桂海月，王新軍*，常夢(mèng)迪，閆立男，馬克，李菊艷，賈宏濤

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆土壤與植物生態(tài)過(guò)程實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052；3.新疆維吾爾自治區(qū)水土保持與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，烏魯木齊 830011）

旅游作為人為干擾自然的重要形式之一，其在給旅游目的地帶來(lái)經(jīng)濟(jì)文化繁榮的同時(shí)，也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)向性干預(yù)，使得區(qū)域水蝕態(tài)勢(shì)日益嚴(yán)峻，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)明顯的負(fù)面效應(yīng)，已引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注[1]。全球受水蝕影響的土地面積已達(dá)1.09×109hm2，其中7.51×106hm2的土地遭受?chē)?yán)重侵蝕[2]，平均每年造成3.37×107t 農(nóng)產(chǎn)品及8.0×109美元的損失[3]。水蝕表征在降雨、地表徑流等外營(yíng)力作用下，土壤發(fā)生解體、運(yùn)輸及沉積的過(guò)程，是生態(tài)退化的主體表現(xiàn)[4-5]。土壤與植被作為構(gòu)成生態(tài)環(huán)境最基本的因子，對(duì)人為干擾響應(yīng)較為敏感，可直接反映旅游干擾下的水蝕及其造成的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)損失[6]。我國(guó)已有22%的旅游區(qū)因開(kāi)展旅游活動(dòng)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境退化、水蝕加劇[7]。因此，定量估算旅游干擾下水蝕經(jīng)濟(jì)損失對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

目前，已有諸多國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)表征旅游干擾對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，研究對(duì)象多以旅游活動(dòng)直接干擾的土壤、植被為主，內(nèi)容主要側(cè)重旅游干擾對(duì)植被群落特征、土壤理化性質(zhì)的影響研究[8-9]。而“旅游-植被-土壤性質(zhì)”關(guān)系鏈的研究主要涉及旅游干擾對(duì)植物群落與土壤理化性質(zhì)、草地植被和土壤的生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征、植物多樣性與土壤生化特征等方面[6，10-11]，鮮有關(guān)注不同旅游干擾強(qiáng)度下因土壤理化性質(zhì)改變及群落特征破壞所引發(fā)的水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估研究。此外，諸多水蝕經(jīng)濟(jì)損失研究表明，土壤、植被與水蝕經(jīng)濟(jì)損失之間具有復(fù)雜的相互作用，且不同旅游干擾強(qiáng)度下的土壤理化性質(zhì)與植被群落特征的改變將影響區(qū)域水蝕強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)損失變化[12-13]。因此，定量分析土壤理化性質(zhì)、植被群落特征以及水蝕經(jīng)濟(jì)損失變化是實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

西白楊溝流域位于新疆天山北坡山地區(qū)，屬干旱區(qū)生態(tài)脆弱帶，具有流域單元完整，降水強(qiáng)度大、頻率高，水蝕顯著的特征，是天山北坡受水蝕及旅游干擾的典型區(qū)域。近年來(lái)，西白楊溝流域山地旅游開(kāi)發(fā)加劇，旅游干擾使得土壤結(jié)構(gòu)改變、植被蓋度降低，引起了土壤可蝕性及生物措施因子的動(dòng)態(tài)變化，因此旅游干擾將是天山北坡水土流失的重要研究方向之一[14]。鑒于此，本研究以西白楊溝流域山地景區(qū)為例，基于樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合中國(guó)土壤流失方程（Chinese soil loss equation，CSLE）與水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估模型，定量估算不同旅游干擾強(qiáng)度下水蝕經(jīng)濟(jì)損失，探討旅游干擾對(duì)土壤理化性質(zhì)和植被的影響特征，揭示旅游干擾下景區(qū)水蝕強(qiáng)度及經(jīng)濟(jì)損失變化規(guī)律，以期為天山北坡山地景區(qū)旅游開(kāi)發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及水土資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

