旅游干扰对植物多样性的影响研究进展

李梦蝶, 王立龙, 晋秀龙

旅游干扰对植物多样性的影响研究进展

李梦蝶1, 王立龙2,*, 晋秀龙3,*

1. 安徽师范大学生态与环境学院, 安徽芜湖 241000 2. 安徽师范大学生命科学学院, 安徽芜湖 241000 3. 滁州学院, 安徽滁州 239000

随着旅游业的发展, 保护生态环境与经济发展之间的矛盾日益显著。为了应对这些问题, 学者们开始逐渐将注意力放在了如何协调旅游与生态因子之间的关系上, 就旅游对植物多样性方面的影响展开了深入的研究。主要总结了国内外有关旅游干扰对植物多样性的研究进展, 归纳了旅游过程中植物多样性受到的影响因素, 并且针对存在的问题提出了相应的管理对策。最后提出, 生态旅游业作为一个新兴的蓬勃发展行业, 已经引起政府和学术界高度关注, 但其发展还处于初期阶段, 仍然面临着许多尚未解决的问题, 而有关旅游干扰对植物多样性影响的研究则可能成为解决这一系列问题的重要突破口。

旅游干扰；植物多样性；生态旅游

0 前言

随着经济社会发展, 公众对于旅游业的需求日趋旺盛, 旅游业的加速发展, 随之给环境带来了多方面的问题, 环境保护与经济发展的矛盾日益尖锐。植物是生态环境的重要组成部分, 也是生态环境破坏的主要承担者之一, 因此, 植物多样性成为旅游干扰对生态环境影响程度的重点研究对象[1]。植物多样性在旅游开发的影响下如何动态变化？是否由此影响了区域生态系统稳定？伴随着一系列可能出现的连锁问题, 植物多样性研究逐步成为生态旅游研究的一个重要方向。

旅游业的发展与生态环境之间密不可分, 自然生态群落内不同植物相互竞争、相互依存, 组成了稳定的群落结构, 它们之间的关系也决定着群落的结构特征和发展趋势。但人类旅游活动所带来的人为干扰可能破坏其中的生态平衡, 使得植物在物种、种群、群落甚至生态系统尺度出现结构的改变甚至是缺失, 以至于引起区域内生态环境的变化甚至恶化。目前, 大多数旅游区的生态环境均受到游客不同程度的干扰和破坏[2], 这些问题已引起了公众们的普遍关注, 亟待相关学者积极参与解决。

1 旅游对植物多样性影响的研究背景

1.1 植物多样性

地球上的植物与其他生物以及能量环境相互作用所组成的全部形式, 与不同层次组合的多样化指的就是植物多样性, 而植物多样性还包括物种多样性、遗传多样性与生态系统多样性三个方面[3]。20世纪中期之前, 人们对于环境的改变并未给予过多的关注, 随着《寂静的春天》的出版, 书中描述了人类对环境的过度干预, 引发的环境问题渐渐进入人们的视野, 不仅如此, 国内外学者还进一步构建和完善了植物多样性分类的研究体系, 以便为后期植物多样性实地调查提供更加准确的参考标准。

1.2 旅游干扰

多指在旅游活动中人为的对自然资源、环境及物种的一些负面影响, 主要表现在水体的污染、空气的污染、植被的退化, 物种多样性的减少及生态系统状态的失衡等[4]。出现以上影响的大部分原因是由于游客的肆意踩踏、景区内设施建设对环境的破坏、园区活动开展、旅游活动下污染物排放的影响等[5]。在旅游干扰下, 植物是人为因素影响下的主要承受者, 影响范围更深更广。比如红松作为我国东部地区的主要造林物种之一, 在本地区域环境内具有维持生态平衡稳定的作用。但是近几年由于大力开发旅游资源, 让红松林受到大范围的破坏, 使得红松的数量逐年下降, 无法继续维持群落内生态系统的稳定, 造成了当地水土流失、植物多样性下降、植物群落结构改变等一系列问题。

