城郊森林游憩活动的环境冲击<br/>——以武汉市马鞍山森林公园为例

城郊森林游憩活动的环境冲击
——以武汉市马鞍山森林公园为例

2011-04-10薛兴华长江大学园艺园林学院湖北荆州434025

长江大学学报(自科版) 2011年27期

薛兴华(长江大学园艺园林学院，湖北荆州434025）

在城市居民游憩活动的生态化趋势下，城郊森林游憩成为当前专题性游憩活动的主要形式[1]，城郊森林构成了城市居民的重要游憩活动空间，同时也是城市生态建设的主要内容。城郊森林的游憩性开发与建设日益引起人们的广泛关注，在正确认识城郊森林游憩的社会、经济效益的同时，应该注意到游憩活动对林区的环境冲击问题。在发达国家和地区，森林伴随着城市化——逆城市化——再城市化的历程而被引入城市，并比较早地开展了城市森林及其游憩行为的研究[2-6]。随着我国城市化进程的发展，城郊森林建设及其游憩利用逐渐得到重视，也对城市森林游憩开发、需求、行为特征等[7-14]问题进行了探讨，但对城郊森林游憩环境冲击的讨论较少，对于森林游憩或森林旅游的环境冲击问题，也主要是针对著名风景区开展讨论[15-24]。事实上，不同于一般观赏、游览等消极型旅游活动，以城市居民为主体的郊区游憩活动，往往以露营、野炊、娱乐等积极型游憩活动为主，更强烈地介入到地表自然环境过程。充分认识游憩活动对环境的冲击，将为城郊森林资源的保护、生态建设与游憩服务功能的协调发展提供重要基础。为此，笔者以武汉市马鞍山森林公园为例，调查评估了游憩活动对城郊森林植被、土壤的冲击状况。

1 研究区与研究方法

1．1 研究区概况

武汉市现有多个城郊森林公园，但从游憩开发和居民游憩参入程度上看，位于武汉市东郊的马鞍山森林公园比较典型。园区总面积713hm2，最高海拔136．2m，亚热带季风气候，森林覆盖率达80%，主要是以马尾松为主的针叶林和以香樟、枫香、女贞为主的阔叶林混交而成，主次游览道20余千米，现有半山荷园、猴山、松鸽坪、烧烤场等4个主题活动区。

1．2 研究方法

在对园区整体踏勘的基础上，根据游憩路线、活动区分布，选定样地，进行实地调查、观测和样品采集。沿主要游憩线路选取3个样地，考察游憩活动对植被的冲击，分处在园区主游憩路线和通往松鸽坪、猴山的2条次级游憩路线上，样地面积10m×10m，沿同一游憩路径垂向50m处取同样面积的区域作为对照地。一般，游憩活动对乔木层的影响很小[21]，而对林下植被的影响较大，故选取乔木平均树高、折枝情况、刻画情况、枯枝落叶层厚度、林下植被覆盖率(除乔木层以外的灌木和草本层植被覆盖率）等作为评估因子，确定每一因子的冲击系数，其中折枝、刻画反映的冲击系数Cf、Cp，参照文献[23]，分级赋值确定，即10m2内被折枝(刻画）的树木棵数分5级：1～3、4～6、7～9、10～15、＞15，分别赋值0．2、0．4、0．6、0．8、1．0；枯枝落叶层厚度(l）、林下植被覆盖率(u）、乔木平均树高（a）所反映的冲击系数Cl、Cu、Ca，则采用样地与对照地的相对变化率确定：

式中，S1、S2分别是样地、对照地观测值，i分别代表l、u、a。以下式计算综合冲击系数C。

游憩活动对土壤的冲击集中体现在游憩介入程度大、强度高的区域，在烧烤区、生活接待区、松鸽坪和森林休闲区等4个区域选取研究样地，在其外围背景区(游客罕至区）选取对照地，观测、室内分析得到表土(0～20cm）的颜色、质地、结构、松紧度、根系、土壤含水量、容重、pH、垃圾侵入体等指标，并依据样地与对照地土壤含水量、容重、pH的相对变化率，以及垃圾侵入体的多寡，来表达游憩活动对土壤的冲击系数，分别记为Sw、Sv、Sp、Ss，垃圾侵入体按1～3、4～8、9～13、14～20、＞20件／m2分级，分别赋值0．2、0．4、0．6、0．8、1．0，对土壤的综合冲击系数S按下式计算。

