王進(jìn)瓊，鄧茂林

(l.西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，云南昆明 650224;2.國(guó)家高原濕地研究中心，云南昆明 650224)

發(fā)展旅游業(yè)造成的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)破壞、環(huán)境污染以及社會(huì)文化影響也引起了人們的密切關(guān)注，生態(tài)旅游景區(qū)承載力研究由此產(chǎn)生。生態(tài)旅游承載力研究?jī)?nèi)容從宏觀層面上可以劃分為:與社會(huì)文化及精神環(huán)境相對(duì)應(yīng)的接待地居民社會(huì)心理承載力，與生態(tài)旅游景區(qū)自然環(huán)境相對(duì)應(yīng)的自然生態(tài)環(huán)境承載力與景區(qū)旅游基礎(chǔ)設(shè)施和管理相對(duì)應(yīng)的環(huán)境管理承載力這3個(gè)部分［l］。

國(guó)外學(xué)者對(duì)環(huán)境承載力的研究主要集中在旅游者對(duì)景區(qū)內(nèi)自然因子的影響，涉及巖石、土壤、植被、大氣、水體、野生動(dòng)物等方面，其目的在于探尋旅游者與這些自然生態(tài)因子之間的關(guān)系，例如:威廉·哈米特(William E.Hammitt)和大衛(wèi)·科爾(David N.Cole)等人對(duì)旅游者踐踏對(duì)土壤植被的影響進(jìn)行研究;斯佩特(Speight)研究了美國(guó)國(guó)家公園旅游者野營(yíng)活動(dòng)對(duì)野生動(dòng)物的冬眠、遷徙和繁殖的影響［2］。中國(guó)學(xué)者對(duì)生態(tài)旅游環(huán)境承載力的研究起步較晚，研究大致可以分為兩類。第一，以景區(qū)旅游者為研究對(duì)象，確定旅游者的空間滿意度，例如:龍良碧對(duì)萬(wàn)盛［3］、駱培聰對(duì)武夷山［4］、胡忠行對(duì)天臺(tái)山［5］的旅游者滿意度做出了研究，通過(guò)對(duì)旅游者的調(diào)查，確定單位面積內(nèi)旅游者數(shù)量對(duì)游覽感受的影響，以此間接反映景區(qū)的旅游環(huán)境容量，通常以旅游者密度、旅游者空間滿意度為主要指標(biāo);第二，與國(guó)外生態(tài)旅游環(huán)境承載力研究接軌，以生態(tài)旅游景區(qū)植被、土壤為主要研究對(duì)象，研究旅游活動(dòng)對(duì)植被、土壤的影響，例如:鄧金陽(yáng)［6］對(duì)湖南張家界旅游對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行了初步研究，其研究在實(shí)地調(diào)查旅游者對(duì)景區(qū)植被、土壤影響的基礎(chǔ)上，提出了保護(hù)張家界自然生態(tài)環(huán)境的有效建議。同時(shí)，放牧是一種常見(jiàn)的環(huán)境人為干擾，一直是環(huán)境生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一［7～9］。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)土壤退化問(wèn)題進(jìn)行了廣泛研究［l0～l3］。旅游、放牧是若爾蓋濕地利用濕地資源的常見(jiàn)方式，但無(wú)序旅游活動(dòng)、過(guò)度放牧對(duì)土壤性質(zhì)的影響較為嚴(yán)重，目前缺乏研究。

l 研究區(qū)域概況

若爾蓋國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)面積l66 570.6 hm2，年平均氣溫0.7℃，最熱月(7月)平均氣溫l0.8℃，最冷月(l月)多年平均氣溫-l0.6℃，年平均蒸發(fā)量l 232 mm，多年平均降雨量 656.8 mm，其中，86%多集中降于4月下旬至l0月中旬，地勢(shì)西北低東南高，最高海拔3 704 m(西部的加格)，最低海拔3 422 m(賽唐闊澤與黑河的交匯處)，相對(duì)高差282 m，一般丘高海拔3 500 m～3 600 m。該區(qū)屬于岷江南北向構(gòu)造與秦嶺東西向構(gòu)造之間的過(guò)渡地帶，西北低東南高，易于積水的地形和高原寒帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候形成了大面積泥炭地。以草甸植被和濕地植被為主，無(wú)森林植被，濕地植物優(yōu)勢(shì)種有毛果苔草(Carex lasiocarpa)、木里苔草(Carex muliensis)、烏拉苔草(Carexmeyeriana)等，草甸植被以蓼屬植物、嵩草屬及禾本科雜草為主［l4］。紫莖小芹、細(xì)穗玄參和掌葉大黃是中國(guó)特有種和頻危種。

