)相對(duì)較平坦，處于避風(fēng)區(qū)，排水好，非常適宜開展露營(yíng)活動(dòng)，因此成為旅游者開展露營(yíng)活動(dòng)的主要集聚區(qū)，也是歷年武功山國(guó)際帳篷節(jié)舉辦的主會(huì)場(chǎng)，游憩活動(dòng)強(qiáng)度較大。在露營(yíng)活動(dòng)的干擾下，該區(qū)的草甸植被破壞比較嚴(yán)重，植物種類明顯增多，出現(xiàn)了與周邊區(qū)域差異明顯的植物群落分布。2014年9月，采用典型樣地法在該地進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，即根據(jù)不同的活動(dòng)類型設(shè)置3個(gè)干擾樣地和1個(gè)對(duì)照樣地(表1)。其中，樣地D1位于露營(yíng)基地西側(cè)，主要開展文藝表演、拓展競(jìng)賽項(xiàng)目；樣地D2位于露營(yíng)基地北側(cè)，主要開展餐飲服務(wù)和自助野炊；樣地D3位于露營(yíng)基地南側(cè)，主要開展帳篷宿營(yíng)活動(dòng)；樣地D0位于露營(yíng)基地東側(cè)，因距離核心活動(dòng)區(qū)較遠(yuǎn)，草甸植被未受到明顯干擾破壞，因此作為參照樣地。樣地面積劃定為10 m×10 m，在每個(gè)樣地內(nèi)四角及近中央設(shè)置1 m×1 m樣方5個(gè)，調(diào)查記錄草甸植被的種類、數(shù)量、高度、蓋度等，由此測(cè)算露營(yíng)活動(dòng)對(duì)草甸植被的影響態(tài)勢(shì)。

表1 樣地基本情況Table 1 Fundamental state of sample location

2.2 指標(biāo)測(cè)算與數(shù)據(jù)分析

由于不同類型的游憩活動(dòng)強(qiáng)度不同，對(duì)植被的干擾程度也不同。為了區(qū)分露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度，我們借鑒旅游承載力的測(cè)算辦法[11-12]，并結(jié)合山地草甸游憩活動(dòng)[10]及其干擾的特點(diǎn)[2-7]，設(shè)置計(jì)算公式如下：

露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(Camping activities intensity，CAI)=(Mi/M0+Ri/R0) ×Ti/T0×100

(1)

式(1)中，Mi為功能小區(qū)內(nèi)日均游憩人數(shù)，M0為活動(dòng)區(qū)域內(nèi)日均游憩總?cè)藬?shù)，Mi/M0即功能小區(qū)的游憩人數(shù)比例(M)；Ri為功能小區(qū)內(nèi)日均產(chǎn)生垃圾數(shù)，R0為活動(dòng)區(qū)域內(nèi)日均產(chǎn)生垃圾總數(shù)，Ri/R0即功能小區(qū)產(chǎn)生的垃圾比例(R)；Ti為功能小區(qū)全年實(shí)際活動(dòng)使用天數(shù)，T0為區(qū)域全年適合活動(dòng)天數(shù)，Ti/T0即功能小區(qū)的活動(dòng)周期(T)。

露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被外觀的干擾，可以通過植被蓋度減少率、高度降低率和植物區(qū)系組成變異度等進(jìn)行綜合測(cè)算，計(jì)算公式如下:

植被蓋度減少率 (cover reduction，CR)[13]= 100 × (C0-Ci) /C0

(2)

式(2)中，C0為參照樣地D0的草甸植被總蓋度，Ci分別為干擾樣地D1、D2、D3的草甸植被總蓋度；植被蓋度指某一地區(qū)植被投影面積占樣地總面積的百分比，一定程度上能夠反映植物群落及生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況[14-15]。

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

(3)

式(3)中，H0為參照樣地D0的植被平均高度，Hi為干擾樣地D1、D2、D3的植被平均高度。

植物區(qū)系組成變異度 (floristic dissimilarity，F(xiàn)D)[9]=0. 5Σ∣Pi1-Pi2∣

(4)

式(4)中，i=1～I(xiàn)(植物總數(shù))，Pi1為某種植物i在受干擾樣地的數(shù)量，Pi2為該種植物在參照樣地D0的數(shù)量，用相對(duì)頻度及相對(duì)蓋度所合成的重要值表示，即(RC+RF) /2；植物區(qū)系組成變異度是指植物區(qū)系組成受到干擾后與對(duì)照樣地相比產(chǎn)生的差異程度，反映了植物區(qū)系組成受外界干擾的程度、類型和方式[17]。

