旅游干扰对婺源风水林植物多样性的影响

汪 磊，黄志强，翟健程，郭福生

（东华理工大学地球科学学院，南昌 330000）

村落风水林是南方乡村聚落的重要自然景观，也是生态保护文化的传承代表。得益于传统徽文化对生态保护的重视与传承，婺源县保存有数量众多、环境好的风水林，保护了蓝冠噪鹛（Garrulax courtoisi）［1］、中华秋沙鸭（Mergus squamatus）、南方红豆杉（Taxus chinensisvar.mairei）等珍稀动植物和众多古树名木，对于婺源县生物多样性保护发挥了重要作用，也成为了婺源重要的旅游景观资源。婺源县是中国知名的乡村旅游县，已入选全国首批国家全域旅游示范区，年旅游人次已超过2 500 万人次。但在乡村振兴的背景下，婺源乡村旅游必将进一步快速推进。在村落风水林的旅游开发利用中，若相关保护管理措施不能同步跟上，势必会对村落风水林的生物多样性产生影响。如何协调村落风水林的生态保护与旅游利用关系，已成为当前促进乡村旅游可持续发展和推进乡村振兴亟待解决的问题［2］。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

婺源县位于江西省东北地区的上饶市，处于赣、皖、浙三省交汇处，县域面积2 967.78 km2。婺源整体以丘陵山地为主，平均海拔100~150 m。全县地处中亚热带季风气候区，温和湿润，年均气温17.1 ℃，年均无霜期255 d，年降水量1 962.3 mm，年日照时数1 868.4 h。区域地带性植被为亚热带常绿阔叶林，生物多样性资源丰富［2］。风水林广泛分布于各村落，分为宅基、墓园、寺院三类［3］，其中宅基又分为龙座、水口、宅基、垫脚四类，本研究选取龙座林为研究对象。

1.2 样区选取

选取地理环境条件相当的风水林，减少环境本底值的影响。选择地理指标为海拔300 m 以下，面积100 000 m2以下，与村落距离150 m 以内；风水林类型指标选择常绿阔叶林，天然起源的林地，年份大于100 年；各样点详情见表1。

表1 风水林基本现状

1.3 调查方法

根据研究区旅游以及相关活动的干扰程度，依据实地调查采访和遥感图像解译，参照多因子影响［4］，通过当地旅游部门和调查结果得出近5 年村落旺季日均客流量、村落居民户数、旅游开发时长、旅游设施中餐饮民宿数量、旅游区利用面积、交通影响指数［5］。其中交通影响指数［6］采用风水林周边生态影响范围1 km 内境外游客进入的主要交通线路等级与数量和距风水林距离计算，并求和得出。其中单条道路交通影响指数公式为：

式中，I为交通干扰指数；L为道路级别；D为该道路与风水林距离（m），由于距离越远影响越小，故取倒数。道路级别参数高速或国道为3，省道为2，县乡道为1［7］。

采用Excel 2016、Origin 2021、SPSS 26 和SPSSAU 软件，选取各个指标并按照极差法［8］进行标准化处理，运用熵权TOPSIS［9］方法对标准化后的数据进行权重分析，得出各指标的权重占比，最后综合评定各村落的乡村旅游影响指数。

2021 年10 月对婺源的风水林进行调查时，为了使所调查的区域自然本底值尽可能相似，规避因为生境、位置、海拔等因素对群落实际植物群落的影响，选取的样地都为海拔高度近似、村落大小相当、位于村落当中的风水林［4］。各村风水林保存完好，形状规整，景观破碎化程度小。采用GPS 定位样地，选取植被类型为常绿阔叶林，共计调查9 个村落的9个风水林样地。每个村落风水林典型样地按照随机布点原则，设置20 m×20 m 的乔木样方一个，每个乔木样方林下设置4 个5 m×5 m 的灌木样方，每个灌木样方内设置1 个1 m×1m 的草本样方，合计每个村落9 个样方，一共81 个样方［4］。记录每个样方的经纬度位置、海拔、调查时间；记录样方内各种植物的平均高度、平均盖度、数量、种类、健康程度（参照生长状况分为优100 分、中75、差50、濒死25、枯立0分［10］），乔木还记录平均冠幅、平均胸径等数据。

对调查到的乔、灌、草植物数量种类［11］等参数依据《中国植物志》和《江西植物志》进行分类和汇总，对于现场不能确定种属的物种，带回照片参考分类系统进行分类［12］。