西白楊溝流域（圖1）位于新疆維吾爾自治區(qū)天山北坡中麓——烏魯木齊縣甘溝鄉(xiāng)內(nèi)，距烏魯木齊市區(qū)約75 km，地理坐標(biāo)為87°03′～87°14′E、43°21′～43°27′N(xiāo)。流域面積約72.04 km2，地處中山區(qū)與低山區(qū)的過(guò)渡帶，地勢(shì)總體呈西南高、東北低，海拔約1 918～3 800 m，地面自然坡降為3.2%～5.1%[14]。流域?qū)贉貛Т箨懶詺夂?，多年平均降雨量?52 mm，降雨主要集中于5—9月，占全年降水量的75.59%，且水流易在短期內(nèi)集中并沖蝕地表，造成大面積的水蝕，水蝕強(qiáng)度以輕度為主[14-15]。受地形、氣候影響，植被具有典型山地垂直分布特征，海拔1 600～2 800 m主要以喬木、灌木為主，1 600 m 以下以多年生禾本科雜草為主[16]，群落優(yōu)勢(shì)種為草地早熟禾（Poa pratensis）、針茅（Stipacapillata）、細(xì)果苔草（Carex stenocarpa），伴生種有天山羽衣草（Alchemilla tianschanica）、大萼委陵菜（Potentilla conferta）、阿爾泰狗娃花（Heteropappus altaicus）、草原勿忘草（Myosotis suaveolens）等[17]。

1.2 數(shù)據(jù)獲取與處理

1.2.1 樣區(qū)布設(shè)與樣品采集

在確保樣地的坡度、土壤質(zhì)地、植被類(lèi)型等特征基本一致的前提下，于2018 年7 月28—30 日（旅游旺季及植被生長(zhǎng)旺盛期）進(jìn)行樣區(qū)布設(shè)及樣品采集。旅游干擾強(qiáng)度根據(jù)蒙古包附近地表踩踏痕跡、裸露程度進(jìn)行分區(qū)，可直觀反映旅游干擾強(qiáng)度大小。為定量研究旅游干擾對(duì)水蝕的影響，設(shè)置4 個(gè)樣區(qū)（圖1）[18]：重度干擾（Severe disturbance，SD），游客極多，踩踏痕跡明顯，地表裸露程度高，植被覆蓋度為6.87%，水蝕嚴(yán)重；中度干擾（Moderate disturbance，MD），較多游客到達(dá)，踩踏痕跡較為明顯，地表裸露程度較高，植被覆蓋度為50.90%；輕度干擾（Light disturbance，LD），偶有游客到達(dá)，有踩踏痕跡，地表裸露程度較低，植被覆蓋度為77.07%；1個(gè)對(duì)照組（No disturbance，ND），幾乎無(wú)游客到達(dá)，少有踩踏痕跡，地表無(wú)踩踏，植被覆蓋度為89.80%。每個(gè)樣區(qū)設(shè)置3個(gè)樣地，每個(gè)樣地連續(xù)設(shè)置5 個(gè)1 m×1 m 的樣方，共計(jì)60 個(gè)樣方，記錄各樣方內(nèi)植被覆蓋度。每個(gè)樣地內(nèi)均采用五點(diǎn)混交法采集0～20 cm 表層土壤，用環(huán)刀（100 cm3）取樣測(cè)定容重，裝入自封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室，土樣分為兩份，一份用于測(cè)定含水量，另一份去除植被根系及石礫后烘干、研磨、過(guò)篩，用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)。

圖1 研究區(qū)位置及樣區(qū)布設(shè)Figure 1 Location of the study area and layout of sample area

收集2016—2018 年天山北坡烏魯木齊縣農(nóng)業(yè)用水價(jià)格、水庫(kù)建設(shè)投資費(fèi)用、主要肥料類(lèi)型及單價(jià)、小麥單產(chǎn)及價(jià)格、2017—2019年《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》[19]等資料，并輔以問(wèn)卷調(diào)查形式確定不同干擾強(qiáng)度下旅游頻次。降雨侵蝕力選取距研究區(qū)約8.69 km 的烏魯木齊牧試站點(diǎn)1981—2018 年日降水?dāng)?shù)據(jù)（https：//data.cma.cn）進(jìn)行計(jì)算。