2 旅游对植物多样性影响的研究意义

人们为了提高经济效益, 在旅游区大范围且无节制地开发建设, 极易适得其反, 引起不良后果[6]。比如过量引入游客, 易导致景区内的植物被踩踏, 影响其正常的授粉、扩散；景区内植物多样性降低, 造成景观效果单一, 无法满足正常观赏需求；更严重的是, 直接使得生态系统中某些因子的缺失, 破坏正常食物链内的物质和能量循环, 甚至使得食物链断裂, 影响到整个区域内生态平衡, 从而引发更多的不良后果。

虽然学者们积极对植物与旅游干扰之间进行了诸多研究[7], 但由于旅游干扰自身多因素的复杂性, 以及植物多样性的不同尺度范围界定, 旅游干扰对植物影响仍然不够明确[8]。但开展旅游干扰对植物多样性影响的调查研究对景区生态环境的监测与保护具有重要意义, 将为协调景区旅游开发与生态环境保护提供切实可行的指导性意见。

3 旅游对植物多样性影响的研究进展

3.1 国外研究进展

旅游活动与经济发展密不可分, 游憩活动是自然环境与人为干扰之间一种最直接的表现方式[9], 也是如今人们对自然资源的另一种主流消费形式。但是随着学者们发现旅游带来的环境破坏问题逐渐增多, 环境作为旅游开发最直接的影响对象, 旅游区自然资源状况的变化是人为干扰下最直接、明显的自然指示器[10]。旅游、生态、资源各方面的专家开始对旅游环境受到的影响开始重点分析, 试图寻找一个完美解决办法, 实现发展经济与保护生态资源结合, 形成可持续发展的生态环境[11]。主要研究内容有以下三个方面:

一是旅游干扰对物种的影响研究。国外关于旅游活动对植物干扰这一方面的研究相比起国内, 起步比较早、范围较广, 研究最早始于20世纪20年代。国外学者关于旅游干扰对植物的影响进行过大范围系统性的数据研究, 比如Habibullah等[12]通过对106个国家的抽样调查, 发现受威胁的植物种类的数量与游客数量相关, 旅游业的发展更易增加受威胁植物的种类与数量；Morrison[13]在研究中提到, 太平洋地区内的世界自然保护联盟红色名录中物种的减少因为受到多方面因素的影响, 其中55%由于栖息地丧失, 32%由于过度开发, 22%由于物种入侵, 14%由于污染；Kelly等[14]认为旅游业会对澳大利亚的72个植物类群造成直接或间接的影响, 当地被列为受威胁的346种植物类群种, 其中受旅游业威胁的比例就占20.8%。

二是不同旅游活动类型对植物多样性的影响研究。国外学者在调查研究中发现多数自然环境破坏案例的源头都离不开人类活动, 所以对旅游时伴随的人为活动进行了大量的实地案例调查, 并且得出了一些结论。比如Töern等[15]发现在芬兰北部森林保护区内, 徒步旅行对植被的直接影响大于滑雪活动, 但滑雪活动造成的影响范围更广。而骑马活动容易引入外来杂草, 改变保护区内邻近植物群落的结构；Kangas等[16]也在芬兰北部的滑雪场进行过实地调查, 发现滑雪道上的植被覆盖度高于森林, 但是其物种丰富度显著低于森林, 且不同滑雪道上的平均物种丰富度也不完全相同；Pickering等[17]发现澳大利亚旅游保护区内为满足游人和内部娱乐活动的需要, 清除大量植被作为基础设施的场地, 后期基础设施地的建造导致了水文和土壤等环境因素的改变, 在过程中引入了传播性的病原体和杂草, 对园区内的植物造成大范围的影响；北大西洋的亚速尔群岛内, 徒步旅行成为人们的主要旅游方式之一, Queiroz[18]调查后发现靠近小径边缘地块的物种丰富度和多样性最高, 随着地区内海拔高度增加, 入侵物种和归化物种的比例有所减少, 而本土物种的比例有所增加；在Aconcagua Provincial Park内调查发现, 由于人类的远足活动易导致非本地物种引入, 但是它们的入侵也受到当地气候的影响, 使得高海拔地区物种入侵率较低[19]。

