黄石寨景区旅游活动对典型植物群落的影响

张 茜，杨东旭，钟永德，周国英，李文明

(1.湖南汽车工程职业学院 经济管理学院，湖南 株洲 412001； 2.中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004 ； 3.浙江旅游职业学院 工商管理系，浙江 杭州 311231； 4.江西财经大学 旅游与城市管理学院，江西 南昌 330013)

黄石寨景区旅游活动对典型植物群落的影响

张 茜1，2，杨东旭2，3，钟永德2，周国英2，李文明4

(1.湖南汽车工程职业学院 经济管理学院，湖南 株洲 412001； 2.中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004 ； 3.浙江旅游职业学院 工商管理系，浙江 杭州 311231； 4.江西财经大学 旅游与城市管理学院，江西 南昌 330013)

在张家界国家森林公园黄石寨景区选择4种典型群落类型，研究不同旅游干扰程度对黄石寨景区不同群落类型、不同层次群落结构的影响。采用植被盖度降低率(CR)、植相变异度(FD)及植群高度减少率(HR)3个指标，组成植物群落干扰指数(IVI)。结果表明：旅游活动对4种不同群落类型乔木层的影响均不明显，对常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林灌木层的盖度指标影响显著；对4种不同植被类型草本层3个指标的影响均达到显著水平(P<0.05)，草本层的盖度、物种种类变化在游径10 m之内表现明显，植物高度变化在游径5 m之内最为明显；游客量比例与植物群落干扰指数呈正相关，相关性由近游径向远游径逐渐降低。

黄石寨景区；旅游活动；群落结构；干扰指数

近年来，生态旅游的快速发展，持续的旅游活动和旅游开发对景区自然环境、生态系统造成了很大的影响。在旅游干扰响应的环境因子中，植物是最为敏感的环境因子[1]，山岳型景区的生态系统脆弱，旅游干扰对山岳型景区植物的影响一直都是研究的焦点。20世纪60年代，国外对旅游干扰对植物影响的研究已经涉及到植物盖度、高度、丰度、物种组成变化和物种多样性等方面[2-8]。国内对旅游干扰的研究开始于20世纪90年代，主要涉及旅游活动与植被环境质量的关系[9]，旅游活动对植物群落结构、植被的影响[10-11]，对物种多样性的影响[12-18]，登山步道对植物的冲击效应[19-21]，外来植物入侵对土壤的影响[22-23]。这些研究对旅游景区的植物保护、旅游生态系统的稳定、生态旅游管理都提供了有益的参考。以往的研究主要是通过距离来划分旅游干扰区，较少考虑到游客量比例的影响，目前关于旅游干扰对植物群落各林分层次的影响以及各林分层次对旅游干扰反应的差异性仍无定论[14]。张家界国家森林公园是中国第一个国家森林公园世界地质公园和世界自然遗产。2015年张家界国家森林公园一次性进山游客总量达到346.3万人次。本研究在对张家界国家森林公园核心景区黄石寨景区不同群落类型的植物群落进行实地调查的基础上，分析旅游活动对黄石寨植物群落的影响，旨在为黄石寨旅游景区的生态环境、植被保护与管理提供科学依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域概况

黄石寨景区是位于张家界国家森林公园中部，地处110°23′～110°26′E，29°19′～29°40′N，是森林公园最著名的旅游景区之一。境内雨量充沛，年均降水量1 380～1 450 mm，森林植被完整，湿度和蒸腾量较大。黄石寨景区的植被类型主要为针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、落叶阔叶林、灌丛等，主要乔木树种有银木荷(Schimaargentea)、红淡比(Cleyerajaponica)、交让木(Daphniphyllummacropodum)、锥栗(Castaneahenryi)、雷公鹅耳枥(Carpinusviminea)、水青冈(Faguslongipetiolata)、武陵松(Pinuswulingensis)、柳杉(Cryptomeriajaponica)、乌冈栎(Quercusphillyreoides)等，主要灌木树种有鹿角杜鹃(Rhododendronlatoucheae)、美丽马醉木(Pierisformosa)、峨眉鼠刺(Iteaomeiensis)、格药柃(Euryamuricata)、南烛(Vacciniumbracteatum)、红柄木犀(Osmanthusarmatus)等，藤本和草本植物少，主要有鸡爪茶(Rubushenryi)、三花悬钩子(Rubustrianthus)、芒(Miscanthussinensis)、绿叶胡枝子(Lespedezabuergeri)、芒萁(Dicranopterispedata)、鳞始蕨(Lindsaeacultrata)等。