1.2.2 植被蓋度、土壤理化性質(zhì)的測(cè)定

采用數(shù)碼照相法測(cè)定研究區(qū)內(nèi)樣地的植被覆蓋度[20]；采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮；碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定有效磷；火焰光度法測(cè)定速效鉀；重鉻酸鉀氧化容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)；環(huán)刀法測(cè)定土壤容重；鋁盒烘干稱(chēng)質(zhì)量法測(cè)定土壤含水量；Microtrac Bluewave S350 激光粒度儀測(cè)定土壤組分；濕法測(cè)定土壤粒徑的體積分?jǐn)?shù)[21]。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次，結(jié)果取平均值。

1.3 研究方法

1.3.1 土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2016 和SPSS 20 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和最小顯著性差異法（LSD）比較不同旅游干擾強(qiáng)度處理間的差異顯著性，用Pearson 相關(guān)系數(shù)分析土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度與水蝕經(jīng)濟(jì)損失相關(guān)性。

1.3.2 土壤水蝕量估算方法

基于樣地調(diào)查，本研究采用Liu 等[22]參考美國(guó)通用土壤流失方程（Universal soil loss equation，USLE）針對(duì)中國(guó)實(shí)際提出的適用于全國(guó)范圍的CSLE 模型，定量估算ND、LD、MD、SD的年均土壤侵蝕量：

式中：A為土壤侵蝕模數(shù)，t·hm-2·a-1；R為降雨侵蝕力因子，MJ·mm·hm-2·h-1·a-1，采用章文波等[23]估算方法，取近30 年均值344.47 MJ·mm·hm-2·h-1·a-1；K為土壤可蝕性因子，t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1；L為坡長(zhǎng)因子，采用Foster等[24]提出的參數(shù)，取均值2.43；S為坡度因子，采用McCool 等[25]緩坡坡度法，取均值1.97；B為生物措施因子；E為工程措施因子；T為耕作措施因子，根據(jù)谷歌高分辨率影像解譯與實(shí)地調(diào)查情況，確定研究區(qū)內(nèi)無(wú)相關(guān)工程措施和耕作措施，故賦值為1[18]。

（1）土壤可蝕性因子K指土壤具有抵御雨滴打擊、徑流沖刷的能力，其計(jì)算公式[26]為：

式中：fsand為砂粒（2～0.05 mm）含量,%；fclay為黏粒（＜0.002 mm）含量，%；fsilt為粉砂粒（0.05～0.002 mm）含量，%；C為有機(jī)碳含量，%；f′sand=1-fsand/100。

（2）生物措施因子B表征地表覆被攔截、減弱雨滴對(duì)土壤侵蝕作用的能力。本研究采用蔡崇法等[27]根據(jù)生物措施因子B與植被覆蓋度FC 的關(guān)系式進(jìn)行B值的估算，其值介于0～1之間。公式如下：

式中：FC為植被覆蓋度，%。

1.3.3 水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估體系

水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估體系的建立是西白楊溝流域山地景區(qū)水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估的前提，本研究借鑒目前較為成熟的水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估方法[28-30]及山岳型旅游地自然、文化等特征，構(gòu)建山岳型旅游地水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估模型，具體指標(biāo)參數(shù)詳見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 旅游干擾對(duì)土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度的影響

除土壤容重外，各樣區(qū)含水量、土壤飽和含水量及孔隙度隨旅游干擾強(qiáng)度增加而降低（表2），主要由于人為踩踏造成土壤板結(jié)，容重增大，土壤滲透與攔蓄能力下降。除土壤容重外，ND的土壤含水量、飽和含水量及孔隙度顯著高于SD（P＜0.05），而LD、MD 差異不顯著（P＞0.05），與ND 相比，SD 土壤含水量、飽和含水量及土壤孔隙度的降幅分別為51.67%、32.23%、13.30%。

