牛莉芹,程占紅

1 山西財經(jīng)大學(xué)環(huán)境經(jīng)濟學(xué)院,太原 030006 2 山西財經(jīng)大學(xué)旅游管理學(xué)院,太原 030031

自20世紀(jì)90年代以來,伴隨著旅游開發(fā)的不斷深入,旅游目的地的生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。五臺山是典型的宗教旅游勝地、國家級重點風(fēng)景名勝區(qū),近3年來旅游接待人次持續(xù)攀升,年均接待400多萬人次,強烈的旅游活動已嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。五臺山又是“華北屋脊”,海拔較高,旅游中心區(qū)——臺懷鎮(zhèn)也海拔1600 m,自然生態(tài)環(huán)境相對高寒。生態(tài)系統(tǒng)一旦受到過多的人為干擾將難以恢復(fù),因而監(jiān)測和評價旅游景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的變化尤為重要。而植被作為一種最為敏感的生態(tài)要素,分析旅游對植被的影響則最能反映旅游生態(tài)問題。

20余年來國內(nèi)外學(xué)者們主要基于不同旅游干擾方式和不同植被生態(tài)響應(yīng)兩個視角來開展研究。國外的研究成果主要是從不同旅游活動干擾的視角來比較其對植被的影響,首先,將旅游活動與其他干擾方式相比較,如與放牧、全球氣候變化等干擾源相比較,結(jié)果表明,全球氣候變化的影響具有根本性,會涉及本土植物群落的變化,放牧活動具有廣泛性,旅游影響則相對較小,具有一定的局部性[1]。其次,就不同游憩方式對植被的影響進(jìn)行比較,Pickering 和Hill等比較了徒步、騎馬和山地自行車活動對植被和土壤的生態(tài)影響[2],同時,還綜合評價了徒步和山地自行車對亞高山草甸的影響[3]。T?rn等比較了在不同森林類型中徒步、騎馬和滑雪運動對游徑和植被的影響[4]。Roux-Fouillet等利用長期的野外實地樣方觀測,比較了不同滑雪道的管理模式對山地植被和土壤的影響[5]。從植被生態(tài)的角度來開展的研究成果,國內(nèi)外都很多,主要表現(xiàn)在敏感植物種的變化、群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性、生態(tài)位、種間關(guān)系等領(lǐng)域。例如,Tzatzanis等基于植物指示種和生物多樣性,來測算景觀的價值,從而揭示了植被景觀對于旅游干擾的生態(tài)響應(yīng)[6]。楊紅玉等分析了抗踩踏植物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其存活策略等生物學(xué)特性[7]。朱珠等分析了九寨溝旅游干擾對林下植物多樣性的影響及其差異[8]。張桂萍等基于種間關(guān)系的研究方法,分析了旅游干擾對歷山亞高山草甸種間關(guān)聯(lián)的影響[9]。晉秀龍等從物種多樣性的視角研究了旅游活動對九華山植物群落的影響[10]。程占紅等基于生態(tài)位理論,構(gòu)建了物種生態(tài)響應(yīng)的速率模式[11],并對五臺山亞高山草甸的生態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了測算[12]。上述這些研究工作更多的僅是單純從物種多樣性、種間關(guān)系、生態(tài)位、以及物種或植被的單個生態(tài)特征來測算和描述,至于從整體上來系統(tǒng)地評價旅游對景區(qū)植被影響的研究工作還較欠缺。李貞等構(gòu)建了群落景觀重要值、敏感水平等評價指標(biāo),并研究了旅游對丹霞山植被的影響[13],但其研究工作尚未構(gòu)建起一個系統(tǒng)的評價體系,而且沒有考慮群落結(jié)構(gòu)、以及各種植被層的生態(tài)特性。不同地域植被生態(tài)不同,評價體系應(yīng)有所不同。五臺山是典型的溫帶山地型森林植被類型,以往關(guān)于植被生態(tài)學(xué)的研究主要涉及植物區(qū)系和物種多樣性[14]、全球氣候變化下的林線生態(tài)變化及其附近物種多樣性[15]、旅游影響下的物種多樣性[16]、生態(tài)位和格局等[17],缺乏旅游活動對植被影響的綜合性評價。為此,在充分借鑒其他學(xué)者研究的基礎(chǔ)上,將構(gòu)建一套衡量旅游對植被影響的評價體系,并以五臺山為例進(jìn)行實證分析,以有助于五臺山景區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

1 研究方法

1.1 取樣調(diào)查

取樣調(diào)查具體參見文獻(xiàn)[16]。

1.2 指標(biāo)體系及其計量

本文建立的評價體系有4個層次、27個具體指標(biāo),包括植被景觀重要值、物種多樣性、群落結(jié)構(gòu)比、陰生種比值、伴人種比值和旅游影響系數(shù)6個方面。