1.2 调查方法

2015年4月调查黄石寨的群落类型及植物资源状况。通过实地调查，以黄石寨环山游道内侧远离悬崖区域分布的4种典型群落类型：针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、落叶阔叶林为研究对象，在这4种典型群落类型的游道附近各设置3个样地。样地面积为5 m × 20 m，因为在连续样方内微地形环境没有明显差别，参考巩劼等[18]、刘儒渊等[19]的方法设置连续样方，每个样地在游径旁边设置4个连续的5 m × 5 m样方，各样方距游径的距离分别为0～4.99、5.00～9.99、10.00～14.99、15.00～20 m，分别标记为01、02、03、04样方，总计12个样地48个样方。通过实地观察，黄石寨的旅游干扰主要有环山游道及附属设施提质改造建设、设施维护和游客活动。相关山岳型旅游干扰研究发现[7，14-15]，游客活动主要沿游径及景点展开，旅游影响一般集中在游道和游客量较多的景点，呈辐射状向外扩散，由于山岳型景点地势险峻，向外辐射的范围大约15 m，游客很少进入更远的地段。因此，本研究主要研究01、02、03样方，04样方作为参照样方(未受干扰区)。样地基本情况见表1。

记录样地的地理坐标、海拔、坡度、坡向、样地内的主要植物名称。游客量：实地调查中在不同群落地点的实时统计数据和张家界森林公园提供的游客数据；游客量比例：对以上获得的数据进行综合测算后再与黄石寨总体的游客量相比得出的相对比例，其具体计算公式如下：

式中：Ni为当日到访该景点的游客人次；N为当日到访黄石寨的总游客人次。

表1 黄石寨景区调查样地信息表

Table 1 Characteristic of sample in Mount.Huangshi scenic spot

群落类型Typeofplantcommunity群系名称Formation样地编号SampleNo．优势种Advantagespecies地点Sites游客量比例Rateoftourist/%针叶林Coniferousforest柳杉林Cryptomeriajaponicavar．sinensisforestA1A2A3柳杉Cryptomeriajaponica、格药柃Euryamuricata、南烛Vac⁃cinium、芒Miscanthussinensis、狗脊Woodwardiajaponica、香青Anaphalissinica等飞云洞Flyingcloudcave2678常绿阔叶林Evergreenbroad⁃leavedforest红淡比林CleyerajaponicaforestB1B2B3红淡比Cleyerajaponica、深山含笑Micheliamaudiae、鹿角杜鹃Rhododendronlatoucheae、美丽马醉木Pierisformosa、香冬青Ilexsuaveolens、三花悬钩子Rubustrianthus、鳞始蕨Lind⁃saeacultrata黑枞垴Ancientpineterrace4534常绿落叶阔叶林Evergreendeciduousforest银木荷⁃锥栗林Schimaargentea⁃CastaneahenryiforestC1C2C3银木荷Schimaargentea、锥栗Castaneahenryi、鹿角杜鹃Rho⁃dodendronlatoucheae、美丽马醉木Pierisformosa、芒Miscant⁃hussinensis、绿叶胡枝子Lespedezabuergeri阴阳界Boardoflifeanddeath6323落叶阔叶林Broadleaveddeciduousforest鹅掌楸林LiriodendronchinenseforestD1D2D3鹅掌楸Liriodendronchinense、鹿角杜鹃Rhododendronlatoucheae、巴东胡颓子Elaeagnusdifficilis、芒萁Dicranopterispedata、鳞始蕨Lindsaeacultrata黄石泉Huangshispring1276

旅游活动对黄石寨植物群落的干扰主要通过影响植物盖度、植物区系组成变异度和植物高度等体现出来，其影响数值的计算公式如下：

植被盖度减少率(cover reduction，CR)[2]：CR(%)=100×(C4-Ci)/C4。

式中：C4为04样方(对照区)的植物群落盖度；Ci分别为01、02、03样方植物群落盖度。

式中：Pi1为某种植物i在受干扰区的数量；Pi2为该种植物在04样方(对照区)的数量。

植群高度减少率(heightreduction，HR)[19]：HR(%)=100×(H4-Hi)/H4。

式中：H4为04样方(对照区)样方植被平均高度；Hi为01、02、03样方植被平均高度。

植物群落干扰指数(indexofvegetationimpact，IVI)[19]：IVI(%)=(CR+FD+HR)/3。

根据植物群落干扰指数的大小，将植物群落干扰指数分为5级(表2)。

表2 植被群落干扰强度分级

Table2Thegradingstandardofvegetationimpactintensity

级别Classification代表值Representativevalue干扰指数Indexofvegetationimpact分级依据Classificationba⁃sisⅠ1070%非常严重

