旅游干扰对草原植被多样性和土壤性质的影响研究

　　摘 要 为了探讨旅游干扰对某草原物种多样性和土壤性质的影响，本文采用样方法将某草原研究地区划分成围封区、放牧区、旅游区，分析了旅游干扰对不同区域植物多样性、土壤理化性质和酶活性的影响，研究结果表明：旅游干扰对草地地上的生物量影响较大，旅游开发强度增大会降低丰富度指数、均匀度指数和多样性指数，对草原植被均匀度指数无显著影响。随着旅游强度的增加，土壤的含水量、电导率降低，土壤容重增加，土壤的 pH 影响较小。土壤中的有机碳、全氮、微生物量碳随旅游强度增加而降低，钾含量随着旅游强度增加而升高，全磷含量不受影响。脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性随着旅游干扰程度的增加均降低。围封处理有利于植被恢复和植物生长。

　　关键词 旅游干扰; 草原; 植被; 多样性; 土壤性质; 酶活性

　　引言

　　随着中国经济的发展，人民生活水平也得到了很大的改善(Jae, 2000)。旅游开始被越来越多的人所接受，旅游产业在近几年也成为了全球规模较大的产业之一(Sun, 2014)。旅游产业的快速发展推动了国民经济的发展，但同时也带来了很多负面影响(刘岳含等, 2020)。随着游客量的增加，出行带来的汽车尾气污染对空气的危害越来越严峻(Wang et al., 2004)。

　　在景区中，过度旅游开发导致植被践踏严重，植被覆盖度迅速下降，土壤裸露面积增加，土壤环境板结沙化(Reinhart, 2012)。在草原地区，由于放牧的影响使植物多样性减小，随着放牧强度的增加，草地的高度逐步下降，再加上部分草原地区旅游开发过度，自然生态环境遭到破坏，长期下去这些草原景区甚至丧失放牧功能和旅游价值(李志美等, 2021)。可见，在追求旅游带来的经济效益的同时，还要兼顾到自然环境的合理化开发，这样才能保证草原和景区的可持续发展(李茜, 2015)。围栏封育是将草原地区进行封闭管理一段时间，这样会给牧草提供一定的休养生息机会，植物的覆盖度、物种多样性和土壤的酶活性会随着时间的延长而恢复，这也是很多草原地区常用的治理方式之一(金亚征等, 2017)。

　　因此，关注旅游开发和自然生态的平衡发展至关重要。史坤博等人分析了旅游活动对甘南桑科草原旅游点植被的影响程度，研究表明：旅游活动对植被的物种数量，高度和盖度的破坏程度各不相同，旅游活动对近游客区的植物生长指标影响范围较大，旅游强度增加，植被的高度和物种数量的下降迅速，对植被的完整度和盖度的影响较小(史坤博等, 2015)。李景刚等(2010)对内蒙古自治区锡林郭勒盟的羊草草原和大针茅草原进行了围栏封育研究，研究表明：围栏封育后，土壤容重下降，表面硬度减小，孔隙度和土壤毛管持水量增加，围栏封育样地土壤的有机质、全量养分和速效养分含量均有所增加，土壤中的速效氮、速效磷含量增加。因此，本文选择了以某草原地区为研究对象，分析了开发强度不同的区域下植物多样性、土壤理化性质和酶活性等参数的变化，为实现生态环境和经济开发的平衡提供研究基础。

　　1结果与分析

　　1.1 旅游干扰对草原植物多样性的影响

　　旅游干扰对草地植物物种多样性的影响结果。针对围封区、放牧区、旅游区三个区域样方制备的丰富度、均匀度指数、多样性指数进行了比较，可以发现，放牧区的丰富度指数和多样性指数显著高于围封区和旅游区，均匀度指数三者差异性不显著，说明了旅游干扰对草原植被均匀度指数无显著影响。分析三个区域地上生物量和枯落物生物量可以看出，放牧区地上生物量和枯落物生物量显著高于围封区和旅游区，旅游区的地上生物量和枯落物生物量最低，放牧区最高，围封区次之，说明旅游干扰对草地地上的生物量影响较大，旅游开发会降低丰富度指数、均匀度指数和多样性指数。

　　1.2 旅游干扰对草原土壤性质的影响旅游干扰对土壤理化性质的影响测试结果， 从测试结果可以看出，旅游干扰对草原土壤理化性质的影响较大。土壤的 pH 变化范围在 7.41~8.75，土壤容重变化在 0.821~1.243g/cm3，土壤含水量变化范围为7.59%~9.37%，土壤的电导率变化范围为 69.58~92.83μs/cm2。随着旅游强度的增加，土壤的含水量和电导率明显降低，放牧区和旅游区的含水量、电导率显著高于围封区，放牧区和旅游区的含水量、电导率差异不显著。随着旅游强度的增加，土壤容重逐渐增加，旅游区的土壤容重显著高于围封区和放牧区，围封区由于受牲畜的干扰较少，植被恢复能力较快，土壤容重最小，更有利于植物生长。围封区的土壤 pH 显著高于放牧区和旅游区，放牧区和旅游区土壤 pH 无显著差异，说明了旅游干扰不影响土壤的 pH。

