王舒甜 張金池 鄭丹揚(yáng) 王金平 李偉強(qiáng)

(南京林業(yè)大學(xué) 江蘇省水土保持與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇省南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210037)

鐘山風(fēng)景區(qū)土壤環(huán)境對(duì)人為踩踏擾動(dòng)的響應(yīng)*

王舒甜 張金池 鄭丹揚(yáng) 王金平 李偉強(qiáng)

(南京林業(yè)大學(xué) 江蘇省水土保持與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇省南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心 南京 210037)

【目的】 探究風(fēng)景區(qū)不同旅游干擾強(qiáng)度下土壤質(zhì)量的變化規(guī)律，分析人為踩踏對(duì)土壤的影響，為恢復(fù)土壤質(zhì)量以及風(fēng)景區(qū)的生態(tài)旅游規(guī)劃與管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。【方法】 在南京鐘山風(fēng)景區(qū)選擇3條寬度為3 m的游道，在每條游道邊緣的垂直方向上設(shè)置1條7 m×1 m的調(diào)查樣帶，在每條樣帶上均選擇3個(gè)1 m×1 m樣方，距游道邊緣1 m處樣方為高強(qiáng)度干擾，距游道邊緣3 m處樣方為中等強(qiáng)度干擾，距游道邊緣7 m處樣方為對(duì)照區(qū)。采集樣方不同土層(0～5,5～15 和15～25 cm)土壤樣品，測定土壤密度、含水量、持水量、pH、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤全氮含量、土壤速效磷含量和土壤酶活性。采用因子分析和主成分分析法計(jì)算公因子的貢獻(xiàn)率和因子負(fù)荷量以確定各指標(biāo)因子對(duì)土壤質(zhì)量的重要性和貢獻(xiàn)度，并通過對(duì)土壤各指標(biāo)因子加權(quán)求和綜合分析論證不同旅游干擾強(qiáng)度下土壤質(zhì)量的變化規(guī)律?！窘Y(jié)果】 隨旅游干擾強(qiáng)度增加，土壤含水量、孔隙度、持水量趨于下降，而土壤密度、pH趨于上升，且旅游干擾對(duì)0～5 cm土層土壤的影響大于5～15和15～25 cm土層土壤； 隨干擾強(qiáng)度增加，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和速效磷含量趨于下降，碳氮比呈上升趨勢； 與對(duì)照區(qū)相比，旅游干擾下，土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性降低，且土壤質(zhì)量趨于下降； 隨土層加深，土壤質(zhì)量呈先上升后下降的趨勢； 由于背景區(qū)未受干擾，其表層土壤質(zhì)量最佳，土層越深，土壤質(zhì)量越差?！窘Y(jié)論】 土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量和蔗糖酶活性的權(quán)重較大即對(duì)旅游干擾下土壤質(zhì)量變化的貢獻(xiàn)度較大，可作為鐘山風(fēng)景區(qū)土壤健康狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)； 可以通過土壤酶活性和有機(jī)質(zhì)含量來動(dòng)態(tài)監(jiān)測景區(qū)土壤肥力； 需對(duì)游客數(shù)量進(jìn)行時(shí)空調(diào)控來控制生態(tài)環(huán)境容量，從而保證景區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)效益。

人為踩踏； 土壤理化性質(zhì)； 土壤酶； 因子分析法； 土壤綜合質(zhì)量指數(shù)