植被干擾指數(shù)(index of vegetation impact，IVI)[18]= (CR+FD+HR) /3

(5)

植被干擾指數(shù)可以分為四級(jí)：I 級(jí)——IVI值<40%，干擾程度輕微；II級(jí)——IVI值在40%～60%，干擾程度中等；Ⅲ 級(jí)——IVI值在60%～70%，干擾程度嚴(yán)重；Ⅳ級(jí)——IVI值在70%以上，干擾程度極為嚴(yán)重[16]。

露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被多樣性的影響可以通過多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)等進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算公式[19-20]如下：

(6)

Pielou均勻度指數(shù)E = H′/lns

(7)

(8)

式(6)、(7)、(8)中，Pi指i種植物在群落中的個(gè)體比例，即Pi=ni/N，ni為樣地內(nèi)第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)量，N為樣地內(nèi)所有物種的個(gè)體數(shù)量，s為樣地內(nèi)物種的數(shù)目。

本研究獲取的數(shù)據(jù)主要借助Excel 2007和SPSS 13.0 等軟件進(jìn)行處理和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 山地草甸的露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度

通過多次實(shí)地觀察和現(xiàn)場(chǎng)踏查，掌握了武功山露營(yíng)基地的大體活動(dòng)功能分區(qū)情況，并收集和估算出有關(guān)該區(qū)域內(nèi)游憩人數(shù)布局、垃圾分布、活動(dòng)周期等方面的數(shù)據(jù)資料，最后按照公式(1)計(jì)算出各干擾樣地的露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)，具體情況如表2所示。

表2 不同樣地草甸露營(yíng)活動(dòng)的類型及強(qiáng)度Table 2 Type and intensity of camping activities in different sample meadow locations

從表2可以看出，由于承載的活動(dòng)不同，各樣地草甸的露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度也不同。樣地D1主要開展文藝表演、拓展競(jìng)賽等活動(dòng)，參與人數(shù)較多，且活動(dòng)頻率和劇烈程度大，但由于活動(dòng)時(shí)間零散、短暫，產(chǎn)生的垃圾數(shù)量也相對(duì)較少，露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)相對(duì)最低，僅有24%；樣地D2主要開展餐飲、野炊活動(dòng)，人流非常集中，而且接待設(shè)施較多，加上生火、傾倒垃圾等影響，露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)相對(duì)最高，達(dá)到86.25%；而樣地D3主要開展宿營(yíng)活動(dòng)，游憩人數(shù)多，活動(dòng)周期長(zhǎng)，而且搭建帳篷、踩踏等行為明顯，露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)也高達(dá)71.25%。

3.2 露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被外觀的影響

通過對(duì)武功山山地草甸植被外觀變化的比較分析(表3)，發(fā)現(xiàn)露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的外觀特征影響較大，不但改變了植被的蓋度、高度等，而且對(duì)植物的區(qū)系組成也產(chǎn)生了影響。在草甸植被蓋度減少率(CR)指標(biāo)上，樣地D2相對(duì)較大，達(dá)到68.55%；樣地D3和樣地D1相對(duì)較小，分別為41.7%和34.05%。在草甸植被高度減少率(HR)指標(biāo)上，樣地D3變化最為明顯，高達(dá)85.29%；其次是樣地D2，為77.53%；樣地D1變化相對(duì)較小，為64.12%。在植物區(qū)系組成變異度(FD)指標(biāo)上，樣地D2也相對(duì)較大，達(dá)到66.28%；樣地D3和樣地D1相對(duì)較小，分別為53.07%和42.65%。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用植被干擾指數(shù)公式(公式5)，計(jì)算出武功山各樣地草甸植被受露營(yíng)活動(dòng)的干擾指數(shù)(IVI) (表3)。對(duì)照植被干擾指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，樣地D2的植被干擾指數(shù)為70.79%，達(dá)到Ⅳ級(jí)，干擾程度極為嚴(yán)重；樣地D3的植被干擾指數(shù)為60.02%，達(dá)到Ⅲ級(jí)，干擾程度嚴(yán)重；樣地D1的植被干擾指數(shù)則為46.94%，達(dá)到 II級(jí)，屬中等干擾程度。