三是游客践踏等行为对植物多样性的影响研究。在国外其他类型的旅游用地内, 游人的干扰踩踏对本地植物生长具有长期和深入的影响。比如Seer等[20–21]在波罗的海沙滩上三个不同的区域进行“人类踩踏对海滩植被影响”的实验, 得出一年生植物在第一次踩踏时, 生长就已经有初步下降的趋势, 但后期实验模拟践踏压力对于植物种子质量的影响, 却得出没有明显的影响的结论；Fenu[22]在2007-2011年考察人类的踩踏对撒丁岛海岸沙地的影响研究, 发现人类长期踩踏造成的后果和范围比短期造成的影响更明显。

国外研究主要关注点是对植物大范围系统性的数据调查和不同类型人为旅游活动对植物多样性的影响, 采用的研究方法多样且较为前沿, 多关注于宏观层面的景观生态学和3S的技术等, 调查周期普遍较长, 后期辅助人为模拟实验进行比对, 但是对植物多样性研究多停留在种群和群落等尺度, 应采用多层面的研究方法对不同类型的植物进行调查研究, 成为后期国外有关旅游对植物多样性影响的主要研究方向。

3.2 国内研究进展

国内有关旅游干扰对环境的影响研究于20世纪80年代才逐渐受到学者们的关注, 起步较晚, 但发展迅速, 研究内容由定性分析具体到定量分析。早期时代, 秦好远等人[23]也将国内旅游业的发展阶段分为三个部分。第一阶段为1980-1994年, 在这段时期内国内有关旅游对环境影响的成果较少, 且大体内容以定性描述为主, 关注的范围是区域旅游业对自然环境所造成的负面影响；第二阶段为1995- 1999年, 这段时期内学者们的研究方法趋于多样性, 开始使用除定性研究以外的方法, 比如定点监测[24]、社会调查等[25]。后期得出一些有效结论, 比如旅游干扰对于草本层与灌木层的影响程度表现明显, 对乔木的影响表现不明显, 中等强度的旅游干扰利于植物种类多样性的提高[24]；第三阶段为2000-至今, 这段时期国内学者对旅游业与社会环境问题的关注度有所提升, 定点定量的研究成果逐年增多。旅游业发展进程加快, 各方面环境问题加快出现, 专家们开始思考如何能够在经济发展与保护环境之间保持平衡。主要的研究内容有两个方面:

一是山岳型景区旅游对植物多样性的影响研究。国内学者对山岳地形旅游胜地内人为活动对植物的影响进行过大量的调查研究[26–30], 比如倪珊珊等人[31]发现人为旅游干扰对峨眉山景区内的植被与土壤理化性质都造成不同程度的影响, 其中草本层受影响程度最高；巩劼等人[32]认为旅游干扰对黄山风景区内的乔木层、灌木层、草本层都具有一定的影响, 干扰的范围区域可达游径外10 m处；付裕等[33]认为旅游活动造成泰山景区群落物种的丰富度下降, 影响植物种类的更新与数量的增长。

二是森林公园和湿地保护区对植物多样性的影响研究。国内对森林公园和湿地保护区等这类地区的旅游干扰也进行过大量案例的研究[34–37], 朱芳等[38]对鄱阳湖国家湿地公园植被的调查中, 发现旅游干扰只造成草本层植物的物种丰富度、多样性指数、均匀度指数和优势度指数有显著的降低, 对乔木层和灌木层未有显著的影响差异；张昌贵等[39]运用典型样地法对太白山森林公园神庙两侧的植被进行分析, 发现受旅游干扰之后, 灌木物种数量明显降低, 草木物种数量大幅度增加, 群落中植物的物种组成及优势度受到明显影响。

国内有关旅游对植物多样性影响研究主要依据多样性指数作为游客对植物多样性影响的评判标准, 实地采样调查为主要研究方法, 宏观层面的景观生态学和3S技术应用较少, 且使用方法较为陈旧。对于微观层面的重复研究较多, 多层面多尺度的综合研究较少, 加强国内有关植物多样性的宏观层面数据分析成为未来研究的重要方向[40]。