1.4 评价指标

为准确反映旅游对婺源风水林和林下植物多样性影响的程度，采用群落特征、生物多样性指数、群落稳定性等3 个指标进行衡量。

1.4.1 生物多样性指数 生物多样性指数对地区生物受干扰状况的研究被广泛采用［13］，用以表述植物的丰富度和均匀度的变化。为了对比分析的准确性，本研究选用Simpson 物种多样性指数［14］、Shanno-Wiener（H）物种多样性指数［15］、Pielou 均匀度指数、Patrick 丰富度指数衡量丰富度和均匀度，公式如下。

Simpson 物种多样性指数（D）：

式中，Pi为此物种个体数占总个体数的比例。

Shannon-Wiener 物种多样性指数（H）：

式中，Pi为此物种个体数占总个体数的比例。

Pielou 均匀度指数（J）：

式中，S为群落当中的总的物种数目。

Patrick 丰富度指数（Pa）：

1.4.2 群落稳定性 根据郑元润［16］、刘瑞雪等［17］的改进的方案对该地区群落稳定性展开研究。即采用植物群落当中所有物种的相对重要值，按照高低排列并累加，取群落当中物种数的倒数，依照物种名称排列并累加，最后两者联立建立模型，生成散点图，再拟合曲线。稳定的模型是取其与直线方程y=100-x的交点值为（20，80），与该点欧氏距离越接近，群落稳定性越好。

拟合的曲线方程为：y=ax2+bx+c

直线方程为：y=100-x

其中重要值也是分析植物多样性的方法之一，能够反映各物种在群落当中的重要性，也能更好地区分群落当中的建群种和优势种，公式如下：

其中，相对多度=该物种株数/全部物种之和；相对优势度=该乔木胸径之和/全部乔木胸径之和；相对盖度=该物种盖度之和/全部物种盖度之和；相对频度=该物种频度之和/所有物种频度之和。

2 结果与分析

2.1 乡村旅游影响评定

依据调查数据和综合评定结果，9 个村落按照旅游影响指数［18］高低排列如表2 所示。各村落采样点的旅游影响指数由高到低为李坑村、思溪村、上晓起村、理坑村、石门村、虹关村、巡检司村、考水村和洪村。

表2 旅游影响因子与影响指数

2.2 风水林植物物种基本概况

根据野外调查结果，在所调查的9 个村样方当中统计共有植物2 786 株，其中李坑村638 株、思溪村173 株、理坑村190 株、虹关村372 株、巡检司村219 株、上晓起村291 株、洪村147 株、石门村586 株、考水村170 株。其中乔木17 科22 属23 种，灌木32科53 属69 种，草本27 科41 属46 种（表3）。

表3 风水林植物物种基本概况

2.3 旅游活动对植物群落特征的影响

2.3.1 各村风水林群落特征 用植物均高、健康程度、植物种数和植株密度来代表植物特征。由图1可知，在植物均高上，随着乡村旅游干扰程度的增加，乔木高度略有增加，灌木和草本植物平均高度降低。植物种数层面，随着乡村旅游干扰程度的增加，灌木略有增加，乔木和草本植物降低，其中乔木层呈现显著负相关关系。健康程度上，随着乡村旅游干扰程度的增加，乔木、灌木和草本植物均呈现下降趋势。植株密度中，随着乡村旅游干扰程度的增加，草本植物略有下降，乔木和灌木呈现上升趋势。

图1 婺源风水林植物特征变化趋势

2.3.2 旅游活动对草本植物的影响 旅游活动对草本植物影响见图2。从多年生草本［19］植物种占比状况，多年生草本植物随着旅游影响指数增加呈现上升趋势，一年生草本植物则是减少。

图2 旅游影响对多年生草本植物占比的影响

对单个旅游因子与植物特征指标的相关性分析发现（表4），旅游影响指数与乔木种数显著负相关；村落户数和餐饮民宿数量与乔木健康度显著负相关；旅游发展年限与灌木和草本植物高均显著负相关。交通干扰指数与草本密度显著正相关。

表4 旅游影响因子与群落特征相关性

2.4 旅游活动对植物多样性的影响

图3 显示了婺源风水林植物总的生物多样性和均匀度指数的变化趋势。从图3 可以看出，随着旅游干扰程度的增大，各个村落风水林总Simpson、Shannon-Wiener 多样性指数和Pielou 均匀度指数都呈下降趋势，总Patrick 指数呈略微上升的趋势。其中旅游影响指数与总Pielou 均匀度指数呈显著负相关。总Simpson 指数趋势线降幅最小，总Shannon-Wiener趋势线降幅较大。

图3 婺源风水林植物相关指数变化趋势

表5 和表6 为各村乔木、灌木和草本植物生物多样性和均匀度指数与旅游影响因子的情况。从表6可以看出，旅游影响指数与乔木Simpson 和Patrick指数显著负相关，而旺季客流量与灌木Patrick 指数显著正相关，餐馆民宿数量与乔木Pielou 均匀度指数和Patrick 指数显著负相关。表7 显示旅游影响指数与总Pielou 均匀度指数显著负相关。