2 结果与分析

2．1 游憩活动对园区植被的冲击分析

游憩活动对植被的直接冲击主要表现为，游憩者践踏对林下(乔木层之下）植被的干扰破坏，致使林下植被覆盖率降低、枯枝落叶层损耗，甚至群落结构的变化，对乔木层的直接冲击相对较小，此外还可能存在游憩者对林木的折枝、刻划损伤。

从实证调查结果看(表1），游憩活动对植被的2类冲击，在研究区不同游憩线路附近都不同程度地存在，突出表现为林下植被覆盖率降低、枯枝落叶层厚度的减小，即践踏对植被的冲击，还存在不同程度的人为折枝、刻划损害，乔木层平均树高较背景区矮。如，主游憩路径和通往松鸽坪、猴山2个游憩区路径附近植被的林下植被覆盖率，从其背景区的75%、76%、54%，分别减小到45%、20%、35%，枯枝落叶层厚度分别从6、13、9cm降低到3、10、3cm。需要指出的是，乔木层平均树高的相对矮化现象，与游憩者行为的直接关联较小，主要是开发建设中工程性干扰的结果，游憩者以其践踏行为起到间接作用。

表1 马鞍山森林公园游憩活动对植被的冲击调查

从植被的受冲击程度看(表2），不同样地游憩活动性质的差异使得其主要冲击因子有所不同，而且植被受冲击程度与游憩者频次有关，以主要游憩线路附近植被所受到的冲击最大，冲击系数明显高于另2个次级游憩区。与背景区相比，主游憩路径附近植被的枯枝落叶层厚度、林下植被覆盖率、乔木层平均高度分别减小了50%、40%、22．2%，树木受到的刻划、折枝破坏比较严重，综合冲击系数达38．4%，主要表现为践踏和刻画破坏。通往猴山游憩区线路附近植被受冲击程度居其次，综合冲击系数为28．4%，主要表现为践踏冲击，枯枝落叶层厚度、林下植被覆盖率较背景区分别减小了66．7%、35．2%。通往松鸽坪游憩区线路附近植被的受冲击程度相对较弱，以林下植被覆盖率的降低最为显著，较背景区减小了73．7%。

表2 马鞍山森林公园游憩活动对植被的冲击系数 %

2．2 游憩活动对园区土壤的冲击分析

游憩活动对土壤的冲击主要表现为践踏对土壤结构、松紧度的改变，以及游憩垃圾所构成的土壤侵入体，引起土壤水分、理化性质和物质迁移过程的变化，无节制地游憩利用可能会影响到植被的生长、生态过程。

与背景区相比，践踏压实作用下土壤结构从团粒向块状转变、孔隙减少，越加紧实。从表3可见，研究区4个主要游憩区的土壤都呈现出含水量减小、容重增大、根系量减少，体现了游憩活动对土壤的践踏冲击。如烧烤区的背景土壤容重为1．44g／cm3，活动区增加到1．65g／cm3，土壤含水量从12．63%减小到10．50%，土壤根系明显减少。

表3 马鞍山森林公园游憩活动对土壤的冲击调查

游憩垃圾对土壤的冲击除了可见的垃圾侵入体外，还会对土壤pH、与垃圾分解有关的理化过程造成冲击。调查结果表明(表3），在4个研究区的土壤中都存在明显的土壤侵入体，尤其在活动强度大的游憩区，如烧烤区和生活接待区分别可达15、13件／m2的垃圾量，活动强度较弱的松鸽坪和森林休闲区土壤垃圾量少得多，与背景区的偏酸性棕黄壤相比，游憩区土壤pH增加，烧烤区甚至转变为中性灰黄壤。已有研究结果也表明游憩活动有使土壤pH增加的趋势[18，22]。

从游憩活动对不同游憩区土壤的冲击程度对比看(表4），烧烤区受到的冲击最大，综合冲击系数达30．64%，其次是生活接待区、松鸽坪、森林休闲区，冲击系数分别是24．26%、16．39%、13．85%，表明土壤所受冲击的程度直接与游憩活动强度有关，亦即受到游憩活动的类型和性质的制约。