Abstract： 【Objective】 In this study, we investigated the degradation of soil quality under different degrees of tourist disturbance, in order to understand the impacts of tourist activities on soil, to inform management on restoring soil quality, to provide basic data and theoretical basis for the scenic spot of eco-tourism planning and management. 【Method】 We investigated the properties of soil close to the main trail at a scenic spot in the park. Specifically, we selected three trails around 3 m in width. Along each trail, we established 3 plots away from the edge of the trail. The first plot was 1 m away from the edge, which represents high disturbance region. The second plot was 3 m away from edge, which represent middle disturbance region. The third plot was the control located at 7 m away from the edge. In each plot, we collected soil samples from different soil layers to determine density, water content, water holding capacity, pH value, total nitrogen, available phosphorus and enzyme indices of the soil. Factor analysis, principal component analysis (PCA) and the variation partition analysis were conducted to determine the contribution of each factor to the soil quality. Finally, the soil quality under different tourism disturbances was calculated by summing up the indices. 【Result】 The results showed that，with the increasing level of tourist disturbance, the water content, porosity and moisture content of the soil decreased whereas the bulk density and pH value increased, and the impacts of all these soil properties in the 0-5 cm layer was greater than those in the 5-15 or 15-25 cm layer. For soil nutrients, carbon-nitrogen ratio tended to increase while soil organic matter, total nitrogen and available phosphorus all decreased with increasing intensity of tourist disturbance; Soil urease, acid phosphatase, invertase, catalase activity of the tourist disturbed area were lower than those of the control plots, soil quality decreased at the same time; With the increase of depth of the soil layers, soil quality appeared to increase first and followed by a decrease. As the control plots were not interfered, their soil qualities of topsoil were the best, and the soil quality in deeper layers was getting worse. 【Conclusion】 Among them, soil organic matter, total nitrogen, invertase activity had larger contributions to the soil quality under the tourism disturbance, which could be used as indicators of soil health in this scenic spot. Therefore, we can monitor dynamically soil organic matter by investigating enzyme and organic matter content. On the other hand, we should also control the ecological environmental capacity by controlling the number of tourists in both temporal and spatial dimensions to ensure the sustainable development of scenic area and ecological benefits.

Keywords： human trampling； physical and chemical soil properties； soil enzyme activity； factor analysis； integrated soil quality index

隨著旅游業(yè)迅速發(fā)展，各類風(fēng)景區(qū)開發(fā)數(shù)量以及游客人數(shù)急劇增長，多人次旅游活動(dòng)造成的干擾將一定程度影響風(fēng)景區(qū)的宏觀自然資源和微觀生態(tài)環(huán)境(Lucas-Borjaetal.， 2011； 譚紅妍等， 2014)。如今，踩踏作為旅游活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)最主要的干擾形式之一(Ceballos-Lascurain， 1998)，已成為環(huán)境與旅游發(fā)展的重點(diǎn)；而土壤作為對(duì)踩踏反應(yīng)較為敏感的環(huán)境因子和生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)及生長在其上的植被生態(tài)系統(tǒng)的生存有重要影響，對(duì)維系風(fēng)景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的健康與穩(wěn)定有重要作用(李鵬， 2012)。

人為踩踏首先改變土壤緊實(shí)度，致使土壤物理性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響土壤其他性狀。近年來，有關(guān)踩踏對(duì)土壤環(huán)境影響的研究調(diào)查樣地多集中在山地景區(qū)(Hiltbrunneretal.， 2012； 汪洪旭， 2014； 張淑花等， 2011)、濕地(王立龍等， 2013； 朱芳等， 2015)及特殊氣候區(qū)(Lemauvieletal., 2003； Talbotetal., 2003)，對(duì)普通旅游區(qū)的土壤環(huán)境影響研究較少。另外，研究多集中在土壤物理性質(zhì)及有機(jī)質(zhì)變化等方面，對(duì)踩踏引起土壤化學(xué)成分及土壤酶活性改變的研究較少，且研究結(jié)論不甚一致。

本研究以鐘山風(fēng)景區(qū)為研究對(duì)象，探討不同旅游干擾強(qiáng)度對(duì)土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分及土壤酶活性等指標(biāo)的影響，以期為風(fēng)景區(qū)的生態(tài)旅游規(guī)劃與管理提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

鐘山風(fēng)景區(qū)位于南京城區(qū)東北部(118°81′—118°88′E, 32°04′—32°09′N)。屬亞熱帶濕潤氣候，年降水量900～1 000 mm，年均氣溫15.7 ℃，全年無霜期233天。土壤屬黃棕壤和黃褐土，呈酸性或微酸性，pH小于5.5，剖面層次較為明顯，土質(zhì)較為黏重。風(fēng)景區(qū)植物資源豐富，種類繁多，森林覆蓋率達(dá)67.8%，是落葉闊葉林與常綠闊葉林混合生長地區(qū)，以麻櫟(Quercusacutissima)、楓香(Liquidambarformosana)、青岡(Cyclobalanopsisglauca)、石楠(Photiniaserrulata)和冬青(Ilexchinensis)等闊葉林為主，自然景觀豐富優(yōu)美，盛名享譽(yù)世界，每年接待游客數(shù)百萬人次。