(1)景觀重要值(landscape important value,簡稱LIV)在本文中的含義和計量與以往李貞等[13]所采用的有所不同。以往的LIV考慮到群落的物種、結(jié)構(gòu)、美學(xué)等因素,比較復(fù)雜,故其涵義既反映生態(tài)價值,又體現(xiàn)旅游價值,具有一定的復(fù)雜性和模糊性。在本研究中,LIV僅僅反映其生態(tài)價值,包括喬木重要值、灌木重要值和草本重要值3個方面,其計算公式如下：

喬木重要值=(相對密度+相對高度+相對優(yōu)勢度)/300；

灌木、草本重要值=(相對蓋度+相對高度)/200。

其中,

(2)物種多樣性(species diversity,簡稱SD)主要包括豐富度、均勻度和多樣性3個方面[18],本文用9個指標(biāo)分別從喬木層、灌木層和草本層3個方面來反映植被景觀中物種的豐富度、均勻度和綜合多樣性。對于3種多樣性指數(shù),各有不同的測量方法。為了避免樣地中單優(yōu)種的多樣性指數(shù)為零或無窮大的情況,采用如下方法來進(jìn)行。

豐富度指數(shù)采用：

R=S

均勻度指數(shù)采用：

E4=(1/λ)/eH′

物種多樣性指數(shù)采用：

式中,S：樣地中的物種總數(shù)；N：S個種的全部重要值之和；Ni：第i個種的重要值。

(3)群落結(jié)構(gòu)比(proportions in community structure,簡稱PCS)是反映旅游開發(fā)對植物群落結(jié)構(gòu)影響的一個重要指標(biāo)。植物群落的成層現(xiàn)象主要決定于植物的生活型。根據(jù)朗基耶爾生活型,有高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隱芽植物和一年生植物,其中,高位芽植物又依高度分為4個亞類,即大高位芽植物、中高位芽植物、小高位芽植物與矮高位芽植物[19]。群落結(jié)構(gòu)比就是用不同生活型植物所占的重要程度來表征。根據(jù)生活型的具體分類,群落結(jié)構(gòu)比共有3層、8個具體指標(biāo)。

(4)陰生種比值(negative species proportion,簡稱NSP)指樣地中陰生植物種類所占的重要程度。其值愈大,說明其依存的生態(tài)環(huán)境愈佳。

(5)伴人種比值(proportion of species in close proximity to human beings,簡稱PS)指伴人植物在樣地中所占的重要程度。比值愈大,人為影響愈強。當(dāng)樣地為居民區(qū)、商業(yè)區(qū)或寺廟區(qū)時,伴人種比值均計為1。

(6)旅游影響系數(shù)(tourism influencing index,簡稱TII)指旅游活動對植被景觀的干擾程度。TII越大,說明旅游破壞強度越強,旅游管理質(zhì)量越差。旅游影響主要包括垃圾、踐踏、折枝損壞現(xiàn)象等,其賦值見文獻(xiàn)[20]。當(dāng)樣地為居民區(qū)、商業(yè)區(qū)或寺廟區(qū)時,旅游影響系數(shù)均計為1。

從指標(biāo)性質(zhì)看,伴人種比值和旅游影響系數(shù)屬于負(fù)值,其絕對值愈大,植被景觀愈差,旅游活動的生態(tài)負(fù)效應(yīng)愈大。景觀重要值、物種多樣性、群落結(jié)構(gòu)比和陰生種比值屬于正值,其值愈大,說明植被景觀愈好,旅游干擾愈小。

1.3 分析方法

本文運用層次分析法(analytic hierarchy process, AHP)逐層確定上述指標(biāo)體系中各個層次的指標(biāo)的權(quán)重。通過AHP確定各指標(biāo)的權(quán)重以后,便可以定量地比較植被景觀的各種特征,最終確定植被景觀對旅游開發(fā)生態(tài)效應(yīng)的性質(zhì)和大小,從而劃分出不同性質(zhì)的生態(tài)區(qū)域。

2 結(jié)果與分析

在層次分析法中,需要進(jìn)行一致性檢驗,其中,CI是一致性指標(biāo),CI=0,表示有完全的一致性；CI接近于0,表示具有滿意的一致性；CI越大,不一致性越嚴(yán)重。CR是隨機一致性比率,當(dāng)CR<0.1時,表明具有滿意的一致性。根據(jù)AHP法的計算結(jié)果可知(表1),在本研究中所構(gòu)建的9個判斷矩陣中,CI值都非常接近于0,CR值也均都小于0.1,說明它們均具有滿意的一致性。