表5 村落风水林群落生物多样性指数

表6 旅游影响因子与植物多样性指数的相关性

表7 旅游影响指数与总指数相关性

2.5 旅游对植物群落稳定性的影响

根据窦百强［20］的分析方法对各村落采样点植物进行稳定性统计，结果如表8 和图4 所示。从表8可以看出，各村落风水林植物群落距离稳定点的欧氏距离差异较大，上晓起村风水林群落稳定性最佳，考水村群落稳定性较差。从图4 可以看出，风水林群落稳定性拟合曲线较好。

图4 风水林群落稳定性

表8 植物群落稳定性分析结果

综合分析旅游各因子对群落稳定性的影响，从表9 可以看出，旅游发展年限、餐馆民宿数量和交通干扰增加会导致群落稳定性下降。

表9 旅游各因子与群落稳定性的相关性分析

3 小结与讨论

3.1 乡村旅游干扰对婺源风水林生物多样性的影响

风水林和林下植物多样性受到诸多因子的影响，乡村旅游活动作为一种外来干扰要素，随着婺源旅游发展和游客量逐年上升，其对环境的影响愈发明显［21］。而风水林作为婺源乡村主要景观，在乡村旅游干扰中一部分地区面临游客踩踏，造成土壤板结，透水透气保肥保水能力下降，同时踩踏也对乔木、灌木和草本植物等造成损伤，耐受性高的物种得以留存能改变群落植物多样性。垃圾、噪音、光污染、外来物种入侵、废气等都是对生物多样性影响巨大的因子。同时，发展旅游对当地的农业种植结构有一定影响，如上晓起村和李坑村种植较多的茶叶、黄菊和毛竹，这些植物群落自身以及其个体扩散到风水林当中对风水林区域的生物多样性形成干扰。

旅游干扰会对植物特征产生不同影响。本研究发现，旅游影响在一定程度上导致灌木和草本植物平均高度降低［22］，乔木和草本植物物种数减少，以及乔木、灌木和草本植物健康程度下降。由于景区游客量大对风水林的踩踏，交通噪音以及夜间光照增加引发的病虫害增加等因素致使植物高度和健康度受损，耐受性弱的物种减少［12］，最易受影响的草本植物密度下降，多年生草本植物有较好的适宜性，随着旅游影响增加比重上升。干扰较多的林地出现林窗［4］，有益于乔木物种高度增长。

旅游影响破坏风水林天然格局，使得群落内部植物物种的多样性趋于下降，植物和物种组成趋于简单。本研究中，婺源风水林的总Simpson、Shannon-Wiener 多样性指数和Pielou 均匀度指数都呈下降趋势［23］。增加的物种使总Patrick 指数呈微上升趋势。婺源风水林主体和建群种为常绿阔叶乔木，高度大、古树众多，旅游对这些乔木多样性和均匀度带来的影响为显著负相关。

旅游发展时长、游客饮食住宿活动和交通出行对群落稳定性呈现负相关关系，稳定性最佳的思溪村、上晓起村和巡检司村其村内道路不适宜车辆进入，交通干扰较弱保持了其群落稳定性。总体而言，由于婺源风水林长期稳定以及当地挂牌保护古树，这些林地都是演替顶级的群落，对外界干扰有一定缓冲能力，稳定性较生物多样性受影响小。

3.2 对婺源乡村旅游发展的建议

婺源村落风水林生长多为坡地，地形起伏大，生物多样性丰富，且以百年常绿阔叶树种为主要建群种，既是维护村落环境和旅游可持续性发展的景观资源，同时也是诸多珍稀濒危野生动植物的栖息地。尤其是树木古老生长慢的风水林群落，需要加强保护。

首先，规划开放区域。对于主要野生动植物栖息地和挂牌古树名木区域，限制开发和游览人数，建立游览人数生态阈值，减少或禁止在生物栖息地建立游乐设施。在开放区域建立观光游步道减少游客对植物的踩踏。其次，建立健全生物调查和备案机制，开展景区内主要保护物种的年际数量和病虫害监测，加强对外来入侵物种的识别和应对。再次，整合社区和村民的保护意识，让当地居民参与到保护和共建乡村旅游的活动中来，自觉抵制破坏生态环境的旅游开发行为，用护林护鸟和生态环保岗位增加居民收入。另外转变乡村旅游理念，利用婺源地区丰富的生物资源，将旅游变为生态环保科普教育，旅游和科普结合，加强对游客生态环保意识理念的输入。