由表2 可知，土壤堿解氮含量為188.10～234.13 mg·kg-1，有效磷含量為131.88～227.91 mg·kg-1，速效鉀含量為133.33～449.81 mg·kg-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量為104.49～206.84 g·kg-1，整體上表現(xiàn)為土壤堿解氮、有效磷及有機(jī)質(zhì)含量均隨干擾強(qiáng)度增加呈下降趨勢(shì)，而速效鉀含量整體卻趨于增加趨勢(shì)。其原因可能為土

壤堿解氮、有效磷主要存在于土壤表層，且與有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)，旅游干擾致使枯枝落葉層破壞，植物歸還量減少，土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤堿解氮、有效磷含量隨之降低，而土壤速效鉀含量升高則可能與旅游踩踏造成土壤板結(jié)、速效鉀淋失量減少有關(guān)。

與ND 相比，LD、MD、SD 植被覆蓋度降幅分別為14.18%、43.32%、92.35%，呈現(xiàn)隨干擾強(qiáng)度增加植被覆蓋度顯著降低趨勢(shì)（P＜0.05，表2）。由于7—9 月為植物生長(zhǎng)旺盛期及旅游旺季，大量游客聚集景區(qū)，踩踏、磨損等不當(dāng)行為使得景區(qū)草本植被群落結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，地表裸露程度擴(kuò)大，植被活性與再生機(jī)能下降，造成植被覆蓋度明顯下降。

表2 旅游干擾對(duì)土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度的影響Table 2 Impact of tourism disturbance on soil physical and chemical properties and vegetation coverage

2.2 旅游干擾對(duì)水力侵蝕量的影響

降雨侵蝕力、坡度及坡長(zhǎng)因子由景區(qū)降雨量和地形決定，無(wú)需考慮其在不同旅游干擾強(qiáng)度下的差異；而土壤可蝕性與生物措施因子隨著旅游干擾強(qiáng)度的加重而變化，是旅游干擾土壤侵蝕研究動(dòng)態(tài)變化的關(guān)鍵因素。隨著干擾強(qiáng)度的增加，土壤可蝕性K值、生物措施B值顯著增加，土壤侵蝕量呈顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)（P＜0.05）。土壤可蝕性K值為0.01～0.03 t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1；生物措施因子B值為0～0.99；年均土壤侵蝕模數(shù)A值為0～43.96 t·hm-2·a-1（圖2），與LD 相比，MD、SD 年均土壤侵蝕模數(shù)增幅分別為79.31%、204.79%?？梢?jiàn)土壤、植被作為景區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，承擔(dān)著旅游干擾的壓力，即表現(xiàn)為干擾強(qiáng)度增加，土層結(jié)構(gòu)破壞加深，植被覆蓋度下降，地表植被攔蓄保墑功能削弱，地面徑流擴(kuò)大，土壤侵蝕程度加劇。

圖2 不同旅游干擾強(qiáng)度下土壤可蝕性因子K值、生物措施因子B值及土壤侵蝕模數(shù)關(guān)系Figure 2 Relationship between soil erodibility factor K value，biological measure factor B value and soil erosion modulus under different tourism disturbance intensity

2.3 旅游干擾對(duì)水蝕經(jīng)濟(jì)損失影響

2.3.1 旅游干擾對(duì)場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失影響

LD 場(chǎng)內(nèi)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失均表現(xiàn)為土壤養(yǎng)分損失（7.7×103元·hm-2·a-1）＞植被多樣性損失（3.8×103元·hm-2·a-1）＞水源涵養(yǎng)損失（5.0×102元·hm-2·a-1）＞土地廢棄損失（76 元·hm-2·a-1）＞土壤流失損失（38 元·hm-2·a-1）＞作物減產(chǎn)損失（32 元·hm-2·a-1）（圖3a）。其中，土壤養(yǎng)分損失約為植被多樣性損失的2.03 倍，占據(jù)場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失的主導(dǎo)地位，占比達(dá)62.97%（圖4a）。表明LD 場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失最直接表現(xiàn)為土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素的流失，土地生產(chǎn)力下降，旅游資源的可持續(xù)發(fā)展受到威脅。MD、SD 植被多樣性損失均高于土壤養(yǎng)分損失，分別達(dá)1.17×104、2.49×104元·hm-2·a-1，約占場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失的48.57%、57.75%（圖3a）。