根據(jù)AHP法,各層次的指標(biāo)權(quán)重結(jié)果見表1。通過分析各指標(biāo)的權(quán)重,可以看出各指標(biāo)對于該層總目標(biāo)的重要性。在第一層次中,對于旅游開發(fā)與植被景觀之間的生態(tài)效應(yīng),景觀重要值的權(quán)重最大,其次是群落結(jié)構(gòu)比,第三是物種多樣性,第四是旅游影響系數(shù),最小的是伴人種比值和陰生種比值。在第二層次中,對于景觀重要值而言,喬木重要值的權(quán)重最大,其次是灌木重要值,最小的是草本重要值；對于物種多樣性而言,其重要性依次是喬木層、草本層、灌木層；在群落結(jié)構(gòu)上,生活型植物的重要性依次是高位芽、地上芽、地面芽、隱芽、一年生植物；對于旅游影響系數(shù)而言,各指標(biāo)的權(quán)重大小依次是林木更新影響系數(shù)>植被層現(xiàn)狀系數(shù)>垃圾影響系數(shù)>折枝影響系數(shù)>踐踏影響系數(shù)。在第三層次中,對于喬木層、灌木層和草本層的物種多樣性而言,豐富度的權(quán)重都是最大的,其次是多樣性,最小的是均勻度；對于高位芽植物比例而言,各生活型的權(quán)重依次是大高位芽植物比例>中高位芽植物比例>小高位芽植物比例>矮高位芽植物比例。依據(jù)各個指標(biāo)的權(quán)重(表1),分別計算植被景觀的各種特征值。

表1 層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重

A：旅游開發(fā)與植被景觀之間的生態(tài)效應(yīng),The ecological effect of tourism development on vegetation landscapes；B1：景觀重要值,Landscape importance value；B2：物種多樣性,Species diversity；B3：群落結(jié)構(gòu)比,Proportions in community structure；B4：陰生種比值,Negative species proportion；B5：伴人種比值,Proportion of species in close proximity to human beings；B6：旅游影響系數(shù),Tourism influencing index；C1：喬木重要值,Tree importance value；C2：灌木重要值,Shrub importance value；C3：草本重要值,Herb importance value；C4,喬木層物種多樣性,Species diversity of tree layer；C5：灌木層物種多樣性,Species diversity of shrub layer；C6：草本層物種多樣性,Species diversity of herb layer；C7：高位芽植物比例,Phanerophyte proportion；C8：地上芽植物比例,Chamaephyte proportion；C9：地面芽植物比例,Hemicryptophyte proportion；C10：隱芽植物比例,Cryptophyte proportion；C11：一年生植物比例,Proportion of annual plants；C12：垃圾影響系數(shù),Rubbish influencing index；C13：踐踏影響系數(shù),Trampling influencing index；C14：折枝影響系數(shù),Damaging branch influencing index；C15：林木更新影響系數(shù),Forest regeneration influencing index；C16：植被層現(xiàn)狀系數(shù),Vegetation situation influencing index；D1：喬木層豐富度,The richness of tree layer；D2：喬木層均勻度,The evenness of tree layer；D3：喬木層多樣性,The diversity of tree layer；D4：灌木層豐富度,The richness of shrub layer；D5：灌木層均勻度,The evenness of shrub layer；D6：灌木層多樣性,The diversity of shrub layer；D7：草本層豐富度,The richness of herb layer；D8：草本層均勻度,The evenness of herb layer；D9：草本層多樣性,The diversity of herb layer；D10：大高位芽植物比例,Large phanerophyte proportion；D11：中高位芽植物比例,Middle phanerophyte proportion；D12：小高位芽植物比例,Small phanerophyte proportion；D13：矮高位芽植物比例,Short and small phanerophyte proportion

在五臺山旅游區(qū),由于旅游景點分布的空間差異,因而不同方向上旅游開發(fā)程度不一,相應(yīng)地,不同方向上也有著不同的旅游吸引力和不同強度的旅游干擾。為此,從不同方向上(即不同樣線上),來分析旅游開發(fā)與植被景觀之間的生態(tài)效應(yīng)。

2.1 正東方向

正東方向首先經(jīng)過了塔院寺、街道區(qū)、居民區(qū)和商業(yè)區(qū),這些區(qū)屬于人為活動強烈干擾區(qū),僅有一些喬木種或草本植物偶然出現(xiàn),未能形成一個小的植物群落；其次,樣線經(jīng)過的植被區(qū)域才依次由單純的草本層向喬灌草并存的區(qū)域類型過渡,其中E6—E9為草本群落,E10和E11為青楊群落(Comm.Populuscathayana),E12為華北落葉松群落(Comm.Larixprincipis-rupprechtii)。