2 研究方法

若爾蓋濕地景區(qū)旅游流的高峰期出現(xiàn)在夏季，其他月份游客極少。一是氣候適宜性的影響，另一方面是由于該月份中的有特殊的自然生態(tài)景觀吸引游客，如“五花草甸”和有越冬珍禽黑頸鶴可供游客觀賞。因?yàn)橛袊鷻趨^(qū)域作為無(wú)干擾區(qū)區(qū)域，只在一個(gè)時(shí)間段采樣可以可知旅游開(kāi)發(fā)對(duì)其影響。

野外采樣與室內(nèi)理化性質(zhì)分析相結(jié)合，選取若爾蓋濕地自然保護(hù)區(qū)花湖植被保存較好的存在圍欄區(qū)域?yàn)闊o(wú)干擾區(qū)地段為參照，無(wú)圍欄區(qū)劃為人為或旅游干擾區(qū)，按旅游廊道向草甸方向設(shè)置樣帶，在樣帶上根據(jù)每單位面積牲畜蹄印數(shù)確定干擾強(qiáng)度，定義不同干擾強(qiáng)度研究區(qū)域，進(jìn)而對(duì)比不同干擾強(qiáng)度下土壤養(yǎng)分和物理性狀。根據(jù)代表性和典型性原則布點(diǎn)采集土壤樣品。每個(gè)樣地土壤采樣深度為0～l5 cm，在每一土壤利用類型設(shè)置3～6個(gè)取樣點(diǎn)，每一取樣點(diǎn)3次重復(fù)采樣(見(jiàn)表l)。按中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所土壤理化分析方法［l5］和中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法［l6］，測(cè)定土壤飽和含水量、田間持水量、自然含水量、土壤容重、初滲、穩(wěn)滲等物理性質(zhì)指標(biāo)，以及pH值、有機(jī)質(zhì)、總氮、有效氮、速效磷、速效鉀，速效氮等化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

表l 若爾蓋濕地花湖景區(qū)土壤斷面采樣點(diǎn)分布

3 結(jié)果與分析

3.l 土壤的養(yǎng)分對(duì)比研究

3.l.l 有機(jī)質(zhì)

有機(jī)質(zhì)含量的多少作為衡量土壤養(yǎng)分是否豐富的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)之一，研究結(jié)果表明(見(jiàn)表2)，若爾蓋濕地土有機(jī)質(zhì)含量豐富，表層平均436.04 g·kg-l。土壤有機(jī)質(zhì)含量大小順序表現(xiàn)為濕地土＞亞高山草甸土＞草氈土＞高原褐土＞生草沖積土＞風(fēng)沙土，有機(jī)質(zhì)含量依次遞減，且減少幅度很大，風(fēng)沙土的有機(jī)質(zhì)含量?jī)H為濕地土的0.32%，反映出與濕地生態(tài)環(huán)境變化的一致性。

3.l.2 土壤氮素

由表2得知:濕地不同土壤全氮含量和有效氮含量差異較大，二者的含量大小順序表現(xiàn)為濕地土＞亞高山草甸土＞草氈土＞高原褐土＞生草沖積土＞風(fēng)沙土，這反映出與濕地生態(tài)環(huán)境變化的一致性。因此，土壤的全氮含量和有效氮含量也表現(xiàn)出與土壤有機(jī)質(zhì)含量變化相一致的趨勢(shì)。此外，從速效氮占全氮量的比例來(lái)看，其順序?yàn)闈竦赝?約2.46%)＜亞高山草甸土 (約5.5%)＜風(fēng)沙土(約8.8%)，說(shuō)明隨著土壤水分減少，土壤還原性能減，有機(jī)氮化合物的礦化速度漸次增加，土壤有效氮占全氮的比例也逐步增加，同樣反映出與濕地生態(tài)環(huán)境變化的一致性。

3.l.3 土壤磷素

表2反映出，土壤有效磷的總體變化趨勢(shì)仍是濕地土最高，風(fēng)沙土最低，表層土壤的有效磷的含量順序?yàn)轱L(fēng)沙土＜草氈土＜亞高山草甸土＜濕地土，其原因是因?yàn)橥寥懒缀偷粯邮且才c生物積累聯(lián)系密切的養(yǎng)分元素，隨著濕地生態(tài)條件的惡化，尤其是水分含量的減少，濕地土的生物損失量遠(yuǎn)高于草甸土和風(fēng)沙土，加上少水條件下有機(jī)殘?bào)w的分解速率升高，因此由風(fēng)沙土、草氈土、亞高山草甸土、濕地土演替時(shí)，其速磷含量明顯下降，與全氮含量的變化一樣。