整體而言，場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失中以土壤養(yǎng)分損失與植被多樣性損失為主，其中土壤養(yǎng)分由LD 的7.7×103元·hm-2·a-1增至SD 的1.64×104元·hm-2·a-1，增加113%；植被多樣性損失由LD的3.8×103元·hm-2·a-1增至SD 的2.49×104元·hm-2·a-1，增幅達(dá)555.26%。干擾強(qiáng)度為輕度時(shí)，土壤養(yǎng)分損失高于植被多樣性損失，居首位；干擾強(qiáng)度為中度、重度時(shí)，土壤養(yǎng)分損失則低于植被多樣性損失，反映了旅游干擾強(qiáng)度達(dá)到中度干擾以上時(shí)，植被多樣性損失最高。

2.3.2 旅游干擾對(duì)場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失影響

場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失中，LD、MD、SD泥沙滯留損失均高于泥沙淤積損失（圖3b），約占場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失的56.91%（圖4b）。與場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失相比，場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失雖遠(yuǎn)低于場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失（圖3c），但場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失對(duì)社會(huì)影響更大。由于泥沙淤積與滯留不僅引起河床抬高，降低河道泄洪與攔蓄功能，更使得河道綜合利用效益降低，威脅下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，且水土流失過(guò)程中的泥沙屬于非點(diǎn)源污染物，攜帶著大量有毒有害物質(zhì)，進(jìn)入水體后，給受納水體帶來(lái)污染，造成水環(huán)境破壞。

圖3 不同旅游干擾強(qiáng)度下場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失、場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失及水蝕經(jīng)濟(jì)總損失Figure 3 On-site economic loss，off-site economic loss and total water erosion economic loss under different tourism disturbance intensity

圖4 不同旅游干擾強(qiáng)度下場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失、場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失及水蝕經(jīng)濟(jì)總損失中各項(xiàng)損失指標(biāo)占比Figure 4 Proportion of various loss in on-site economic loss，offsite economic loss and total water erosion economic loss under different tourism disturbance

場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失中泥沙滯留損失由LD 的58 元·hm-2·a-1增至SD 的206 元·hm-2·a-1，增加255.17%；泥沙淤積損失由LD 的44 元·hm-2·a-1增至SD 的156 元·hm-2·a-1，增幅為254.55%。地表覆土遭遇水蝕后滯留與淤積在河道中的土壤侵蝕量分別為30%、24%，嚴(yán)重堵塞地面徑流通道，削弱排水性能，且恢復(fù)費(fèi)用法相較于影子工程法，其評(píng)估結(jié)果為最低價(jià)值，故而造成泥沙滯留損失高于淤積損失。

2.3.3 旅游干擾對(duì)水蝕經(jīng)濟(jì)總損失影響

LD 水蝕經(jīng)濟(jì)總損失以土壤養(yǎng)分損失占據(jù)首位，高達(dá)62.45%；MD、SD 土壤養(yǎng)分損失占比低于植被多樣性，分別降至44.58%、37.67%（圖4c）?？赡苁怯捎谕寥佬再|(zhì)在旅游干擾初期表現(xiàn)出明顯的影響效應(yīng)，但干擾達(dá)到一定強(qiáng)度后，影響效應(yīng)增加較小。表現(xiàn)為土壤養(yǎng)分隨著干擾強(qiáng)度的增加而減少，植被群落間形成激烈的養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)，造成植被覆蓋度顯著降低，眾多無(wú)法適應(yīng)旅游干擾的物種消失，植物多樣性大幅減少，進(jìn)而導(dǎo)致植被多樣性損失高于土壤養(yǎng)分損失。