由表2可知,樣地E1—E5的景觀重要值(LIV)、物種多樣性(SD)、群落結(jié)構(gòu)比(PCS)和陰生種比值(NSP)均為0,而伴人種比值(PS)和旅游影響系數(shù)(TII)均為1,這一結(jié)果與這類區(qū)域的性質(zhì)和植被現(xiàn)狀相一致。隨著距離的增加,即從E6—E12,LIV、SD、PCS和NSP4種特征值在總體上有一個不斷增長的趨勢,PS和TII值卻在不斷減小。這說明旅游干擾越來越小,植被景觀的質(zhì)量越來越好。就植被景觀的類型來講,喬木景觀的各種特征遠(yuǎn)遠(yuǎn)要好于草本景觀。在草本景觀中(E6—E9),盡管建群種不同,但是隨著距離的增加,即干擾越來越小的情況下,LIV、SD、PCS和NSP4種特征值表現(xiàn)出一致增大的趨勢；在喬木景觀中,由于群落性質(zhì)不同,景觀卻有不同的特征。從E10—E12,除NSP外,LIV、SD和PCS都在E11達(dá)到最大值,隨后又開始下降。E11和E12的旅游干擾近乎相等,這說明在自然條件和旅游干擾近乎相等的情況下,青楊群落的景觀特征要大于華北落葉松群落的景觀特征。從生態(tài)效應(yīng)值(EIV)來看,EIV有正負(fù)之分,E1—E7為負(fù)值,E8—E12為正值。這說明對于旅游開發(fā)的生態(tài)響應(yīng),植被景觀在近距離處表現(xiàn)出明顯的生態(tài)負(fù)效應(yīng),而在遠(yuǎn)距離處EIV越來越大。

從自然條件來看,該樣帶的海拔不斷升高,地形由平地向山地沿伸,且坡度越來越大,坡向在山地區(qū)域基本一致。而地形較陡的地方,植被景觀較好,說明旅游開發(fā)程度大的區(qū)域首選地形平緩區(qū)。

表2 正東方向植被景觀特征

2.2 東北方向

東北方向首先經(jīng)過了寺廟區(qū)和居民區(qū)(NE1—NE7,NE9),其次才是草本景觀區(qū)(NE8,NE10—NE12)、喬木景觀區(qū)(NE13—NE21)。在喬木景觀區(qū),群落類型比較復(fù)雜,有青楊群落(NE13、NE14和NE16)、華北落葉松群落(NE15和NE21)、杏樹群落(Comm.Prunusarmeniaca)(NE17)、青杄群落(Comm.Piceawilsonii)(NE18和NE19)、油松群落(Comm.Pinustabulaeformis)(NE20)。該樣帶海拔在1600—1700 m之間,草本景觀區(qū)部分屬于農(nóng)田棄耕地,喬木景觀區(qū)的坡度普遍較陡,坡向基本為南坡或東南坡,坡形為線性,坡位為中下坡。東北方向是進(jìn)入五臺山的北大門,該樣帶除受旅游景點影響外,還受到附近交通線路的影響。

由表3可知,樣地NE1—NE7和NE9的LIV、SD、PCS和NSP均為0,PS和TII均為1。隨著距離的增加,盡管LIV、SD、PCS和NSP4值因不同的群落類型而有所波動,但是它們都有一個不斷增大的趨勢；而PS和TII都是在明顯地下降。至于EIV,隨著距離的增加,EIV越來越大。其中,在寺廟區(qū)和居民區(qū)、草本景觀區(qū),植被景觀都表現(xiàn)出生態(tài)負(fù)效應(yīng),在喬木景觀區(qū)則表現(xiàn)出正效應(yīng)。從不同類型的植被景觀而言,無論LIV、SD、PCS,還是NSP,喬木景觀區(qū)都比草本景觀區(qū)要大；但是喬木景觀區(qū)的PS和TII都要小于草本景觀區(qū)。在喬木景觀區(qū),因群落類型不同,植被特征變化復(fù)雜。相對而言,青楊群落的LIV、SD和NSP都較小,而PCS與其他群落類型近于相當(dāng)。杏樹群落的各種特征值也很小。青杄、油松和華北落葉松群落的4個特征值卻相對較大。這種差異可能有2個原因：首先,青楊、杏樹群落距中心區(qū)較近,受到的干擾大；青杄、油松和華北落葉松群落距中心區(qū)較遠(yuǎn),旅游干擾很小。第二,可能由于種群的生物學(xué)特性所造成的。不同種群有不同的生態(tài)習(xí)性,相應(yīng)地群落內(nèi)的微環(huán)境如光照、水分等便有所差異,從而有著不同的植被特征。如實際調(diào)查中,青楊、杏樹群落僅有喬木和草本兩個植被層次,而青杄、華北落葉松群落中有時還會出現(xiàn)灌木層。