表3 不同樣地草甸植被的外觀變化比較Table 3 Comparison in appearance change of mountain meadow in different sample location

圖1 不同樣地草甸露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度與植被外觀干擾程度的關(guān)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，各樣地由于承載的露營(yíng)活動(dòng)不同，其草甸植被外觀的干擾程度也不同。而且從圖1看，草甸植被蓋度減少率(CR)、植物區(qū)系組成變異度(FD)以及植被干擾指數(shù)(IVI)均與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)成正比關(guān)系。草甸植被高度減少率(HR)例外，由于受旅游者整理地塊和壓實(shí)草甸等帳篷搭建行為影響，主要開展宿營(yíng)活動(dòng)的樣地D3變化最明顯，活動(dòng)強(qiáng)度最大的樣地D2，變化也較大?？傮w而言，山地草甸植被外觀的干擾程度與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度成正比關(guān)系，即露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度越大，山地草甸植被外觀的干擾程度就越大。

3.3 露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被多樣性的影響

本研究采用多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)及優(yōu)勢(shì)度指數(shù)表示山地草甸植被多樣性。由表4可以看出，露營(yíng)活動(dòng)對(duì)武功山3個(gè)干擾樣地草甸植被的多樣性均有一定的影響。

多樣性指數(shù)(H′)是通過物種數(shù)量反映植被多樣性的指標(biāo)。相對(duì)參照樣地D0，干擾樣地的草甸植被受露營(yíng)活動(dòng)干擾后，其多樣性指數(shù)(H′)明顯增加。其中，樣地D2的多樣性指數(shù)(H′)最高，達(dá)到1.73，比參照樣地D0增加了39.5%；其次是樣地D3，多樣性指數(shù)(H′)為1.65，比參照樣地D0增加了33.1%；增幅最小的樣地D1，其多樣性指數(shù)(H′)為1.51，比參照樣地D0增加了21.8%。這是由于在露營(yíng)活動(dòng)干擾下，外來物種被逐漸帶入和傳播，導(dǎo)致活動(dòng)區(qū)內(nèi)植物種類明顯或大幅增加。

均勻度指數(shù)(E)是通過物種間個(gè)體分配狀態(tài)反映植被多樣性的指標(biāo)。與參照樣地D0相比較，干擾樣地草甸植被的均勻度指數(shù)(E)也有所增加，由大到小依次是：樣地D2(0.88)>樣地D3(0.80)>樣地D1(0.75)，但各樣地總體比較接近，其增幅分別為23.9%，12.7%和5.6%。這是由于在露營(yíng)活動(dòng)干擾下，山地草甸優(yōu)勢(shì)種減少或被擠壓，使得植被物種間個(gè)體分配變得相對(duì)均勻。

優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)是通過優(yōu)勢(shì)物種在總體植被中的結(jié)構(gòu)關(guān)系反映植被多樣性的指標(biāo)。與參照樣地D0相比較，干擾樣地草甸植被的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)明顯降低。其中，樣地D2的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)為2.06，比參照樣地D0降低了36.1%，降幅最大；樣地D3的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)為0.31，比參照樣地D0降低了24.4%；與參照樣地D0最接近的是樣地D1，其優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)為0.38，僅降低了7.3%。這是由于在露營(yíng)活動(dòng)干擾下，山地草甸優(yōu)勢(shì)種減少或被擠壓，伴生種逐漸增加，弱化了優(yōu)勢(shì)種在草甸群落中的優(yōu)勢(shì)地位。

表4 不同樣地草甸植被的多樣性比較Table 4 Comparison in diversity of mountain meadow among different sample locations

由圖2可知，不同樣地草甸的露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度與植被多樣性干擾程度存在一定的相關(guān)性。其中，多樣性指數(shù)(H′)、均勻度指數(shù)(E)均與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)成正比關(guān)系，即露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度越大，山地草甸植被的多樣性及均勻度就越高。而優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)成反比關(guān)系，即露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度越大，山地草甸植被的優(yōu)勢(shì)度反而越低。

圖2 不同樣地草甸露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度與植被多樣性干擾程度的關(guān)系Fig.2 Relationship between camping activities intensity and diversity impact degree of mountainmeadow in different sample locations