場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失由LD 的1.22×104元·hm-2·a-1增至SD 的4.31×104元·hm-2·a-1，增幅為253.28%；場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失由LD 的102 元·hm-2·a-1增至SD 的361 元·hm-2·a-1，增幅為253.92%；水蝕經(jīng)濟(jì)總損失由LD 的1.23×104元·hm-2·a-1增至SD 的4.34×104元·hm-2·a-1，增幅為252.85%（圖3c），場(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)損失、場(chǎng)外經(jīng)濟(jì)損失及水蝕經(jīng)濟(jì)總損失均隨干擾強(qiáng)度的增加呈上升趨勢(shì)，表明干擾強(qiáng)度增加，土壤、植被自身的抗干擾和恢復(fù)能力降低，生態(tài)環(huán)境破壞，水蝕程度擴(kuò)大，水蝕負(fù)效益增加顯著。

2.4 土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度與旅游干擾水蝕經(jīng)濟(jì)損失的關(guān)系

水蝕經(jīng)濟(jì)損失與土壤容重呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與土壤含水量、孔隙度、飽和含水量、土壤有機(jī)質(zhì)及植被覆蓋度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與土壤堿解氮、有效磷呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05，表3）。

表3 土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度與水蝕經(jīng)濟(jì)損失之間相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between soil physical and chemical properties，vegetation coverage and water erosion economic loss

選取土壤容重、含水量、孔隙度、飽和含水量、土壤有機(jī)質(zhì)及植被覆蓋度與水蝕經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行多元線性回歸，得y=1.16×105-4.01×104x1-1.70×104x2+1.07×104x3-4.20×104x4-1.28×104x8-4.98×104x9（R2=0.97），結(jié)果表明土壤容重、含水量、孔隙度、飽和含水量、土壤有機(jī)質(zhì)及植被覆蓋度中，植被覆蓋度變化對(duì)旅游干擾水蝕經(jīng)濟(jì)損失響應(yīng)最為敏感，植被覆蓋度每減少1%，水蝕經(jīng)濟(jì)損失增加4.98×104元。

3 討論

植被、土壤作為旅游引起生態(tài)環(huán)境變化的重要指標(biāo)，其影響效應(yīng)主要取決于干擾強(qiáng)度和影響范圍[7]。山地旅游在其開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可對(duì)植物群落、土壤性狀產(chǎn)生不可避免的負(fù)面影響，本研究發(fā)現(xiàn)，隨著游客踩踏程度的加重，土壤理化性質(zhì)與植被覆蓋度受到的影響增大，由此產(chǎn)生的土壤侵蝕量也隨之增加，這一結(jié)果與許中旗等[34]的研究結(jié)論一致。此外，景區(qū)土壤侵蝕量還受地形坡度、排水條件、氣候等自然因子的影響[35]，但主導(dǎo)因子仍為干擾強(qiáng)度。天山北坡屬?lài)?guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)區(qū)，其特殊的地形、氣候條件決定了生態(tài)環(huán)境的脆弱性。隨著區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生態(tài)環(huán)境面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，水土資源環(huán)境成為制約其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素[36]。西白楊溝流域作為天山北坡水蝕典型區(qū)，旅游干擾所造成的危害除土壤侵蝕加劇外，還表現(xiàn)為對(duì)景區(qū)植被群落健康的損害、對(duì)植被生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致景區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。土壤理化性質(zhì)與植被覆蓋度對(duì)旅游干擾水蝕經(jīng)濟(jì)損失響應(yīng)較為敏感，其中植被覆蓋度對(duì)其響應(yīng)敏感度更高，進(jìn)一步印證了朱明勇等[13]的研究成果。本研究樣地設(shè)置主要集中于蒙古包附近0～50 m 范圍內(nèi)，盡管旅游干擾所占面積與整個(gè)流域相比較小，但游客對(duì)于土壤、植被的踩踏必然會(huì)對(duì)整個(gè)流域產(chǎn)生影響，造成本地植被消失、外來(lái)物種入侵、土壤板結(jié)等不良影響[37]。