3.l.4 土壤鉀素

4種土壤中的有效鉀含量變化趨勢(shì)表現(xiàn)為:風(fēng)沙土＜草氈土＜亞高山草甸土＜濕地土，泥炭土＞濕地土＞草甸土＞風(fēng)沙土(見(jiàn)表2)，主要原因仍然是水分狀況不同所致。有效鉀主要包括交換態(tài)鉀和水溶態(tài)鉀，由于鉀在土壤中的移動(dòng)性較強(qiáng)，當(dāng)水分豐富(如濕地土)時(shí)，增大了有效鉀的移動(dòng)性;另一方面，濕地土、亞高山草甸土、草氈土、風(fēng)沙土的演替序列中，土壤堿性是逐步增強(qiáng)的，這也阻礙了緩效性鉀的釋放;此外，像濕地土之類的濕地土壤其植被極為繁茂，植物龐大的根系可將深層的鉀吸收并在表層累積。

表2 若爾蓋濕地主要土壤理化特性

3.2 土壤的理化性狀對(duì)比研究

若爾蓋濕地是青藏高原高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)的典型代表。由于氣候寒冷，濕地植被生長(zhǎng)良好，因而濕地地泥炭層堆積深厚。研究區(qū)域出露巖層主要是三迭系板巖、頁(yè)巖、千枚巖及第四紀(jì)沉積物，成土母質(zhì)主要有湖相沉積母質(zhì)、沖積母質(zhì)、洪積母質(zhì)、坡積母質(zhì)、殘積母質(zhì)。這些母巖、母質(zhì)在氣候、生物、地形和時(shí)間等成土因素的作用下，發(fā)育成高原褐土、生草沖積土、風(fēng)沙土、亞高山草甸土、草氈土和濕地土土壤等土壤類型。

3.2.l 不同干擾強(qiáng)度對(duì)土壤容重影響

不同類型土壤的土壤容重，受土壤發(fā)育狀況的影響，而土壤發(fā)育的好壞又直接受植被的影響。土壤類型的不同，表層的枯落物構(gòu)成及地下根系的生長(zhǎng)發(fā)育狀況、枯落物的分解等均存在差異，因而所造成的土壤物理化學(xué)性質(zhì)也存在差異，反映土壤物理性質(zhì)的指標(biāo)主要是土壤容重，通過(guò)對(duì)4種不同干擾強(qiáng)度下土壤容重，比較發(fā)現(xiàn):隨著干擾強(qiáng)度的增強(qiáng)，土壤容重呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)(見(jiàn)圖l)。

圖l 若爾蓋濕地不同干擾強(qiáng)度下土壤容重狀況Fig.l Ruoergai Wetland soil bulk density under differentdisturbance conditions

3.2.2不同放牧干擾強(qiáng)度對(duì)土壤持水性能的影響

土壤持水性能是反映土壤生態(tài)功能的重要指標(biāo)［l7］。4個(gè)樣地的土壤持水性遞減變化明顯。由圖2可知，隨無(wú)序旅游和放牧干擾強(qiáng)度的增加，土壤持水量和含水量明顯下降。與無(wú)旅游和無(wú)放牧干擾的對(duì)照樣地相比，隨著干擾強(qiáng)度的增加，這3個(gè)樣地的最 大 持 水 量 分 別 下 降 24.94%，45.60% 和70.2l%;田間持水量分別下降了 38.35%，5l.08%和 77.26%;自然含水量分別下降 7.78%，44.l l%和65.76%。方差分析結(jié)果表明，重度干擾和中度干擾下土壤持水量和含水量與無(wú)旅游和無(wú)放牧干擾時(shí)均有顯著差異(P＜0.05)。可見(jiàn)隨著干擾強(qiáng)度的增加，濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化，土壤持水量呈大幅度下降趨勢(shì)。其原因在于，隨著濕地生態(tài)系統(tǒng)水分狀況的改變，濕地植被逐步稀少，生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力降低，土壤中植物有機(jī)殘?bào)w的歸還量減少，與此同時(shí)，水分的減少導(dǎo)致土壤通透性變好，有機(jī)殘?bào)w的分解速率變快，并在土壤中以越來(lái)越少的有機(jī)質(zhì)或泥炭的形式賦存累積。土壤有機(jī)質(zhì)是一種吸水量極大的物質(zhì)，隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的減少，土壤蓄水性能顯著改變，最終導(dǎo)致土水分含量大幅度降低。