4 討論與結(jié)論

本研究運(yùn)用典型樣地法對(duì)武功山景區(qū)露營(yíng)基地的草甸植被進(jìn)行了調(diào)查，在此基礎(chǔ)上主要分析了露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被外觀以及植物群落多樣性的影響程度。結(jié)果表明，露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被造成了較為明顯的影響。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的外觀特征影響較大，不但改變了植被的蓋度、高度等，而且對(duì)植物區(qū)系組成也產(chǎn)生了影響。草甸植被蓋度減少率(CR)、植物區(qū)系組成變異度(FD)以及植被干擾指數(shù)(IVI)均明顯增加，與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)成正比關(guān)系。草甸植被高度減少率(HR)也明顯增加，而且由于受旅游者整理地塊和壓實(shí)草甸等帳篷搭建行為影響，主要開展宿營(yíng)活動(dòng)的草甸植被高度變化尤為明顯?？傮w而言，山地草甸植被外觀的干擾程度與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度成正比關(guān)系，即露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度越大，山地草甸植被外觀的干擾程度越大。

第二，露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的多樣性也產(chǎn)生了一定的影響。受露營(yíng)活動(dòng)干擾后，山地草甸的多樣性指數(shù)(H′)明顯增加，均勻度指數(shù)(E)也略有增加，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)則明顯降低。而且山地草甸的露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度與植被多樣性干擾程度存在一定的相關(guān)性。其中，多樣性指數(shù)(H′)、均勻度指數(shù)(E)與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)成正比關(guān)系，即露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度越大，山地草甸植被的多樣性及均勻度就越高；而優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)與露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)(CAI)成反比關(guān)系，即露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度越大，山地草甸植被的優(yōu)勢(shì)度反而越低。

第三，不同區(qū)域的草甸植被，因承載的活動(dòng)不同，露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度也不同，其干擾程度也存在差異。承載餐飲、野炊功能的區(qū)域，人流集中，設(shè)施較多，垃圾污染嚴(yán)重，草甸破壞極為嚴(yán)重；承載帳篷宿營(yíng)的區(qū)域，游憩人數(shù)多，活動(dòng)周期長(zhǎng)，而且搭建帳篷、踩踏等破壞行為明顯，草甸破壞嚴(yán)重；而承載娛樂、運(yùn)動(dòng)的區(qū)域，雖然參與人數(shù)多，且活動(dòng)頻率和劇烈程度大，但由于活動(dòng)時(shí)間零散、短暫，草甸干擾程度相對(duì)較小。

另外與游道踩踏干擾相比，露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的干擾程度明顯更大,原因?yàn)槁糜握咴谟蔚郎弦杂斡[活動(dòng)為主，離開游道的情況相對(duì)較少，草甸植被受干擾的影響范圍主要集中在線形游道兩側(cè) 2 m 以內(nèi)，僅群落蓋度、高度、多樣性等受到一定程度的影響，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)尚未產(chǎn)生重大變化[10,17]；而旅游者在露營(yíng)區(qū)的活動(dòng)范圍非常廣泛和深入，且隨意性大，難以進(jìn)行有效監(jiān)管。在露營(yíng)活動(dòng)的干擾下，山地草甸優(yōu)勢(shì)種減少或被擠壓，伴生種逐漸增加，弱化了優(yōu)勢(shì)種在草甸群落中的優(yōu)勢(shì)地位，個(gè)別樣地甚至很少有植物存在。說明露營(yíng)活動(dòng)強(qiáng)度大到一定程度會(huì)影響植物正常生長(zhǎng)，降低植物群落多樣性，極有可能會(huì)對(duì)山地草甸系統(tǒng)產(chǎn)生難以恢復(fù)的生態(tài)破壞，從而影響山地草甸景區(qū)的生態(tài)安全。監(jiān)管部門應(yīng)該科學(xué)監(jiān)測(cè)露營(yíng)區(qū)山地草甸植被的變化，通過分區(qū)季節(jié)輪休、規(guī)范帳篷搭建、處理垃圾污染、管控餐飲野炊等方式和手段，保護(hù)山地草甸景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)然，露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的干擾非常復(fù)雜，不僅與取樣點(diǎn)的位置、自然環(huán)境、開發(fā)程度以及接待條件等有關(guān)，也與旅游者的露營(yíng)行為密切相關(guān)，因此，引入旅游者行為因素，從多角度、全方位分析露營(yíng)活動(dòng)對(duì)山地草甸植被的干擾影響是今后的研究重點(diǎn)。