表3 東北方向植被景觀特征

2.3 正北方向

正北方向依次經(jīng)過寺廟區(qū)(N1—N6)、喬木景觀區(qū)(N7—N15)。其中,樣地N7—N9為青楊群落,N10—N15為華北落葉松群落。該樣帶海拔在1600—1800 m之間,地勢逐漸升高。在喬木景觀區(qū),坡度較陡,坡形為線形。青楊群落在東坡,位于山坡上部；華北落葉松群落在東北坡,位于中下坡。

由表4可知,寺廟區(qū)植被景觀特征與上述樣線相同。隨著距離的增加,LIV、SD、PCS、NSP和EIV都有增大的趨勢,而PS和TII都在減小。就不同群落類型看,青楊群落受到的旅游干擾明顯要大于華北落葉松群落,SD、PCS、NSP和EIV也反映了這一生態(tài)趨勢,即前者的4種特征值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者。至于LIV,青楊群落要大于華北落葉松群落,這可能說明青楊種群對于旅游干擾有著生物生態(tài)學(xué)方面的獨特性。就同一群落類型如華北落葉松群落,不同距離帶上有不同程度的旅游干擾,景觀特征也有差異。距離愈遠(yuǎn),LIV、SD、PCS和NSP相對愈大,但是在距離中等的地方,某些特征值卻較大,如N13處的LIV、PCS和NSP分別為0.1504、0.3569和0.488,N12處的SD為2.5183,這說明中度干擾有利于植物生長,植被景觀表現(xiàn)良好。

表4 正北方向植被景觀特征

2.4 西北方向

在西北方向上,NW2為居民區(qū),NW1、NW3、NW4和NW7為草本區(qū),NW5和NW8為灌草區(qū),NW6為青楊群落區(qū),NW9和NW10為青杄群落區(qū)。該樣帶海拔在1600—1730 m之間,近距離處為居民區(qū)和棄耕地,其他樣地坡度較陡,坡向為東坡或東南坡,坡形為線形,屬于下坡。

由表5可知,除居民區(qū)外,隨著距離的增加,LIV、SD、PCS、NSP和EIV總體上都有一個不斷增加的趨勢,PS和TII卻不斷減小。這一總體態(tài)勢體現(xiàn)了植被景觀由草本區(qū)向灌草區(qū)、喬灌草區(qū)演替的趨勢,也說明其生態(tài)效應(yīng)由負(fù)性向正性發(fā)展。居民區(qū)和草本區(qū)基本屬于負(fù)效應(yīng)區(qū),灌草區(qū)和喬灌草區(qū)屬于正效應(yīng)區(qū)。部分樣地由于自身原因,其景觀特征值有所變化。與其他樣線相類似,LIV、SD、PCS、NSP和EIV5個特征值有以下變化趨勢：草本區(qū)<灌草區(qū)<喬灌草區(qū)。青楊群落區(qū)和青杄群落區(qū)相比,前者所受的旅游干擾大于后者,相應(yīng)地,前者SD、PCS和NSP值小于后者,但是前者的LIV卻遠(yuǎn)大于后者,這又進(jìn)一步說明了青楊種群有著獨特的生物生態(tài)學(xué)特性。

2.5 正西方向

正西方向經(jīng)過草本區(qū)(W1—W4,W6)、灌草區(qū)(W5)、喬灌草區(qū)(W7—W9)。W1—W5為農(nóng)田棄耕地和墳地區(qū),因而PS非常高。喬灌草區(qū)均在坡地中部,坡度較緩,為線形坡,坡向為東坡。其中,W7為白杄群落區(qū),W8和W9為華北落葉松群落區(qū)。

表5 西北方向植被景觀特征

由表6可知,隨著距離的增加,植被景觀由草本區(qū)向灌草區(qū)、喬灌草區(qū)過渡,LIV、SD、PCS、NSP和EIV相應(yīng)地增大,PS和TII相應(yīng)地減小。草本區(qū)除W6外,均為生態(tài)負(fù)效應(yīng)區(qū)。白杄群落區(qū)和華北落葉松群落區(qū)相比,前者的LIV、SD、PCS、NSP和EIV5個特征值均小于后者。這說明不同類型的群落,其景觀特征有所差異。就草本區(qū)而言,盡管建群種不相同,但仍有這種趨勢——距離越近,LIV、SD、PCS、NSP和EIV越來越小。這說明在旅游干擾下,草本層中的建群種對于整個群落的生態(tài)作用非常有限,其作用遠(yuǎn)不及喬木層中的建群種。