圖2 若爾蓋濕地不同干擾強(qiáng)度下土壤水分含量狀況Fig.2 Soilmoisture status of Ruoergai Plateau Wetland under different disturbances intensities

3.2.3 不同干擾強(qiáng)度對(duì)土壤滲透性影響

放牧壓實(shí)造成土壤一定深度內(nèi)孔隙度下降，尤其大孔隙的喪失是土壤滲透速率下降的主要原因。不同旅游和不同放牧干擾強(qiáng)度下，土壤上層0～l5 cm滲透速率較無(wú)旅游和無(wú)放牧干擾對(duì)照樣地的土壤滲透速率變小(見(jiàn)圖3)。輕度、中度和重度放牧干擾下土壤前3 min初滲率比無(wú)放牧干擾分別下降了 37.98%，59.l7%和 75.7l%;穩(wěn)滲速率分別下降了49.8l%，8l.89% 和 92.34%。無(wú)旅游和無(wú)放牧干擾時(shí)土壤表層由于地表覆蓋物的作用，其穩(wěn)滲速率達(dá)到了2.6l ml·min-l，而重度干擾地表層的穩(wěn)滲速率僅為0.20 m l·min-l。方差分析結(jié)果表明，重度干擾和中度干擾下土壤入滲速率和導(dǎo)水率與無(wú)旅游和無(wú)放牧干擾時(shí)均有顯著差(P＜0.05)。

圖3 若爾蓋濕地不同干擾強(qiáng)度下土壤滲透狀況Fig.3 Soil infiltration conditions of Ruoergai Plateau Wetland under different disturbances intensities

4 討論

(l)旅游活動(dòng)對(duì)土壤最長(zhǎng)遠(yuǎn)、最深刻的作用主要表現(xiàn)為土壤性質(zhì)的變化。本區(qū)旅游活動(dòng)對(duì)土壤影響的應(yīng)力主要是踐踏和廢棄物拋棄。濕地景區(qū)內(nèi)踐踏痕跡明顯，可以看見(jiàn)馬糞便與廢棄物。踐踏可使土壤裸露，土壤板結(jié)程度增加，水分滲透能力降低，增加了地面徑流的形成機(jī)會(huì)，易形成水土流失。另外，游客扔掉的難降解的廢棄物等，易使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使土壤生物活動(dòng)減少，特別是喝過(guò)的飲料汁濺灑到土壤里使局部土壤的酸堿度發(fā)生變化，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)。然而植被生長(zhǎng)好壞，對(duì)土壤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程極其重要，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性也很重要［l8］。該區(qū)域農(nóng)牧民多以傳統(tǒng)牧業(yè)為主，成群的馬羊向濕地草原索要食物并踐踏濕地草場(chǎng)，這必然導(dǎo)致濕地草場(chǎng)退化、土壤鹽化和風(fēng)蝕沙化的加?。踠9］。

(2)旅游活動(dòng)影響下土壤物理性質(zhì)的空間變化中旅游活動(dòng)對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響最為明顯，這些性質(zhì)包括土壤緊實(shí)度、容重、孔隙度、含水量、表土層顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)等。圍封區(qū)每年有大量植物殘?bào)w及凋落物的不斷積累，因而土壤有機(jī)質(zhì)較高［20］。土壤中的氮素主要貯存在土壤有機(jī)物質(zhì)中，許多研究表明，土壤氮素含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)［2l］。由于不同地段土壤其母質(zhì)、地形、植被狀況、地下水條件及游客密度不同，旅游活動(dòng)對(duì)其影響明顯有別，在空間上這種差別的可比性較弱。但同種土壤在小尺度上范圍，因旅游活動(dòng)影響不同所導(dǎo)致的土壤響應(yīng)差異具有可比性。據(jù)本研究的調(diào)查，距離游道越近即旅游活動(dòng)及強(qiáng)度越集中，土壤容重越大，土壤越緊實(shí)，表土層越薄，植物根量變少，質(zhì)地變粘重，結(jié)構(gòu)變差以塊狀為主。表明踐踏后土壤有機(jī)質(zhì)含量、生物量都將減少，通透性變差，進(jìn)而影響土壤與外界的水分、養(yǎng)分、空氣和能量的交換以及土壤中物質(zhì)、能量的遷移轉(zhuǎn)換。