　　1.3 旅游干扰对土壤养分的影响

　　旅游干扰对土壤养分的测试结果，从表中可以看出，旅游干扰对草原土壤养分影响较大。在旅游干扰的影响下，有机碳的变化范围为 6.52~7.25 g/kg，全氮的变化范围 0.57~0.88 g/kg，全磷的变化范围为0.93~1.04 g/kg，全钾的变化范围为 21.37~30.08 g/kg，微生物量碳的变化范围为 59.7~117.6 mk/kg。微生物量碳、全氮和全钾的变化幅度较大，说明了其对旅游干扰敏感度较大。随着旅游强度的增加，土壤中的有机碳、全氮、微生物量碳显著减少，放牧区的有机碳、全氮、全磷和微生物量碳显著高于旅游区。全钾含量随着干扰强度的增加而增加，围封区、放牧区、旅游区之间的全钾含量差异显著，说明了旅游干扰能够增加草原土壤中的钾含量。土壤的全磷含量没有显著差异，说明旅游干扰并未影响草原土壤中磷元素的变化。

　　1.4 旅游干扰对土壤酶活性的影响

　　土壤酶是土壤的组成成分之一，土壤酶活性的大小能够反映出土壤酶催化物质转化的能力。旅游干扰对土壤的酶活性影响测试结果。从表中可以看出，旅游干扰对草原土壤的酶活性影响较大。脲酶活性的变化范围为 0.61~1.05 mg·g-1·d-1，蔗糖酶活性的变化范围为 89.82~121.08 mg·g-1·d-1，磷酸酶活性的变化范围为 135.72~302.74 mg·g-1·d-1。随着旅游干扰程度的增加，脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性均降低，三种酶活性变化幅度由大到小的顺序依次为：磷酸酶活性>脲酶活性>蔗糖酶活性。

　　2结论

　　通过样方法分析了人为干扰对某草原植物多样性、土壤理化性质、土壤养分、土壤酶活性的影响。旅游干扰对草地地上的生物量影响较大，会降低丰富度指数、均匀度指数和多样性指数。旅游区的地上生物量和枯落物生物量最低，放牧区地上生物量和枯落物生物量显著高于围封区和旅游区;随着旅游强度的增加，土壤的含水量和电导率降低，土壤容重逐渐增加，围封处理有利于植被恢复和植物生长，旅游干扰不影响土壤的 pH。草原旅游强度的增加显著降低了土壤中的有机碳、全氮、微生物量碳，对全磷含量不产生影响，草原土壤中的钾含量随着旅游强度增加而升高。草原土壤中脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性均随着旅游强度的增加而降低。

　　3研究对象与方法

　　3.1 研究区总体概述

　　某草原位于某市的东南部，平均气温 18℃~21℃，草原面积 1 000 平方公里，平均海拔 1 700 m，是典型的高原草场，气候类型为中温带半干旱大陆性季风气候，年降水量 256 mm，年湿润度为 0.31，多年平均蒸发量为 2 227.2 mm，年平均风速为 5.1 m/s。区域内地下水的运动方向由南向北，受基岩丘陵所阻，地下水丰富，含水层岩性主要为砂岩、砂砾岩层的潜水—承压水，含水层厚度 3~8 m，顶板埋深小于 10 m，水位 3~6 m。四周丘陵起伏，绿草成茵，无霜期大约 83 d 左右，年均太阳辐射总量可达 5 800~6 300 MJ/m2，年均光合有效辐 射达到 3 000 MJ/m2，日照丰富，有利于牧草生长，也是目前某市区最大的牧业区。

　　3.2 研究方法

　　3.2.1 调查取样方法本次研究于 2022 年 1 月采用样方分析法在某草原选择了 3 个区域，区域的土壤类型、地形地貌、水分基本相同，围封年限为 3 年。围封区：围封区用围栏封育，几乎无人为和畜牧干扰;放牧区：该区域仅有畜牧干扰的自由放牧区;旅游区：游人和畜牧都会干扰。干扰程度：旅游区>放牧区>围封区，每个样地的面积为 100 m×100 m，按照对角线划分为 20 个 1 m×1 m 的样方进行植被调查。

　　3.2.2 分析方法土壤理化性质及酶活的测定：土壤水分含量用 105 ℃烘干法，每 3 d 测定一次。采用酸碱浓度测定仪测试土壤 pH，采用环刀法测试土壤容重，土壤电导率采用 P4 多功能测定仪测定;有机碳含量测试采用重铬酸钾氧化加热法，土壤全氮采用半微量开氏法测定，土壤全磷采用 NaOH 熔融-钼锑抗 比色法测定，土壤全钾采用 NaOH 熔融-火焰分光光度法测定，氯仿熏蒸法测土壤微生物生物量碳。土壤脲酶采用奈氏比色法测定，土壤蔗糖酶活性的测定采用 3,5-二硝基水杨酸比色法，磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法测定。

　　3.2.3 数据处理试验数据采用 Excel2003 进行数据处理，采用 SPSS18.0 软件进行显著性差异检验(最小显著法)，采用OriginPro 8 软件进行绘图。

　　参考文献

　　Jae M., Min. K., Hyuk Y., Kwon D., and Chung L., 2000, A study on the environmental effect of tourism withinnational parks in Korea, Korean Journal of Hospitality & Tourism, 9(1): 31-43.

　　Jin Y.Z., Zheng Z.X., and Chang M.H., 2017, Effects of tourism activities on grassland vegetation and soilenvironment and control strategies, Caoye Kexue (Grassland Science), 34(02): 310-320.

　　(金亚征, 郑志新,常美花, 2017, 旅游活动对草原植被、土壤环境的影响及控制对策,草业科学, 34(02): 310-320.)

　　Li J.G., Jia S.H., and Zhao G.P. 2010, Effects of enclosures on soil properties of degraded grasslands,Anhui NongyeKexue (Anhui Agricultural Sciences), 38(01): 280-282.

　　(李景刚, 贾树海, 赵国平, 2010, 围栏封育对退化草原土壤性质的影响, 安徽农业科学, 38(01): 280-282.)

　　作者：赵彩红