表6 正西方向植被景觀特征

2.6 西南方向

西南方向經(jīng)過街道區(qū)(SW1)、草本區(qū)(SW2—SW5,SW7—SW8,SW11—SW12)、灌草區(qū)(SW6,SW10,SW13)和喬灌草區(qū)(SW9,SW14)。其中,樣地SW4—SW8為農(nóng)田區(qū),棄耕時間較短。樣地SW9—SW13位于棄耕時間較長、線形的中下坡上,坡向為東北坡,坡度較陡,不宜墾殖,現(xiàn)在已經(jīng)演替為灌草區(qū)。

由表7可知,隨著距離的增加,植被景觀向草本區(qū)、灌草區(qū)和喬灌草區(qū)演替,相應(yīng)地,LIV、SD、PCS、NSP和EIV越來越大,PS和TII越來越小。只是由于演替中灌草區(qū)、草本區(qū)景觀交錯分布,某些特征值忽高忽低,但是并沒有改變植被景觀演替的總態(tài)勢。SW9為青楊群落區(qū),與其他樣帶相類似,LIV、SD、PCS、NSP和EIV都偏大,又說明了青楊種群的獨特性。樣帶末端為華北落葉松群落,因未受到旅游活動的干擾,各種特征值最大。

表7 西南方向植被景觀特征

2.7 正南方向

正南方向經(jīng)過停車場(S1—S2)、草坪區(qū)(S3—S5)、居民區(qū)和商業(yè)服務(wù)區(qū)(S6—S7,S10—S28)、草本區(qū)(S8,S29—S30)、灌草區(qū)(S32—S33,S37—S38)和喬灌草區(qū)(S9,S31,S34—S36,S39—S41)。其中,S9,S31,S34,S36,S40—S41是青楊群落區(qū),S35是油松群落區(qū),S39是白樺群落區(qū)。樣地S1—S28地勢平坦,是居民區(qū)和旅游開發(fā)的中心地段。S32—S41位于交通路線附近的山坡上,坡度較陡,坡向為東坡、東北或東南坡,大部分樣地為線形的中下坡。

由表8可知,在南線,居民區(qū)和商業(yè)區(qū)交錯分布,旅游開發(fā)程度大,原有植被已經(jīng)被人工景觀所代替,僅在部分地段有人工植被存在或為棄耕地。如樣地S3—S5為草坪區(qū),S3和S4為人工草地,S5為人工灌草地,它們只是因旅游業(yè)發(fā)展的需求而存在,其景觀特征值相對遠(yuǎn)距離處要小。樣地S12在農(nóng)田棄耕地上。樣地S8為草本區(qū),樣地S9為喬灌草區(qū),它們只是因梵仙山的地形阻隔而得以保存。如果排除人工植被和地形因素的影響,植被景觀的LIV、SD、PCS、NSP和EIV5個特征值仍表現(xiàn)出隨著距離的增加而不斷增大的趨勢,相應(yīng)地,PS和TII越來越小。這與植被景觀由人工區(qū)向草本區(qū)、灌草區(qū)和喬灌草區(qū)演化的趨勢相吻合。就不同類型的植被景觀而言,LIV、SD、PCS、NSP和EIV仍表現(xiàn)出：草本區(qū)<灌草區(qū)<喬灌草區(qū)。其中,人工區(qū)和草本區(qū)大部分是生態(tài)負(fù)效應(yīng)區(qū)。在樣地S31—S41段,灌草區(qū)和喬灌草區(qū)交錯更替,這可能與人類活動有關(guān)。居民區(qū)附近因人類活動破壞,植被演替為灌草區(qū),相應(yīng)地,其植被景觀特征值也減小,如樣地S37—S38；寺廟區(qū)附近由于宗教原因,植被完好,如樣地S35的LIV、SD、PCS、NSP和EIV都較大。在喬灌草區(qū),不同種群的生態(tài)作用仍有差異。如青楊的LIV值相對比白樺的要大,但是青楊群落的結(jié)構(gòu)相對簡單,灌木層不發(fā)達(dá)。

表8 正南方向植被景觀特征

2.8 東南方向

東南方向經(jīng)過寺廟區(qū)(SE1)、草坪區(qū)(SE2—SE4)、居民區(qū)和商業(yè)區(qū)(SE5—SE8)、草本區(qū)(SE9—SE11)和喬灌草區(qū)(SE12—SE14)。大部分地段地勢開闊和平坦,是居民區(qū)和商業(yè)區(qū)。僅有喬灌草區(qū)位于線形的中下坡上,坡向為北坡,坡度較大。