單位面積水蝕經(jīng)濟(jì)損失與旅游干擾強(qiáng)度、土壤侵蝕量具有顯著相關(guān)性。本研究通過(guò)定量分析發(fā)現(xiàn)，干擾強(qiáng)度高于輕度時(shí)，以植被多樣性損失為主，其次為土壤養(yǎng)分損失，這與周濤等[12]、朱明勇等[13]研究結(jié)果相異，其原因可能在于土壤侵蝕指標(biāo)的界定、參數(shù)的選取、評(píng)估方法與結(jié)果表達(dá)的差異以及人為干擾下土壤侵蝕危害性更高等因素所致[5，13]。此外，景區(qū)游客成為旅游資源受益者的同時(shí)，還需承擔(dān)旅游干擾造成的經(jīng)濟(jì)損失，依據(jù)水土保持生態(tài)補(bǔ)償政策與“誰(shuí)污染誰(shuí)付費(fèi)”的環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，ND、LD、MD、SD區(qū)游客承擔(dān)損失費(fèi)用分別為0、21.03、17.74、26.05 元·人-1。中度干擾下游客承擔(dān)費(fèi)用低于輕度、重度干擾，可見(jiàn)中度干擾更有利于景區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這證實(shí)了孫飛達(dá)等[11]的研究結(jié)果。

本研究雖已開(kāi)展了旅游干擾下土壤、植被等的水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估，但缺乏對(duì)降雨、地形因子與水蝕經(jīng)濟(jì)損失關(guān)聯(lián)性研究，且騎馬作為景區(qū)旅游中一種常見(jiàn)的娛樂(lè)項(xiàng)目，多在旅游景點(diǎn)集中使用，騎馬項(xiàng)目的開(kāi)展使得景區(qū)土壤、植被遭受毀壞與踐踏，地表裸露程度進(jìn)一步擴(kuò)大，水蝕現(xiàn)象嚴(yán)峻。Cole 等[38]與王慶鎖等[39]認(rèn)為馬匹踐踏與游客踩踏對(duì)土壤、植被破壞程度不一，所造成的水蝕情況相異，產(chǎn)生的水蝕經(jīng)濟(jì)損失也存在差異。因而馬匹踐踏對(duì)景區(qū)水土、植被等造成的影響需進(jìn)一步探討。

4 結(jié)論

本研究以西白楊溝景區(qū)為案例地，基于樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，采用CSLE模型及水蝕經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估模型，定量分析了旅游干擾-土壤、植被-水蝕經(jīng)濟(jì)損失的關(guān)系。結(jié)論如下：

（1）除土壤容重、速效鉀外，土壤理化性質(zhì)與植被覆蓋度隨旅游干擾強(qiáng)度的增加呈下降趨勢(shì)，且無(wú)干擾區(qū)土壤理化性質(zhì)、植被覆蓋度顯著高于重度干擾區(qū)。

（2）土壤可蝕性因子、生物措施因子及土壤侵蝕模數(shù)均隨旅游干擾強(qiáng)度的增加呈顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)。與輕度干擾區(qū)相比，重度干擾區(qū)土壤可蝕性因子、生物措施因子及土壤侵蝕模數(shù)增幅分別為111.58%、44.03%、204.79%。

（3）隨著旅游干擾強(qiáng)度的增加，水蝕經(jīng)濟(jì)損失各項(xiàng)指標(biāo)中尤以土壤養(yǎng)分損失與植被多樣性損失占比最高，二者占比總計(jì)超過(guò)92%，且干擾強(qiáng)度高于輕度時(shí)，植被多樣性損失高于土壤養(yǎng)分損失，占據(jù)水蝕經(jīng)濟(jì)損失的首位。

（4）相較于土壤因子，植被因子對(duì)水蝕經(jīng)濟(jì)損失響應(yīng)更為敏感，為此需結(jié)合土壤侵蝕參數(shù)分析，加強(qiáng)景區(qū)植被管理，控制旅游干擾強(qiáng)度，降低土壤侵蝕所帶來(lái)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。