2 研究方法

2.1樣方設(shè)置及土樣采集

已有研究(石強(qiáng)等， 2002； 鐘林生等， 2008)表明，游客對(duì)景區(qū)土壤的影響主要集中在距游道外緣3 m范圍內(nèi)，超過3 m土壤各指標(biāo)變化不明顯。因此，本研究選取3條寬度約為3 m的游道，在每條游道的垂直方向上設(shè)置1條7 m×1 m的調(diào)查樣帶，在每條樣帶上均選擇3個(gè)1 m×1 m樣方，其中，高強(qiáng)度干擾樣方距游道邊緣1 m處，踩踏厲害，地表無落葉雜草與其他灌木； 中等強(qiáng)度干擾樣方距游道邊緣3 m處，人類活動(dòng)較少，地面覆蓋少量灌木及雜草； 對(duì)照區(qū)距游道邊緣7 m，地被層生長旺盛，人未踏及，或者植被自然恢復(fù)能力大于人為干擾。

每個(gè)樣方分別取0～5，5～15 和15～25 cm土層土樣。每個(gè)樣方3點(diǎn)取土，每點(diǎn)每層取500 g土壤，去除可見的未分解和半分解的動(dòng)植物殘?bào)w和較大石礫，置于室內(nèi)自然風(fēng)干、過篩，以供土壤理化性質(zhì)分析及土壤酶活性測定。

2.2土壤理化性質(zhì)測定

土壤密度、孔隙度等物理性質(zhì)采用環(huán)刀法測定； 105～110 ℃烘干土壤至恒質(zhì)量測定土壤含水量，各物理性質(zhì)的測定參照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤分析方法》。pH采用電位法測定； 有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定； 土壤全氮、速效磷含量分別采用半微量凱氏法、鹽酸-硫酸浸提法測定； 脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定； 酸性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測定； 蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定； 過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測定(關(guān)松蔭， 1986)。

2.3土壤綜合質(zhì)量指數(shù)計(jì)算

2.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定 土壤各指標(biāo)因子對(duì)土壤質(zhì)量的作用不同，通常用權(quán)重表示其重要性程度及貢獻(xiàn)度。為克服人為因素影響，采用因子分析法計(jì)算主成分的方差貢獻(xiàn)率，并對(duì)該指標(biāo)在各主成分線性組合中的系數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均，以確定權(quán)重(劉世平等， 2008； 吳玉紅等， 2010)。具體計(jì)算步驟為： 1) 計(jì)算指標(biāo)在各主成分線性組合中的系數(shù)，其中指標(biāo)系數(shù)為因子負(fù)荷量與特征根開方的比值； 2) 計(jì)算主成分方差貢獻(xiàn)率，方差貢獻(xiàn)率越大則該主成分的重要性越強(qiáng)，即方差貢獻(xiàn)率可以看成是不同主成分的權(quán)重； 3) 對(duì)各指標(biāo)系數(shù)進(jìn)行歸一化處理以確定其權(quán)重。

2.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度的確定 隸屬度用于描述客觀事物的模糊界限，可用隸屬函數(shù)來表達(dá)。由于各評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際取值范圍不同，隸屬函數(shù)可以將各評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?～1的無量綱值即隸屬度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各土壤指標(biāo)的量綱歸一化(吳艷軍， 2014)。大多數(shù)指標(biāo)因子對(duì)土壤質(zhì)量的影響呈“S”形曲線或拋物線型。其中，土壤質(zhì)量含水量、孔隙度、持水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷及土壤酶為“S”形，見(1)式，土壤密度、pH為拋物線型(公式2)：

(1)

式中：F(x)為隸屬函數(shù)；x為評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際測定值；x1、x2、x3和x4分別為評(píng)價(jià)指標(biāo)的臨界值。

2.3.3 土壤綜合質(zhì)量指數(shù)的確定 根據(jù)加法合成原則，將各土壤因子隸屬度值進(jìn)行加權(quán)求和，計(jì)算土壤綜合質(zhì)量指數(shù)，以判斷該樣地土壤質(zhì)量受干擾的程度。計(jì)算公式如下：

(3)