由表9可知,隨著距離的增加,植被景觀的LIV、SD、PCS、NSP和EIV都有越來越大的趨勢,而PS和TII卻越來越小。在近距離處的草坪區(qū),各種特征值較大,這是由于人工植被的作用。不同類型的植被,其景觀特征值不一樣。喬灌草區(qū)的景觀特征值大于草本區(qū)的景觀特征值。樣地SE12—SE14是青楊群落區(qū),對青楊群落來講,顯然,距離愈遠(yuǎn),各種特征值愈大,這是由于旅游活動的干擾在不斷減小。

表9 東南方向植被景觀特征

2.9 整體態(tài)勢

由上述可知,在臺懷鎮(zhèn)的東、東北、北、西北、西、西南、南和東南方向上,分別取12、21、15、10、9、14、41和14個樣地。根據(jù)取樣的原則(每條樣帶取至植被幾乎沒有受到干擾為止)可知,樣地的數(shù)目在一定程度上反映了該樣帶上旅游開發(fā)程度的大小,樣地數(shù)量愈多,旅游活動愈強。由此可以推斷,在五臺山旅游區(qū),正南和東北方向開發(fā)程度最強,其次是正北、東南和西南、正東,最弱的是西北和正西方向。這種開發(fā)程度的空間格局,與旅游景點的分布和地形因素有著密切的關(guān)系。旅游景點主要指寺廟景觀,不同寺廟有歷史長短、規(guī)模和重要性等方面的差異,因而它們有著不同的影響力,而且其地理分布或多或少受佛教因素的影響。因此不同方向上旅游景點有多有少。正南、東北和正北方向上寺廟多,而西北和正西方向上就很少。地形因素首先制約著人類活動的范圍,人類總是優(yōu)先選擇地勢開闊和平坦的地方來從事生活和生產(chǎn),如臺懷鎮(zhèn)的居民區(qū)和商業(yè)區(qū)的區(qū)位就是如此,正南和東北方向上都比較開闊和平坦,居民區(qū)和商業(yè)區(qū)在此密集分布,而在正西方向上全為山坡。相反,較大的坡度總是限制人類活動,如每條樣帶總是沿伸到坡度較大的地方,末端樣地總是坡度較陡,植被生長良好。其次,地形有時候也制約著旅游景點的布局,如黛螺頂?shù)牡乩砦恢玫貏葺^高,坡度較大,本應(yīng)無人問津,相反,正是因為這種地勢而成為人們“小朝臺”的理想之處,從而使正東方向上的旅游活動有所增強。總之,五臺山旅游開發(fā)的空間格局是景點分布和地形因素共同作用的結(jié)果。

根據(jù)不同方向上的植被景觀特征值可知,隨著距大白塔距離的增加,植被景觀依次由沒有和零星區(qū)或人工植被區(qū)(即寺廟區(qū)、居民區(qū)和商業(yè)區(qū)、草坪區(qū))向草本區(qū)、灌草區(qū)和喬灌草區(qū)的方向演替。相應(yīng)地,LIV、SD、PCS、NSP和EIV越來越大,PS和TII越來越小。這些說明在每條樣帶上,近距離處旅游開發(fā)強烈,距離愈遠(yuǎn),旅游干擾愈小。

如果根據(jù)EIV進(jìn)行如下劃分：Ⅰ類區(qū),EIV=-0.2646；Ⅱ類區(qū),-0.26460.25。那么可將整個五臺山旅游區(qū)分為如下植被景觀區(qū)：Ⅰ類區(qū)包括E1—E5、NE1—NE7、NE9、N1—N6、NW2、SW1、S1—S2、S6—S7、S10—S11、S13—S28、SE1、SE5、SE7—SE8共47個樣地；Ⅱ類區(qū)包括E6—E7、NE8、NE10—NE12、NW1、NW3—NW4、W1—W4、SW2、SW4—SW5、SW8、S8、S12、S29—S30、SE2—SE3、SE6、SE9—SE10共26個樣地；Ⅲ類區(qū)包括E8—E9、NE13—NE14、NE16—NE17、N7—N9、NW5、NW7—NW8、W5—W6、SW3、SW6—SW7、SW10—SW13、S3—S5、S9、S31—S34、S37—S38、SE4、SE11共33個樣地；Ⅳ類區(qū)包括E10—E12、NE15、NE18—NE21、N10—N15、NW6、NW9—NW10、W7—W9、SW9、SW14、S35—S36、S39—S41、SE12—SE14共30個樣地。Ⅰ類區(qū)面積最大,包括寺廟區(qū)、居民區(qū)和商業(yè)區(qū),旅游開發(fā)程度最強烈,原有植被已經(jīng)不存在,僅有零星的植物種類；Ⅱ類區(qū)均為草本區(qū),距離中心區(qū)較近,旅游破壞強烈,原有植被退化為草本類型；Ⅲ類區(qū)植被類型復(fù)雜,既有灌草區(qū),又有質(zhì)量較好的草本區(qū),還包括質(zhì)量較差的喬灌草區(qū),面積也較大,人為活動較多；Ⅳ類區(qū)均為喬灌草區(qū),距離中心區(qū)較遠(yuǎn),受到的旅游干擾較小或者幾乎沒有。