4 旅游过程中对植物多样性影响的原因

4.1 旅游景区发展中设施的修建

植物是自然景区内不可缺少的重要组成部分, 也是生态系统中的生产者, 具有十分重要的影响地位。如今, 自然保护区因为旅游需求量的增加, 为了提供便捷道路和吸引更多游客的需要, 进行了大规模的公路修建、开发[41]。保护区里的植物因施工材料的影响出现多样性降低, 甚至导致一定数量的植物直接死亡。且开发的过程中植物种子和花容易遭到破坏, 后期无法进行授粉扩散, 使得区域内植物的扩散性受到影响。比如, 在安徽鹞落坪国家级自然保护区内游径两旁设立了观察点, 发现旅游活动严重影响林下植物的物种组成结构。

4.2 旅游人群活动时的人为干扰

随着旅游活动强度的增大, 某些脆弱的生态环境区更易受到外来行为的影响[42]。刘丽梅[43]发现旅游对草原植被的干扰使得群落结构发生严重的变化, 而且草原的观赏功能也受到一定程度的影响。旅游者的践踏、穿越道路和旅游过程中的生产活动都对草原植被产生极大的影响[44]。比如, 南湾国家森林公园内旅游带来的人为干扰造成园区内乔、灌、草三个层次的植物种类减少, 植物多样性受到显著影响, 森林群落的稳定性下降。

4.3 外来物种的入侵

王金亮等[45]认为某些外来物种的入侵也会影响植物生态结构变化, 前期有意或者无意的引入外来物种, 有些是为塑造出不适合本土条件的景观效果, 有些是为配合景区旅游活动的开展, 但是它们的引入具有潜在的生态风险, 极易导致环境内物种失衡。外来物种若没有天敌, 气候环境适宜, 无法控制其生长速度, 也无法完全去除, 则会带来一系列的生态问题。比如, 三裂叶牵牛作为外来物种, 容易攀附其他植物, 严重影响到被攀附植物的正常生长, 造成潜在的生态安全破坏[46]。

4.4 自然环境条件的改变

外界旅游人群带来的干扰, 会引起旅游区域内植物所生存环境条件的变化。人为活动容易无意识地影响原生植物所需的光照、雨水、湿度的等自然环境因素, 从而导致环境内植物生长趋势的改变, 物种组成发生变化, 有的甚至直接让某些植物在原有生态环境内无法生存, 逐渐灭绝, 导致整个环境内物种多样性明显下降。比如, 在东大河林区调查发现, 由于后期自然环境条件的改变, 当地青海云杉的生长受到了影响, 种群的稳定性下降, 整个区域面临种群老龄化的局面。

5 建议与对策

由于我国近几年旅游业的快速发展, 推动了国家经济的发展进程, 但同时也带来了多方面的环境问题。为了让环境保护与旅游业同步协调发展, 国家有关部门积极主张加强生态保护措施, 提高生态保护意识[47]。我们在利用环境资源的同时, 也要保证环境资源的可持续发展[48]。而植物在生态系统中扮演着重要的角色, 所以需要创建一些相应的管理措施及对策。

5.1 制定适合的科学管理系统

根据不同区域的内部需求, 制定合理的科学管理体系, 以控制旅游高峰期和节假日旅游量猛增而造成人员的无法疏散, 使得景区内超负荷运转的情况发生。通过建立科学的管理系统体系, 保护植物的授粉、传播, 将人为活动对植物的影响力降到最低, 阻止人类对植物生态系统破坏的行为。注重环境容量的与旅游量的大小, 以保护景区植物生态环境为前提, 制定相匹配的监管方案[49]。比如根据《国家湿地公园总体规划导则》可将湿地公园分为三个大类区域: 核心区、活动区和管理区, 核心区作为发掘、科考和保护的用途, 一般不对外开放；活动区是景点集中区域, 游客观赏玩耍区域；管理区作为保护区域, 建设防护网, 游客较少涉及的区域[6]。

5.2 开展有关植物知识的科普及研学活动

将植物种类较多的园区场地划分出来, 便于后期开展植物科普活动, 在特定的节日时对游人开展必要的植物科普教育, 提升国民尤其是学龄前儿童的素质教育, 让他们从小树立起保护环境的意识[50]。而且可在科普植物的活动之中, 展开一些亲子合作的环节, 在游玩过程中收获知识和提升亲子亲密度, 不仅让孩子更是让家长受益。