式中： SIQI為土壤綜合質(zhì)量指數(shù)；Wi和Ni分別為第i指標(biāo)的權(quán)重和隸屬度值。

2.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)不同干擾強(qiáng)度下土壤各指標(biāo)采用單因素方差分析(one way ANOVA)，其差異性檢驗(yàn)采用最小二乘法(LSD)，顯著性水平為P<0.05。利用多元統(tǒng)計(jì)的因子分析和主成分分析確定各指標(biāo)因子的權(quán)重以表征樣地的土壤質(zhì)量。所有統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均用SPSS 19.0軟件完成，其余圖均在Origin 8.5軟件內(nèi)完成。

3 結(jié)果與分析

3.1土壤物理性質(zhì)

由表1可知： 同一土層下，隨干擾強(qiáng)度增加，土壤密度逐漸變大，但各處理差異不顯著； 與CK相比，0～5 cm土層土壤總孔隙度、非毛管孔隙度顯著降低，中等強(qiáng)度干擾分別降低了28.76%和60.56%，高強(qiáng)度干擾分別降低了31.20%和62.11%(P<0.05)； 同一干擾強(qiáng)度下，隨土層加深，土壤密度呈先下降后上升的趨勢，土壤孔隙度則相反； 同一土層下，隨干擾強(qiáng)度增加，土壤持水量呈遞減趨勢。同一干擾強(qiáng)度下，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾土壤持水量均以5～15 cm土層土最高，0～5 cm土層最低，且5～15和15～25 cm土層間差異不顯著。

3.2土壤化學(xué)性質(zhì)

不同干擾強(qiáng)度各土層土壤含水量差異均不顯著，整體變化趨勢與土壤持水量類似。同一土層下，隨干擾強(qiáng)度增加，土壤pH逐漸增加，但各處理差異不顯著。中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾0～5 cm土層土壤pH最高，分別為5.08和5.12。與CK相比，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾0～5 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著降低(P<0.05)，分別降低了32.09%和33.76%。與CK相比，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾0～5 cm土層土壤全氮和速效磷含量均顯著降低(P<0.05)，其中，中等強(qiáng)度干擾分別下降了47.11%和40.10%，高強(qiáng)度干擾分別下降了52.42%和47.90%； 與中等強(qiáng)度干擾相比，高強(qiáng)度干擾全氮含量降低幅度不顯著，僅為7.59%～10.04%。同一干擾強(qiáng)度下，隨土層加深，土壤全氮和速效磷含量呈先上升后下降的趨勢，且5～15和15～25 cm土層間差異均不顯著。隨干擾強(qiáng)度增加，土壤碳氮比增加，有機(jī)質(zhì)分解變差，CK樣方土壤碳氮比較低，腐殖質(zhì)易分解，但不同干擾強(qiáng)度各土層碳氮比差異均不顯著(表2)。

表1 不同旅游干擾強(qiáng)度對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響①Tab.1 Effects of different degrees of tourist disturbance on physical property of sample soil(mean±SD)

①同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同Different superscripts in the same column show significant difference(P<0.05)，the same below．

表2 不同旅游干擾強(qiáng)度對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響Tab.2 Effects of different degrees of tourist disturbance on chemical property of sample soil(mean±SD)

3.3土壤酶活性

由圖1可知，同一土層下，與CK相比，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾0～5 cm土層土壤脲酶活性顯著降低了65.71%和74.29%(P<0.05)。同一干擾強(qiáng)度下，5～15 cm土層土壤脲酶活性高于15～25 cm土層，但各土層差異不顯著。

同一土層下，與CK相比，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾0～5 cm土層土壤酸性磷酸酶活性降低了21.90%和29.52%； 且土壤酸性磷酸酶活性降低幅度小于土壤脲酶。同一干擾強(qiáng)度下，隨土層加深，土壤磷酸酶活性呈先上升后下降的趨勢，但各土層差異均不顯著。

同一土層下，與CK相比，0～5和5～15 cm土層土壤蔗糖酶活性均顯著降低，其中，中等強(qiáng)度干擾分別降低了81.12%和43.50%，高強(qiáng)度干擾分別降低了81.97%和60.66%； 且樣方土壤蔗糖酶活性降低幅度均大于土壤脲酶和土壤酸性磷酸酶。隨土層加深，CK土壤蔗糖酶活性逐漸下降，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾土壤蔗糖酶活性均呈先上升后下降的趨勢。