1.3 数据处理

植物群落的变化均以每个样地的04(15～20 m)样方为参照样方，计算出每个样方相对于04样方的减少率。所有数据均为平均数±标准差表示，用SPSS 19.0进行单因素方差分析、相关性分析和LSD差异显著性检验(α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 旅游活动对不同群落类型植物群落的干扰

2.1.1 对植物群落盖度的影响

由表3可知，旅游活动对4种群落类型乔木层盖度的影响均没有达到显著水平，对常绿落叶阔叶林(C)的灌木层植物盖度的影响显著(P<0.05)，对4种群落类型草本层盖度的影响均达到显著水平(P<0.05)。

常绿阔叶林(B)、常绿落叶阔叶林(C)的灌木层盖度减少率在距离游径0～4.99、10～14.99 m之间存在显著差异(P<0.05)。常绿阔叶林(B)、常绿落叶阔叶林(C)主要分布于环山游道内侧远离悬崖的区域，沿途的黄石寨精华景点也多，旅游活动强度最大，游客摘枝与践踏等行为可能对灌木层盖度产生影响。旅游活动对距离游径9.99 m之内灌木层植物盖度的影响均较大，导致01、02样方均与03样方呈显著差异。旅游活动对针叶林(A)、落叶阔叶林(D)的盖度减少率的影响均没有达到显著水平(P>0.05)，可能是因为针叶林以柳杉占绝对优势，柳杉林整齐划一，容易使人产生审美疲劳，观赏价值较低，游客停留量不大，旅游活动强度不大，因此，对灌木层盖度的影响差异不显著；落叶阔叶林主要分布于黄石泉边，位于黄石寨的后山，游客较少，该群落的灌木层的盖度几乎不受旅游活动影响。

表3 植被盖度减少率

Table 3 Cover reduction of plant community

A，针叶林；B，常绿阔叶林；C，常绿落叶阔叶林；D，落叶阔叶林。P<0.05表示与对照相比差异显著，同行数据后无相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

A， coniferous forest; B， evergreen broad-leaved forest; C， evergreen deciduous forest; D， broad-leaved deciduous forest.P<0.05 indicated significant differences compared with the control. Data marked without the same lowercase letter in the same line indicated significant differences atP<0.05. The same as bellow.

2.1.2 对植相变异度的影响

由表4得出，旅游活动对不同群落类型的乔

表4 植被变异度

Table 4 Change rate of floristic dissimilarity

植被层Vegetationlayer群落类型Typeofplantcommunity各样方变异度Changerateinsamplingquadrat/%010203FP乔木层A6873±2659a5053±2202a4693±2899a06050576TreelayerB7123±1095a5736±1305a5736±2985a04880636C8140±1798a6313±0806a5720±1015a29120131D4396±1855a3483±1242a4566±1267a04640650灌木层A9550±2860a8863±3445a8066±0992a02360797ShrublayerB12616±2085a11856±3315a11063±2355a02600779C13456±2668a13223±2651a10550±2584a11270384D9446±2052a9816±1194a8040±3249a04880636草本层A57763±4950a30530±3746b19446±19446c202810002HerblayerB70623±5268a64323±8026a45630±8753b90090016C81840±239a77810±3560a57490±8180b179370003D39390±225a29846±10961ab16437±2514b82980019

木层、灌木层植相异变度的影响均没有达到显著水平(P>0.05)，对草本层植相异变度的影响达到显著水平(P<0.05)。

常绿落叶阔叶林(C)所在区域游客量最大，3个样方的草本层植相异变度都在50%以上，01、02样方之间的差异不显著，但均显著大于03样方(P<0.05)，说明在距游径10 m以内，常绿落叶阔叶林草本层植相异变度受影响的程度差异不明显，超过10 m，则差异显著。在旅游活动强度最低的区域，落叶阔叶林(D)植被异变率(FD)最小，该群落3个植被层的植被异变率均在40%以下。

2.1.3 对植物高度的影响

与对照区相比，旅游活动对不同群落类型的乔木层、灌木层的植物高度减少率(HR)的影响均没有达到显著水平(P>0.05)，对不同群落类型的草本层植物高度减少率的影响均达到显著水平(P<0.05)(表5)。

