時間:2022年05月06日 分類:農業論文 次數:
摘 要 為了探討旅游干擾對某草原物種多樣性和土壤性質的影響,本文采用樣方法將某草原研究地區劃分成圍封區、放牧區、旅游區,分析了旅游干擾對不同區域植物多樣性、土壤理化性質和酶活性的影響,研究結果表明:旅游干擾對草地地上的生物量影響較大,旅游開發強度增大會降低豐富度指數、均勻度指數和多樣性指數,對草原植被均勻度指數無顯著影響。隨著旅游強度的增加,土壤的含水量、電導率降低,土壤容重增加,土壤的 pH 影響較小。土壤中的有機碳、全氮、微生物量碳隨旅游強度增加而降低,鉀含量隨著旅游強度增加而升高,全磷含量不受影響。脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性隨著旅游干擾程度的增加均降低。圍封處理有利于植被恢復和植物生長。
關鍵詞 旅游干擾; 草原; 植被; 多樣性; 土壤性質; 酶活性
引言
隨著中國經濟的發展,人民生活水平也得到了很大的改善(Jae, 2000)。旅游開始被越來越多的人所接受,旅游產業在近幾年也成為了全球規模較大的產業之一(Sun, 2014)。旅游產業的快速發展推動了國民經濟的發展,但同時也帶來了很多負面影響(劉岳含等, 2020)。隨著游客量的增加,出行帶來的汽車尾氣污染對空氣的危害越來越嚴峻(Wang et al., 2004)。
在景區中,過度旅游開發導致植被踐踏嚴重,植被覆蓋度迅速下降,土壤裸露面積增加,土壤環境板結沙化(Reinhart, 2012)。在草原地區,由于放牧的影響使植物多樣性減小,隨著放牧強度的增加,草地的高度逐步下降,再加上部分草原地區旅游開發過度,自然生態環境遭到破壞,長期下去這些草原景區甚至喪失放牧功能和旅游價值(李志美等, 2021)?梢姡谧非舐糜螏淼慕洕б娴耐瑫r,還要兼顧到自然環境的合理化開發,這樣才能保證草原和景區的可持續發展(李茜, 2015)。圍欄封育是將草原地區進行封閉管理一段時間,這樣會給牧草提供一定的休養生息機會,植物的覆蓋度、物種多樣性和土壤的酶活性會隨著時間的延長而恢復,這也是很多草原地區常用的治理方式之一(金亞征等, 2017)。
因此,關注旅游開發和自然生態的平衡發展至關重要。史坤博等人分析了旅游活動對甘南桑科草原旅游點植被的影響程度,研究表明:旅游活動對植被的物種數量,高度和蓋度的破壞程度各不相同,旅游活動對近游客區的植物生長指標影響范圍較大,旅游強度增加,植被的高度和物種數量的下降迅速,對植被的完整度和蓋度的影響較小(史坤博等, 2015)。李景剛等(2010)對內蒙古自治區錫林郭勒盟的羊草草原和大針茅草原進行了圍欄封育研究,研究表明:圍欄封育后,土壤容重下降,表面硬度減小,孔隙度和土壤毛管持水量增加,圍欄封育樣地土壤的有機質、全量養分和速效養分含量均有所增加,土壤中的速效氮、速效磷含量增加。因此,本文選擇了以某草原地區為研究對象,分析了開發強度不同的區域下植物多樣性、土壤理化性質和酶活性等參數的變化,為實現生態環境和經濟開發的平衡提供研究基礎。
1結果與分析
1.1 旅游干擾對草原植物多樣性的影響
旅游干擾對草地植物物種多樣性的影響結果。針對圍封區、放牧區、旅游區三個區域樣方制備的豐富度、均勻度指數、多樣性指數進行了比較,可以發現,放牧區的豐富度指數和多樣性指數顯著高于圍封區和旅游區,均勻度指數三者差異性不顯著,說明了旅游干擾對草原植被均勻度指數無顯著影響。分析三個區域地上生物量和枯落物生物量可以看出,放牧區地上生物量和枯落物生物量顯著高于圍封區和旅游區,旅游區的地上生物量和枯落物生物量最低,放牧區最高,圍封區次之,說明旅游干擾對草地地上的生物量影響較大,旅游開發會降低豐富度指數、均勻度指數和多樣性指數。
1.2 旅游干擾對草原土壤性質的影響旅游干擾對土壤理化性質的影響測試結果, 從測試結果可以看出,旅游干擾對草原土壤理化性質的影響較大。土壤的 pH 變化范圍在 7.41~8.75,土壤容重變化在 0.821~1.243g/cm3,土壤含水量變化范圍為7.59%~9.37%,土壤的電導率變化范圍為 69.58~92.83μs/cm2。隨著旅游強度的增加,土壤的含水量和電導率明顯降低,放牧區和旅游區的含水量、電導率顯著高于圍封區,放牧區和旅游區的含水量、電導率差異不顯著。隨著旅游強度的增加,土壤容重逐漸增加,旅游區的土壤容重顯著高于圍封區和放牧區,圍封區由于受牲畜的干擾較少,植被恢復能力較快,土壤容重最小,更有利于植物生長。圍封區的土壤 pH 顯著高于放牧區和旅游區,放牧區和旅游區土壤 pH 無顯著差異,說明了旅游干擾不影響土壤的 pH。
1.3 旅游干擾對土壤養分的影響
旅游干擾對土壤養分的測試結果,從表中可以看出,旅游干擾對草原土壤養分影響較大。在旅游干擾的影響下,有機碳的變化范圍為 6.52~7.25 g/kg,全氮的變化范圍 0.57~0.88 g/kg,全磷的變化范圍為0.93~1.04 g/kg,全鉀的變化范圍為 21.37~30.08 g/kg,微生物量碳的變化范圍為 59.7~117.6 mk/kg。微生物量碳、全氮和全鉀的變化幅度較大,說明了其對旅游干擾敏感度較大。隨著旅游強度的增加,土壤中的有機碳、全氮、微生物量碳顯著減少,放牧區的有機碳、全氮、全磷和微生物量碳顯著高于旅游區。全鉀含量隨著干擾強度的增加而增加,圍封區、放牧區、旅游區之間的全鉀含量差異顯著,說明了旅游干擾能夠增加草原土壤中的鉀含量。土壤的全磷含量沒有顯著差異,說明旅游干擾并未影響草原土壤中磷元素的變化。