同一土層下，與CK相比，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾0～5 cm土層土壤過氧化氫酶活性顯著降低了32.05%和33.97%(P<0.05)； 且樣方土壤過氧化氫酶活性降低幅度大于磷酸酶，小于脲酶和蔗糖酶。

3.4土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

通過式(1)和(2)計(jì)算土壤各指標(biāo)因子的隸屬值(表3)，再根據(jù)表4和表5的特征根及因子負(fù)荷量計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，最后根據(jù)式(3)確定土壤綜合質(zhì)量指數(shù)。

從圖2可以看出：同一土層下，隨干擾強(qiáng)度增加，土壤質(zhì)量逐漸下降，其中高強(qiáng)度干擾樣方0～5 cm土層土壤質(zhì)量最差，與CK相比，分別下降了85.50%和76.42%； 隨土層加深，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾土壤質(zhì)量呈先上升后下降的趨勢； CK作為對(duì)照樣方，0～5 cm土層土壤質(zhì)量指數(shù)最好，為0.899，隨土層加深，土壤質(zhì)量逐漸下降。

圖1 不同旅游干擾強(qiáng)度對(duì)土壤酶活性的影響Fig.1 Effects of different degrees of tourist disturbance on enzymatic activity of sample soil

表3 不同土壤因子的隸屬度值Tab.3 The function values of different soil factors

表4 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)主成分特征根、貢獻(xiàn)率Tab.4 Eigenvalue and variance contributes of the main components for soil quality evaluation

4 討論

研究表明，隨干擾強(qiáng)度的增加，土壤pH逐漸增加，但差異不顯著(Sarahetal., 2007； Malmivaara-L?ms?etal.， 2008)。這主要是由于踩踏減少景區(qū)植被數(shù)量和覆蓋面積，加劇土壤板結(jié)，導(dǎo)致水土流失，其中一部分有機(jī)酸和無機(jī)酸隨之流失，土壤堿性增強(qiáng)(Schmidtetal.， 2011)。土壤壓實(shí)，單位體積內(nèi)土壤固體成分增加，土壤孔隙度減少，滲透性降低，鹽基離子淋溶作用的減弱，也可能導(dǎo)致土壤pH上升。

表5 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的負(fù)荷量和權(quán)重Tab.5 Value of component capacity and weights of the soil quality factors

圖2 不同干擾強(qiáng)度土壤綜合質(zhì)量指數(shù)Fig.2 Effects Soil integrated quality index of different degrees of tourist disturbance

隨干擾強(qiáng)度增加，土壤通氣性減弱，土壤動(dòng)物、微生物數(shù)量及其活動(dòng)速率降低，有機(jī)質(zhì)的輸出速率減慢，同時(shí)地表枯落物和植物根系的減少引起植物歸還量減少，最終降低土壤有機(jī)質(zhì)含量(陸林等， 2011)。土壤有機(jī)質(zhì)的有機(jī)態(tài)含氮化合物中儲(chǔ)藏了大部分土壤中的氮素，土壤氮的輸出主要依賴于有機(jī)質(zhì)的分解，且有機(jī)質(zhì)通過增加磷酸酶活性減少磷的吸附和固定，從而活化土壤中的磷，豐富磷庫，因此土壤全氮、速效磷含量變化取決于土壤有機(jī)質(zhì)含量變化(Grieve， 2001； Mekuriaetal.， 2007； 孟慶華等， 2007； 陳芙蓉等， 2012)。從土壤垂直結(jié)構(gòu)來看，土壤養(yǎng)分主要來源于枯落物、植物根系、土壤動(dòng)物及其殘?bào)w以及土壤微生物的分泌，枯落物分布在土壤表層，植物根系主要分布在0～20 cm土層中。隨土層加深，植物根系和微生物數(shù)量的減少直接影響土壤有機(jī)質(zhì)的來源，但由于踩踏對(duì)表層土壤影響最為直接，對(duì)表下層土壤影響逐漸減弱，因此干擾區(qū)土壤養(yǎng)分呈先上升后下降的趨勢。