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距离游径0～5 m处的草本层植物高度最低，由于持续的旅游活动、游道维护和道路建设等影响，导致靠近游径边缘的群落高度均出现低矮化，距离游径越近，4种植物群落的高度减少率越大，植物高度减少率的趋势均表现为01样方>02样方>03样方，01样方植物高度减少率显著大于03样方，02、03样方之间差异不显著，表明旅游活动对距离游径5 m以外的植物高度影响不大。

2.1.4 植物群落干扰指数

黄石寨4种不同群落类型受旅游活动的干扰指数如表6所示。

乔木层：旅游活动对4种群落类型所有样方的干扰指数均为Ⅰ级，为轻微干扰，表明旅游活动对这4种群落类型乔木层的影响不大。

灌木层：旅游活动对不同植物群落干扰指数大小为常绿落叶阔叶林(C)>常绿阔叶林(B)>针叶林(A)>落叶阔叶林(D)。其中，旅游活动对针叶林(A)、落叶阔叶林(D)不同样方的干扰指数均为Ⅰ级，为轻微干扰；对常绿阔叶林(B)、常绿落叶阔叶林(C)01和02样方的干扰指数均为Ⅱ级，为轻度干扰。表明旅游活动对距离游径10 m之内的灌木层影响较明显，距离游径越远，对灌木层的干扰程度越小。游憩活动主要影响灌木层的植物盖度，对其他指标影响不太明显。

旅游活动对不同群落类型草本层的干扰指数大小为常绿落叶阔叶林(C)>常绿阔叶林(B)>针叶林(A)>落叶阔叶林(D)，对4种群落类型草本层的盖度、物种和植被高度影响均较大，并且离游径越近的样方受干扰程度越大。其中，常绿阔叶林(B)、常绿落叶阔叶林(C)的干扰指数最为严重，其01和02样方的干扰级别分别为Ⅴ和Ⅳ。

2.2 游客量比例与植物群落干扰指数的关系

对黄石寨各游道的游客量比例与植物群落干扰指数进行相关性分析，结果见表7。乔木层植物群落干扰指数与游客量比例的相关性不显著(P>0.05)。灌木层01样方植物群落干扰指数与游客量比例呈显著正相关(P<0.05)，但02、03样方的植物群落干扰指数与游客量比例的相关性不显著(P>0.05)。草本层01、02样方植物群落干扰指数与游客量比例呈显著正相关(P<0.05)，但03样方的植物群落干扰指数与游客量比例相关性不显著(P>0.05)，表明距离游径的远近是草本层植物受旅游活动影响程度大小的主要原因。

表5 植物高度减少率

Table 5 Height reduction of plant community

植被层Vegetationlayer群落类型Typeofplantcommunity各样方高度减少率Heightreductioninsamplingquadrat/%010203FP乔木层A5423±0836a5396±1069a4070±1743a11040391TreelayerB6576±1356a4716±0940a5736±1540a15320290C6113±1966a5736±1305a5970±0955a00500951D3646±2262a3483±1242a4566±1267a03710705灌木层A10080±2694a9196±2959a7733±0732a07640506ShrublayerB13660±2334a14223±2113a9920±3228a24210169C12773±1854a12856±3741a10730±2425a05600598D9820±1422a10150±1491a9040±2590a02660775草本层A51840±2390a48143±3073ab34823±11026b52950047HerblayerB70193±6585a54657±8510b35630±8753b140180005C68723±2232a59846±10961b46436±4354b78620021D46956±5554a41323±6665b20296±3761b198690002

表6 不同类型、不同样方的植物群落干扰指数

Table 6 Index of plant community impacts in different community types and sampling quadrats

植被层Vegeta⁃tionlayer群落类型Typeofplantcommunity样方Samplingquadrat01干扰指数IVI干扰分级Grade02干扰指数IVI干扰分级Grade03干扰指数IVI干扰分级Grade乔木层A876Ⅰ710Ⅰ621ⅠTreeB966Ⅰ821Ⅰ841ⅠlayerC1002Ⅰ828Ⅰ749ⅠD695Ⅰ527Ⅰ573Ⅰ灌木层A1752Ⅰ1671Ⅰ1527ⅠShrubB2292Ⅱ2182Ⅱ1859ⅠlayerC2593Ⅱ2485Ⅱ1960ⅠD1747Ⅰ1738Ⅰ1638Ⅰ草本层A5444Ⅲ3908Ⅱ3304ⅡHerbB7029Ⅴ6141Ⅳ4452ⅢlayerC7424Ⅴ6641Ⅳ5192ⅢD4262Ⅲ3355Ⅱ1973Ⅰ