表4 马鞍山森林公园游憩活动对土壤的冲击系数 %

烧烤区烧烤活动对土壤的介入程度高，土壤在各冲击要素上受到的冲击程度均是4个游憩区中最明显的。践踏造成的土壤容重增加和含水量减少都很大，相应的冲击系数分别达14．58%、16．86%，垃圾侵入体严重，土壤pH明显增加，冲击系数达到11．1%。

与之相反，森林休闲区游憩者的活动要消极得多，对土壤的介入程度较低，在4个冲击要素上森林休闲区土壤所受到的冲击都是最小的，主要表现为游憩垃圾的冲击。

生活接待区和松鸽坪土壤受冲击程度居二者之间。生活接待区主要是餐饮垃圾引起的土壤冲击。松鸽坪土壤所受到的冲击主要表现在含水量的减少，但容重变化并不大，其原因可能是，土壤含水量除了受到践踏所引起的直接冲击外，还与前述林下植被覆盖率的显著降低有关，林下植被覆盖的缺乏促进地表径流过程，土壤下渗减弱。这也表明，游憩活动对游憩区环境的冲击不以直接冲击表象而终了，而且作为一种外界驱动力，作用于地表过程，对植被-土壤系统形成间接、持续的冲击，可以称之为后效冲击，无约束的、长期的游憩活动甚至可能导致难以恢复的环境冲击。

2．3 游憩活动对城郊森林公园植被-土壤系统的环境冲击概念模式

城郊森林游憩活动的环境冲击，本质上表现为游憩者(游憩行为、游憩活动）与森林公园植被-土壤系统的相互关系和相互作用，即游憩冲击与响应，从而有游憩活动冲击城郊森林植被-土壤系统的概念模式(图1）。

图1 游憩活动冲击城郊森林植被-土壤系统的概念模式

前述调查分析表明，游憩活动对城郊森林公园的环境冲击，一方面以直接冲击的方式，如践踏、折枝、刻画、垃圾遗留等，直接改变园区植被-土壤系统的物质组成与结构；另一方面以间接冲击，即后效冲击的方式，直接冲击作为一种外界驱动力，植被-土壤系统通过地表物质过程，如水文过程、理化过程和生物过程等做出响应，并形成后续的冲击，高强度、持续的游憩活动介入，可能会产生远超外界初始输入的系统性冲击，甚至功能的丧失和演变。

直接的冲击一般易于观测得到，且已为人所重视，如对植被系统枝叶、冠层、树干的损伤，以及对根系、幼苗的损害等等，对土壤的冲击主要涉及到践踏引起的土壤结构、松紧度、水分状况等的变化，以及枯枝落叶层的消蚀、有机质和养分的减少、土壤微生物和动物的消减等等。直接冲击的性质、强度，与游憩者的行为特征和游憩活动的性质相关联。

后效冲击具有持续性、缓慢性，它主要通过系统内部过程对外界游憩干扰的响应而呈现，即直接冲击所形成的干扰或驱动力，作用于植被子系统的生长、生理和生态过程，以及土壤子系统的水文过程、元素迁移、热量传递、微生物过程等，驱动力还在植被和土壤2个子系统间进行传递，内部物质、能量过程的响应，最终表现为系统功能的退变、植被群落的演替和土壤退化等。长时期、高频次游憩活动累积的后效冲击不容忽视。后效冲击一旦在景观层次表现出来，足以影响其美感质量和体验价值，无疑将影响到游憩者的行为，另外，对后效冲击的重视，也会从行为管控上，对游憩者行为和活动性质提出要求。

3 结论

针对城郊森林游憩活动的环境冲击，以植被、土壤系统作为重点考察对象，通过武汉市马鞍山森林公园的实证调查分析，得到以下主要结论。

（1）游憩活动对各游憩线路附近植被的冲击，均不同程度地表现为折枝、刻划和践踏损伤，以及枯枝落叶层厚度变薄、林下覆盖率的降低和乔木层平均高度的减小，受冲击的程度与游憩活动频次有关，主游憩线路附近的植被冲击强于次级游憩线路，而且受游憩活动性质的影响，不同游憩区上的主要受冲击因子亦有不同。