研究表明，與CK相比，中等強(qiáng)度干擾和高強(qiáng)度干擾樣方0～5 cm土層土壤脲酶活性顯著降低，說明踩踏降低土壤的供氮水平和土壤氮素的利用率，減緩?fù)寥赖匮h(huán)致使土壤質(zhì)量下降(Wangetal.， 2011)。隨干擾強(qiáng)度增加，土壤磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性均逐漸降低。磷酸酶作為評(píng)價(jià)土壤生物活性和磷素供應(yīng)的指標(biāo)與土壤速效磷呈顯著正相關(guān)(r=0.745**)，且磷酸酶活性越高速效磷轉(zhuǎn)化速率越大(楊邦俊等， 1990； 司登宇， 2013； 舒媛媛等， 2016)。蔗糖酶活性反映了土壤有機(jī)碳的分解與轉(zhuǎn)化，為土壤提供可溶性營養(yǎng)物質(zhì)。土壤過氧化氫酶與土壤微生物密切相關(guān)可在一定程度上反映土壤生物化學(xué)反應(yīng)過程的強(qiáng)度(Frankenberger， 1983)。由于土壤酶類與土壤有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量密切相關(guān)，有機(jī)質(zhì)含量的減少會(huì)降低土壤全氮量，進(jìn)而影響土壤脲酶、蔗糖酶等一系列酶活性，協(xié)同降低土壤速效磷的轉(zhuǎn)化速率，減少其含量。

5 結(jié)論

踩踏降低土壤含水量、持水量和孔隙度，除土壤密度和碳氮比增加外，土壤養(yǎng)分和土壤酶活性也有不同程度的降低，且隨著土層加深，土壤養(yǎng)分及土壤酶含量大致呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，說明人為踩踏對(duì)鐘山風(fēng)景區(qū)土壤的影響效應(yīng)明顯，游道邊緣踩踏強(qiáng)度大，土壤基本裸露，表層土壤過于緊實(shí)，植物根系難以深入，致使表層土壤質(zhì)量較差，而表下層土和深層土影響不大。有機(jī)質(zhì)、全氮和蔗糖酶的土壤權(quán)重值最大，說明該指標(biāo)對(duì)土壤質(zhì)量的貢獻(xiàn)度最大，可表征風(fēng)景區(qū)土壤健康狀況。總之，人為踩踏已經(jīng)嚴(yán)重影響到風(fēng)景區(qū)的土壤質(zhì)量和生態(tài)效應(yīng)，可通過土壤酶活性和有機(jī)質(zhì)含量來動(dòng)態(tài)監(jiān)測景區(qū)土壤肥力，同時(shí)時(shí)空調(diào)控游客數(shù)量來控制生態(tài)環(huán)境容量，從而保證景區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和景觀效益。

陳芙蓉，程積民，劉 偉，等. 2012. 不同干擾對(duì)黃土區(qū)典型草原土壤理化性質(zhì)的影響. 水土保持學(xué)報(bào)，26 (2)： 105-110.

(Chen F R，Cheng J M，Liu W，etal. 2012. Effects of different disturbances on soil physical and chemical properties in the typical grassland of Loess Region. Journal of Soil and Water Conservation，26 (2)： 105-110. [in Chinese])

關(guān)松蔭. 1986. 土壤酶及其研究法. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社.

(Guan S Y. 1986. Soil enzyme and its research method. Beijing： China Agriculture Press. [in Chinese])

李 鵬，濮勵(lì)杰，章錦河. 2012. 旅游活動(dòng)對(duì)土壤環(huán)境影響的國內(nèi)研究進(jìn)展. 地理科學(xué)進(jìn)展，31 (8)： 1097-1105.

(Li P，Pu L J，Zhang J H. 2012. The influence of tourist activities on soil environment: an overview of research progress in China. Progress in Geography，31 (8)： 1097-1105. [in Chinese])

劉世平，陳后慶，聶新濤，等. 2008. 稻麥兩熟制不同耕作方式與秸稈還田土壤肥力的綜合評(píng)價(jià). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，24 (4)： 51-56.

(Liu S P，Chen H Q，Nie X T，etal. 2008. Comprehensive evaluation of tillage and straw returning on soil fertility in a wheat-rice double cropping system. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，24 (5)： 51-56. [in Chinese])

陸 林，鞏 劼，晉秀龍. 2011. 旅游干擾對(duì)黃山風(fēng)景區(qū)土壤的影響. 地理研究，30 (2)： 209-223.

(Lu L，Gong J，Jin X L. 2011. Impacts of tourist disturbance on soil in Huangshan Mountain scenic area. Geographical Research，30 (2)： 209-223. [in Chinese])

孟慶華，李根英. 2007. 山東主要土類有機(jī)質(zhì)及其與供磷特性的關(guān)系. 土壤通報(bào)，38 (1)： 25-28.