表7 各样方的游客量比例与植物群落干扰指数的相关性

Table 7 Correlation between the rate of tourist and index of plant community impacts in different sampling quadrats

植被层Vegetationlayer各样方游客量比例Rateoftouristinsamplingquadrat010203乔木层Treelayer093309130790灌木层Shrublayer0965∗09440872草本层Herblayer0970∗0977∗0947

3 结论与讨论

3.1 旅游活动对植物群落不同林分层次的影响

不同旅游干扰程度对不同群落类型不同林分层次的影响不同。本研究表明，黄石寨景区旅游活动对4种群落类型乔木层的影响较轻微，这与Weaver等[3]、管东生等[11]、巩劼等[18]的研究结果一致。

旅游活动对常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林灌木层有一定的影响，主要影响灌木层的盖度，对其他指标影响不太明显。这与刘鸿雁等[10]、巩劼等[18]的结论一致。

旅游活动对针叶林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林和落叶阔叶林草本层的影响均达显著水平(P<0.05)。其中，常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林的干扰指数最为严重，这与刘儒渊等[19]、晋秀龙等[20]、高贤明等[16]的研究结论一致。巩劼等[18]研究发现，旅游干扰降低了植物高度，改变了草本层的物种组成，本研究结果与此一致。但巩劼等[18]研究还表明，旅游活动对草本层盖度无明显影响。本研究中，旅游活动对距离游径10 m之内的草本层盖度影响明显，对距离游径5 m之内的植物高度影响最明显。

3.2 游客量比例与植物群落干扰指数的关系

游客量与不同植物群落干扰指数均呈正相关，距离游径越近，相关关系越显著。距离游径10 m之内的草本层植物群落干扰指数与游客量比例的相关性达到显著水平(P<0.05)，距离游径5 m之内的灌木层植物群落干扰指数与游客量比例的相关性也达到显著水平(P<0.05)，乔木层植物群落干扰指数与游客量比例的相关性均不显著(P>0.05)。晋秀龙等[20]研究发现，九华山各游道游客量与草本层植物群落干扰指数均呈正相关，本研究结论与此一致。

旅游活动对植物群落的干扰冲击是一个复杂过程，受旅游景区类型、植物群落类型、旅游量、游客停留时间、活动强度等因素的影响。植物群落干扰指数的测定又受取样点位置、取样时间的影响。因此，旅游活动对植物群落、景区生态环境造成的影响在短时间内无法确定，需要全方位、长期定点、多角度地考虑，为景区旅游生态环境的保护和管理提供科学依据。

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(责任编辑 侯春晓)

Influences of tourism activities on typical plants communities in Huangshizhai scenic spot

ZHANG Qian1，2， YANG Dongxu2，3， ZHONG Yongde2， ZHOU Guoying2， LI Wenming4

(1.SchoolofEconomicsandManagement，HunanAutomotiveEngineeringVocationalCollege，Zhuzhou412001，China， 2.SchoolofForestry，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，Changsha410004，China; 3.DepartmentofBusinessAdministration，TourismCollegeofZhejiang，Hangzhou311231，China; 4.SchoolofTourismandUrbanManagement，JiangxiUniversityofFinanceandEconomics，Nanchang330013，China)

In order to study influences of tourism activities on different plant communities in Huangshizhai scenic spot of Zhangjiajie National Forest Park， 4 types of typical plant community were selected. Cover reduction， floristic dissimilarity and height reduction had been applied for vegetation disturbance index. The results showed as follows: The impact of tourism activities on the tree layers of 4 types of plant community were not obvious， while it significantly affected the cover reduction of shrub layer in laurel forest， evergreen and deciduous broad-leaved forest. The impact of tourism activities on the herbaceous layer of 4 different plant communities was significant (P<0.05). The changes of vegetation coverage and species within the 10 m of trail diameter were obvious. The change of plant height was the most obvious within 5 m of trail diameter. The proportion of tourists was positively correlated with the degree of effects on different plant communities， the correlation between them declined as the distance increased along trail diameter.

Huangshizhai scenic spot; tourism activity; plants community; index of vegetation impact

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.07.14

2017-01-20

国家自然科学基金项目(41661034)

张茜(1983—)，女，湖南永州人，博士研究生，讲师，研究方向为旅游生态学。E-mail: 22708519@qq.com

Q948

A

1004-1524(2017)07-1158-08

浙江农业学报ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(7): 1158-1165

张茜， 杨东旭， 钟永德， 等. 黄石寨景区旅游活动对典型植物群落的影响[J]. 浙江农业学报， 2017， 29(7): 1158-1165.