1.4 旅游干擾對土壤酶活性的影響
土壤酶是土壤的組成成分之一,土壤酶活性的大小能夠反映出土壤酶催化物質轉化的能力。旅游干擾對土壤的酶活性影響測試結果。從表中可以看出,旅游干擾對草原土壤的酶活性影響較大。脲酶活性的變化范圍為 0.61~1.05 mg·g-1·d-1,蔗糖酶活性的變化范圍為 89.82~121.08 mg·g-1·d-1,磷酸酶活性的變化范圍為 135.72~302.74 mg·g-1·d-1。隨著旅游干擾程度的增加,脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性均降低,三種酶活性變化幅度由大到小的順序依次為:磷酸酶活性>脲酶活性>蔗糖酶活性。
2結論
通過樣方法分析了人為干擾對某草原植物多樣性、土壤理化性質、土壤養分、土壤酶活性的影響。旅游干擾對草地地上的生物量影響較大,會降低豐富度指數、均勻度指數和多樣性指數。旅游區的地上生物量和枯落物生物量最低,放牧區地上生物量和枯落物生物量顯著高于圍封區和旅游區;隨著旅游強度的增加,土壤的含水量和電導率降低,土壤容重逐漸增加,圍封處理有利于植被恢復和植物生長,旅游干擾不影響土壤的 pH。草原旅游強度的增加顯著降低了土壤中的有機碳、全氮、微生物量碳,對全磷含量不產生影響,草原土壤中的鉀含量隨著旅游強度增加而升高。草原土壤中脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性均隨著旅游強度的增加而降低。
3研究對象與方法
3.1 研究區總體概述
某草原位于某市的東南部,平均氣溫 18℃~21℃,草原面積 1 000 平方公里,平均海拔 1 700 m,是典型的高原草場,氣候類型為中溫帶半干旱大陸性季風氣候,年降水量 256 mm,年濕潤度為 0.31,多年平均蒸發量為 2 227.2 mm,年平均風速為 5.1 m/s。區域內地下水的運動方向由南向北,受基巖丘陵所阻,地下水豐富,含水層巖性主要為砂巖、砂礫巖層的潛水—承壓水,含水層厚度 3~8 m,頂板埋深小于 10 m,水位 3~6 m。四周丘陵起伏,綠草成茵,無霜期大約 83 d 左右,年均太陽輻射總量可達 5 800~6 300 MJ/m2,年均光合有效輻 射達到 3 000 MJ/m2,日照豐富,有利于牧草生長,也是目前某市區最大的牧業區。
3.2 研究方法
3.2.1 調查取樣方法本次研究于 2022 年 1 月采用樣方分析法在某草原選擇了 3 個區域,區域的土壤類型、地形地貌、水分基本相同,圍封年限為 3 年。圍封區:圍封區用圍欄封育,幾乎無人為和畜牧干擾;放牧區:該區域僅有畜牧干擾的自由放牧區;旅游區:游人和畜牧都會干擾。干擾程度:旅游區>放牧區>圍封區,每個樣地的面積為 100 m×100 m,按照對角線劃分為 20 個 1 m×1 m 的樣方進行植被調查。
3.2.2 分析方法土壤理化性質及酶活的測定:土壤水分含量用 105 ℃烘干法,每 3 d 測定一次。采用酸堿濃度測定儀測試土壤 pH,采用環刀法測試土壤容重,土壤電導率采用 P4 多功能測定儀測定;有機碳含量測試采用重鉻酸鉀氧化加熱法,土壤全氮采用半微量開氏法測定,土壤全磷采用 NaOH 熔融-鉬銻抗 比色法測定,土壤全鉀采用 NaOH 熔融-火焰分光光度法測定,氯仿熏蒸法測土壤微生物生物量碳。土壤脲酶采用奈氏比色法測定,土壤蔗糖酶活性的測定采用 3,5-二硝基水楊酸比色法,磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定。
3.2.3 數據處理試驗數據采用 Excel2003 進行數據處理,采用 SPSS18.0 軟件進行顯著性差異檢驗(最小顯著法),采用OriginPro 8 軟件進行繪圖。
參考文獻
Jae M., Min. K., Hyuk Y., Kwon D., and Chung L., 2000, A study on the environmental effect of tourism withinnational parks in Korea, Korean Journal of Hospitality & Tourism, 9(1): 31-43.
Jin Y.Z., Zheng Z.X., and Chang M.H., 2017, Effects of tourism activities on grassland vegetation and soilenvironment and control strategies, Caoye Kexue (Grassland Science), 34(02): 310-320.
(金亞征, 鄭志新,常美花, 2017, 旅游活動對草原植被、土壤環境的影響及控制對策,草業科學, 34(02): 310-320.)
Li J.G., Jia S.H., and Zhao G.P. 2010, Effects of enclosures on soil properties of degraded grasslands,Anhui NongyeKexue (Anhui Agricultural Sciences), 38(01): 280-282.
(李景剛, 賈樹海, 趙國平, 2010, 圍欄封育對退化草原土壤性質的影響, 安徽農業科學, 38(01): 280-282.)
作者:趙彩紅