(Meng Q H，Li G Y. 2007. Soil organic matter as related to p releasing properties in different types of soil in Shandong Province. Chinese Journal of Soil Science，38 (1)： 25-28. [in Chinese])

石 強(qiáng)，雷相東，謝紅政. 2002. 旅游干擾對(duì)張家界國家森林公園土壤的影響研究. 四川林業(yè)科技，23 (3)： 28-33.

(Shi Q，Lei X D，Xie H Z. 2002. Tourism impacts on soil in Zhangjiajie National Forest Park. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology，23 (3)： 28-33. [in Chinese])

舒媛媛，黃俊勝，趙高卷，等. 2016. 青藏高原東緣不同樹種人工林對(duì)土壤酶活性及養(yǎng)分的影. 生態(tài)學(xué)報(bào)，36 (2)： 394-402.

(Shu Y Y，Huang J S，Zhao G J，etal. 2016. Effects of afforestation with different tree species on soil enzyme activities and nutrient content in eastern Qinghai Tibetan Plateau, China. Acta Ecologica Sinica，36 (2)： 394-402. [in Chinese])

司登宇. 2013. 鳳陽山不同林分類型土壤生物活性研究. 南京： 南京林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.

(Si D Y. 2013. Study on soil biological activity of different forest types in Fengyang Mountain. Nanjing： MS thesis of Nanjing Forestry University. [in Chinese])

譚紅妍，陳寶瑞，閆瑞瑞，等. 2014. 草地土壤微生物特性及其對(duì)人為干擾響應(yīng)的研究進(jìn)展. 草地學(xué)報(bào)，22 (6)： 1163-1170.

(Tan H Y，Chen B R，Yan R R，etal. 2014. Advances on soil microbiological characteristics of grassland ecosystems and its response to human disturbances. Acta Agrectir Sinica，22 (6)： 1163-1170. [in Chinese])

汪洪旭. 2014. 旅游干擾對(duì)九宮山景區(qū)土壤養(yǎng)分、微生物群落結(jié)構(gòu)及酶活性的影響. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版，(5)： 735-740.

(Wang H X. 2014. Influence of tourism disturbance on the soil nutrition, microbial community structure and its enzyme activity of the Jiugong Mountain national natural landscape protection zone. Journal of Shandong Agricultural University： Natural Science Edition，(5)： 735-740. [in Chinese])

王立龍，陸 林. 2013. 旅游干擾對(duì)太平湖國家濕地公園土壤酶活性及大型土壤動(dòng)物分布的影響. 濕地科學(xué)，11 (2) 212-2： 18.

(Wang L L，Lu L. 2013. Effects of tourism disturbances on activities of soil enzymes and soil macrofauna in Taiping Lake National Wetland Park. Wetland Science，11 (2)： 212-218. [in Chinese])

吳艷軍. 2014. 旅游活動(dòng)和不同土地利用方式對(duì)五臺(tái)山自然保護(hù)區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響. 山西： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.

(Wu Y J. 2014. Impacts of tourist activity and different land use patterns on the physical and chemical properties of soil in Mount Wutai Meadow Nature Reserve. Shanxi： MS thesis of Shanxi Agricultural University. [in Chinese])

吳玉紅，田霄鴻，南雄雄，等. 2010. 基于因子和聚類分析的保護(hù)性耕作土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)研究. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，18 (2)： 223-228.

(Wu Y H，Tian X H，Nan X X，etal. 2010. Evaluation of soil quality under conservation tillage via factor and cluster analyses. Chinese Journal of Eco-Agriculture，18 (2)： 223-228. [in Chinese])

楊邦俊，向世群. 1990. 有機(jī)肥對(duì)紫色水稻土磷酸酶活性及磷素轉(zhuǎn)化作用的影響. 土壤通報(bào)，(3)： 108-110.

(Yang B J，Xiang S Q. 1990. Studies on the effect of Organic fertilizer on phosphatase activity and phosphorus removal on purple paddy soil. Chinese Journal of Soil Science，(3)： 108-110. [in Chinese])

張淑花，趙美微，張雪萍. 2011. 旅游干擾對(duì)二龍山風(fēng)景區(qū)土壤和植被的影響. 土壤通報(bào)，(3)： 523-527.