（2）游憩活动对土壤的冲击，主要表现为践踏和垃圾遗留引起的土壤理化性质变化，土壤含水量减小、容重增大、根系量减少，垃圾遗留除了作为一种土壤侵入体存在外，还使得土壤pH有增加的趋势。土壤所受冲击的程度直接与游憩活动强度有关，以烧烤区游憩冲击最大、森林休闲区最小，生活接待区和松鸽坪居二者之间。不同游憩区受冲击因子的分布有所不同，烧烤区在各因子上受到的冲击程度都很大，森林休闲区以垃圾冲击为主，松鸽坪突出表现为践踏和林下植被覆盖率显著降低引起的土壤含水量减少，生活接待区以餐饮垃圾的冲击为主。

（3）城郊森林游憩的环境冲击，本质上表现为游憩者与森林公园植被-土壤系统的相互关系和相互作用，可以区分出直接冲击和后效冲击2类冲击方式，前者以践踏、折枝、刻画、垃圾遗留等方式，对植被-土壤系统的物质组成与结构造成直接改变，后者事实上是前者继续作为一种外界驱动力，植被-土壤系统通过内部物质、能量过程所作出的响应。直接冲击具有直接性、瞬时性，后效冲击则具有持续性、缓慢性，系统的功能退变、群落演替、土壤退化往往是长期后效冲击的累积效应。

[1]吴泽民，吴澜．城市森林与城市森林游憩 [J]．中国城市林业，2006，4（6）：34-36．

[2]Roovers P，Hermy M，Gulinck H．Visitor profile，perceptions and expectations in forests from a gradient of increasing urbanization in central Belgium [J]．Landscape and Urban Planning，2002，59：129-145．

[3]Hoèrnstena L，Fredmanb P．On the distance to recreational forests in Sweden [J]．Landscape and Urban Planning，2000，51：1-10．

[4]Arnberger A．Recreation use of urban forests：An inter-area comparison [J]．Urban Forestry ＆ Urban Greening，2006，4：135-144．

[5]Konijnendijk C C，Randrup T B，Kjell N．Urban forestry research in Europe：an overview [J]．Journal of Arboriculture，2000，26：152-161．

[6]Bernath K，Roschewitz A．Recreational benefits of urban forests：Explaining visitors'willingness to pay in the context of the theory of planned behavior [J]．Journal of Environmental Management，2008，89：155-166．

[7]梅燕．城市森林游憩的开发研究——以成都市为例 [J]．安徽农业科学，2009，37（28）：13827-13828，13833．

[8]魏园园．游客游憩行为特点与城市森林公园旅游产品设计 [J]．林业勘探设计(福建），2007，（1）：190-193．

[9]杨财根．城郊森林公园的旅游规划定位研究 [J]．林业经济问题，2010，30（2）：180-184．

[10]王艳，陈东田，侯可雷，等．城郊型森林公园规划中的性质定位 [J]．林业科技开发，2007，21（1）：104-107．

[11]肖亮，张立明，王剑．城市森林游憩者行为偏好研究——以武汉市马鞍山森林公园为例 [J]．桂林旅游高等专科学校学报，2006，17(4）：443-447．

[12]李文苗．城市森林公园游憩者行为特征及满意度研究 [J]．商业经济，2010，（12）：103-104．

[13]吴国清，李天娟，李文苗．基于职业分异的城市森林游憩者的消费需求——以上海市为例 [J]．城市问题，2011，（2）：64-68．

[14]肖亮，张立明，王剑．武汉市居民城市森林游憩需求特征调查 [J]．林业调查规划，2007，32（1）：124-127．

[15]李贞．旅游开发对丹霞山植被的影响研究 [J]．地理学报，1998，53（6）：554-561．

[16]冯学钢，包浩生．旅游活动对风景区地被植物——土壤环境影响的初步研究 [J]．自然资源学报，1998，14（1）：75-78．

[17]邓金阳，吴云华，全龙．张家界国家森林公园游憩冲击的调查评估 [J]．中南林学院学报，2000，20（1）：40-45．

[18]石强，雷相东，谢红政．旅游干扰对张家界国家森林公园土壤的影响研究 [J]．四川林业科技，2002，23（3）：28-33．