(3)不同踐踏強(qiáng)度下土壤物理性質(zhì)的變化:家畜對(duì)草地的踐踏作用貫穿于整個(gè)放牧過(guò)程，是家畜體重和放牧?xí)r間的累積作用。因此踐踏強(qiáng)度用單位面積草地上畜群體重與放牧?xí)r間的乘積表示。同理，旅游活動(dòng)中人和馬對(duì)土壤的踐踏作用也存在于整個(gè)旅游活動(dòng)過(guò)程中，是人、馬體重和踐踏時(shí)間的累積過(guò)程，那么踐踏強(qiáng)度等于單位面積土壤上人和馬總體重與踐踏時(shí)間的乘積。

［l]崔鳳軍，楊永慎.泰山旅游環(huán)境承載力及其時(shí)空分異特征與利用強(qiáng)度研究［J］.地理研究，l997，l6(4):47 ～56.

［2]Héctor Ceballos-Lascurá in.Tourism，ecotourism，and protected areas:The state of nature-based tourism around the world and guidelines for its development［M］.IUCN ，Gland，Switzerland＆ Gambridge，U K，l996.70～72.

［3]龍良碧.萬(wàn)盛風(fēng)景區(qū)旅游環(huán)境容量研究［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)，l995，(3):302～308.

［4]駱培聰.武夷山國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)旅游環(huán)境容量探討［J］.福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)，l997，(l):94～97.

［5]胡忠行，朱愛(ài)珍.天臺(tái)山國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)旅游環(huán)境容量分析［J］.海南師范學(xué)院學(xué)，2002，(3):76 ～80.

［6]鄧金陽(yáng)，吳云華，全龍.張家界國(guó)家森林公園游憩沖擊的調(diào)查評(píng)估［J］.中南林業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，(l):40～46.

［7]Johan F，Dormaar，Barry W.Adams，Walter D.Willms.Impacts of Rotational Grazing on Mixed Prairie Soils and Vegetation［J］.Journal of Range Management，l997，50(6):647 ～65l.

［8]X.Le Roux，Bardy M，Loiseau P，etal.Stimulation of soil nitrification and denitrification by grazing in grasslands:do changes in plant species compositionmatter? ［J］.Oecologia，2003，l37(3):4l7～425.

［9]高英志，韓興國(guó)，汪詩(shī)平.放牧對(duì)草原土壤的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24(4):790～794.

［l0]Bruce R R，Langdale，GW，West L T，etal.Surface Soil Degradation and Soil Productivity Restoration and Maintenance［J］.Soil Science Society of America journal，l995，59:654 ～660.

［l l]Lal R.Soil degradation by erosion［J］.Land Degradation ＆ Development，200l，l2(6):5l9 ～539.

［l2]Niemeijer D，Mazzucato V.Soil Degradation in the West African Sahel How Serious Is It? ［J］.Environment，2002，44(3):20～3l.

［l3]王會(huì)利，畢利東，張斌.退化紅壤馬尾松恢復(fù)林地土壤微生物生物量變化及其控制因素研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，2008，l45(l2):3l3～3l8.

［l4]田應(yīng)兵.若爾蓋高原濕地不同生境下植被類型及其分布規(guī)律［J］.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2005，2(2):l～5.

［l5]中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化分析［M］.上海:科學(xué)技術(shù)出版社，l987，62 ～93，l32 ～l35.

［l6]劉光崧.土壤理化分析與剖面描述［M］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，l996，3l～37.

［l7]田積瑩.子午嶺連家砭地區(qū)土壤物理性質(zhì)與土壤抗蝕指標(biāo)的初步研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，l964，l2(3):2l ～38.

［l8]孫平，趙新全，徐世曉，朱文琰.評(píng)土地利用對(duì)生物多樣性的影響［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2002，l l0(l):40.

［l9]中國(guó)科學(xué)院地學(xué)部.中國(guó)資源潛力趨勢(shì)與對(duì)策［C］.北京:北京出版社，l993:228 ～237.

［20]李玉中，祝延成，Redmann R E.三種利用類型羊草草地氮總礦化、硝化和無(wú)機(jī)氮消耗速率的比較研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，22(5):668.

［2l]熊毅，李慶遴.中國(guó)土壤［M］.北京:科學(xué)出版社，l987.