(Zhang S H，Zhao M W，Zhang X P. 2011. Effects of tourism disturbance on soil and vegetation in Erlong Mountain Scenic Region. Chinese Journal of Soil scien，(3)： 523-527. [in Chinese])

鐘林生，柴江豪，謝 婷，等. 2008. 旅游活動(dòng)對(duì)黃石寨景區(qū)步道的影響評(píng)估. 地理研究，27 (5)： 1071-1077.

(Zhong L S，Chai J H，Xie T，etal. 2008. Assessment on trail impacts by tourism activities in Huangshizhai scenic spot of Zhangjiajie National Forest Park. Geographical Research，27 (5)： 1071-1077. [in Chinese])

朱 芳，白卓靈. 2015. 旅游干擾對(duì)鄱陽湖國家濕地公園植被及土壤特性的影響. 水土保持研究，22 (3)： 33-39.

(Zhu F，Bai Z L. 2015. Impacts of tourist disturbance on soil and plant properties of Poyang Lake National Wetland Park. Research of Soil and Water Conservation，22 (3)： 33-39. [in Chinese])

Ceballos-Lascurain H. 1998. Tourism，ecotourism，and protected areas： the state of nature-based tourism around the world and guidelines for its development. Geographical Journal，164(3)： 349.

Frankenberger W T，Dick W A. 1983. Relationships between enzyme activities and microbial growth and activity indices in soil. Soil Science Society of America Journal，47 (5)： 945-951.

Grieve I C.2001. Human impacts on soil properties and their implications for the sensitivity of soil systems in Scotland. Catena，42 (2)： 361-374.

Hiltbrunner D，Schulze S，Hagedorn F，etal. 2012. Cattle trampling alters soil properties and changes soil microbial communities in a Swiss sub-alpine pasture. Geoderma，170： 369-377.

Lemauviel S，Rozé F. 2003. Response of three plant Communities to trampling in a sand dune system in Brittany (France). Environmental Management，31 (2)： 227-235.

Lucas-Borja M E，Bastida F，Moreno J L，etal. 2011. The effects of human trampling on the microbiological properties of soil and vegetation in mediterranean mountain areas. Land Degradation & Development，22 (4)： 383-394.

Malmivaara-L?ms? M，Hamberg L，Haapam?ki E，etal. 2008. Edge effects and trampling in boreal urban forest fragments-impacts on the soil microbial community. Soil Biology & Biochemistry，40 (7)： 1612-1621.

Mekuria W，Veldkamp E，Haile M，etal. 2007. Effectiveness of exclosures to restore degraded soils as a result of overgrazing in Tigray，Ethiopia. Journal of Arid Environments，69 (2)： 270-284.

Sarah P，Zhevelev H M. 2007. Effect of visitors’ pressure on soil and vegetation in several different micro-environments in urban parks in Tel Aviv. Landscape & Urban Planning，83 (4)： 284-293.

Schmidt M W，Torn M S，Abiven S，etal. 2011. Persistence of soil organic matter as an ecosystem property. Nature，478 (7367)： 49-56.

Talbot L M，Turton S M，Graham A W. 2003. Trampling resistance of tropical rainforest soils and vegetation in the wet tropics of north east Australia. Journal of Environmental Management，69 (1)： 63-69.

Wang M，Markert B，Shen W，etal. 2011. Microbial biomass carbon and enzyme activities of urban soils in Beijing. Environmental Science & Pollution Research International，18 (6)： 958-967.

(責(zé)任編輯 于靜嫻)

ImpactsofRecreationalHumanTramplingonSoilPropertiesinZhongshanScenicPark

Wang Shutian Zhang Jinchi Zheng Danyang Wang Jinping Li Weiqiang

(NanjingForestryUniversityKeyLaboratoryofSoilandWaterConservationandEcologicalRestorationinJiangsuProvinceCollaborativeInnovationCenterofSustainableForestryinSouthernChinaofJiangsuProvinceNanjing210037)

S154.1

A

1001-7488(2017)08-0009-08

10.11707/j.1001-7488.20170802

2016-10-25；

2017-07-05。

江蘇省科技項(xiàng)目(BE2012344)； 林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201504406)； 江蘇省優(yōu)勢學(xué)科(PAPD)。

* 張金池為通訊作者。