强化景区的自然教育功能, 将自然景区作为中小学接触自然的重要学习场地之一, 依托景区特色的自然资源和当地高校自然教育的专业人才体系, 创造出一系列优秀的研学课程, 建造具备相关资质的研学体验基地, 让自然资源充分利用、使得中小学生得到德智体的全面发展, 响应国家提倡的生态文明教育的号召。

5.3 加强景区内植物群落的多样性建设

不同景区内部的植物物种多样性的存在情况不同, 有的内部分布零散且整体群落中种类单一, 这样的生态状况不利于区域生态系统内动植物的良性发展, 不能长期保持生态稳定性。所以应当在不破坏当地景区的生态系统稳定性的前提之下, 加强群落内部植物的多样性建设, 提高环境自身的自我恢复力, 而且要保证人工建筑物与景区植被能够相互融合, 不会影响植物的自然生长。不应该为塑造某些造景的效果, 刻意移植许多不适宜本土环境的植物种类。适当发挥本土物种的生长优势, 弥补景区内由于人为施工建设而造成的景观破碎化的现象, 建设出一个拥有自我修复调节能力和具有较高稳定性的自然景区。

6 研究展望

国内外有关旅游对植物多样性的影响起步的时间不同, 发展速度不同, 国外缺少对植物多样性的综合多尺度的研究, 国内对于植物多样性的研究方法较为陈旧, 主要研究在微观层面上, 对于景观生态学有关方面的研究较少。同时, 国内外学者应积极合作, 相互借鉴学习、交流前沿的研究成果, 从而得以推动旅游对于植物多样性影响研究的长远发展。生态旅游作为一个新兴行业[51], 目前已经引起了政府和学术界的高度关注, 虽然现阶段发展处于初期阶段, 但是它很“接地气”, 深受中小学生和家长的欢迎, 但其仍然面临着许多尚未解决的问题, 而有关旅游干扰对植物多样性影响的研究则可能成为解决这一系列问题的重要突破口。

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Research progress on the influence of tourism disturbance on plant diversity

LI Mengdie1, WANG Lilong2,*, JIN Xiulong3,*

1. College of Ecology and Environment, Anhui Normal University, Wuhu Anhui241000, China 2. College of Life Sciences,AnhuiNormalUniversity, WuhuAnhui241000, China 3.ChuzhouUniversity, ChuzhouAnhui239000, China

With the development of tourism, the contradiction between ecological environment protection and economic development is becoming increasingly prominent. In order to deal with these problems, scholars began to pay attention to how to coordinate the relationship between tourism and ecological factors, and carried out in-depth research on the impact of tourism on plant diversity. It mainly summarizes the research progress of tourism interference on plant diversity at home and abroad, summarizes the influencing factors of plant diversity in the process of tourism, and puts forward the corresponding management countermeasures for the existing problems. Finally, it is pointed out that ecotourism, as a new and vigorous industry, has attracted great attention from the government and academic circles. However, its development is still in its infancy and still faces many unsolved problems. The research on the impact of tourism interference on plant diversity may become an important breakthrough to solve this series of problems.

tourism disturbance; plant diversity; ecotourism

10.14108/j.cnki.1008-8873.2022.06.027

Q94

A

1008-8873(2022)06-230-07

2020-09-23;

2020-11-13

安徽省自然科学基金项目(1908085MD104); 国家自然科学基金项目(41371162)

李梦蝶(1997—) , 女, 安徽马鞍山人, 硕士研究生, 主要从事旅游生态学研究, E-mail: 1131681420@qq.com

通信作者:王立龙, 男, 博士, 研究员, 主要从事旅游生态学研究, E-mail: 24715892@qq.com; 晋秀龙，男，博士，教授，主要从事旅游生态学研究，E-mail: jxlcn@126.com

李梦蝶, 王立龙, 晋秀龙. 旅游干扰对植物多样性的影响研究进展[J]. 生态科学, 2022, 41(6): 230–236.

LI Mengdie, WANG Lilong, JIN Xiulong. Research progress on the influence of tourism disturbance on plant diversity[J]. Ecological Science, 2022, 41(6): 230–236.