3 結(jié)論與討論

本文針對旅游開發(fā)對植被景觀的影響,構(gòu)建了一套涉及4個層次、27個具體指標(biāo)的評價體系,并結(jié)合五臺山旅游區(qū)野外生態(tài)調(diào)查進(jìn)行了實證分析,得出如下結(jié)論：(1)在不同方向上,隨著距離的增加,旅游活動越來越少,植被景觀依次由居民區(qū)、商業(yè)區(qū)或人工植被區(qū)向草本區(qū)、灌草區(qū)和喬灌草區(qū)的方向演替。相應(yīng)地,LIV、SD、PCS、NSP和EIV越來越大,PS和TII越來越小。(2)不同的植被類型,其景觀特征明顯不同。對于LIV、SD、PCS、NSP和EIV5個特征值的表征,草本區(qū)<灌草區(qū)<喬灌草區(qū)；至于PS和TII,草本區(qū)>灌草區(qū)>喬灌草區(qū)。不同的群落類型,其景觀特征也有所差異。如青楊群落區(qū)與華北落葉松群落區(qū)、白杄群落區(qū)的景觀特征值的比較都說明了在旅游干擾下不同種群有不同的生物生態(tài)學(xué)特性,其中,青楊種群相對獨特。同一類型的群落,距離愈近,其LIV、SD、PCS、NSP和EIV愈小,而PS和TII卻愈大。這是不同程度的旅游干擾所造成的。(3)不同類型的景觀區(qū)代表不同強度的旅游干擾。居民區(qū)代表旅游干擾最強,其次是草本區(qū)、灌草區(qū),喬灌草區(qū)則最弱。正是由于旅游干擾的不同,植被景觀依次演替。從整個區(qū)域植被演替的過程來看,人類的負(fù)向或正向活動都可能加劇或促進(jìn)這一生態(tài)過程,如居民區(qū)附近多為草本區(qū)和灌草區(qū),部分寺廟附近卻有良好的植被景觀。(4)就整個臺懷鎮(zhèn)而言,旅游開發(fā)程度的空間格局是景點分布和地形因素共同作用的結(jié)果,植被景觀對此有著明顯的生態(tài)響應(yīng)。不同方向上樣地的數(shù)量就是旅游開發(fā)程度強弱的表征。正南和東北方向開發(fā)程度最強,其次是正北、東南和西南、正東方向,西北和正西方向最弱。(5)根據(jù)EIV,將五臺山整個區(qū)域分為4類區(qū)。不同類型的區(qū)域,植被景觀不同。Ⅰ類區(qū)為寺廟區(qū)、居民區(qū)和商業(yè)區(qū),Ⅱ類區(qū)為草本區(qū),Ⅲ類區(qū)是喬、灌、草的混合區(qū),Ⅳ類區(qū)是喬灌草區(qū)。

在未來的研究中,還有以下問題需要完善和探討：(1)本文在借鑒國內(nèi)外有關(guān)成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國溫帶旅游區(qū)的實際情況,構(gòu)建了一套完整的評價指標(biāo)體系,并以五臺山為例進(jìn)行了具體分析。盡管這些工作具有一定的嘗試性,但是其研究無論是在理論上對于旅游生態(tài)學(xué)的發(fā)展、還是在實踐上對于指導(dǎo)旅游區(qū)的生態(tài)管理,都具有重要的意義。就評價指標(biāo)而言,其出發(fā)點是它們應(yīng)該客觀地反映植被景觀對旅游開發(fā)的生態(tài)響應(yīng)。LIV、SD、PCS、NSP、PS和TII的涵義和計量都是從生態(tài)學(xué)角度進(jìn)行的,并沒有考慮植被景觀的旅游價值,因而這些指標(biāo)主要表達(dá)了一個景觀的生態(tài)價值。植物群落具有視覺、美學(xué)等多方面的旅游價值,不同類型的景觀擁有不同的植物色彩、林木尖削指數(shù)等形態(tài)特征,因而其旅游吸引力也相應(yīng)地不同。但是該指標(biāo)體系中并沒有反映植被景觀旅游價值的指標(biāo),至于如何建立一個反映旅游價值的指標(biāo),如何計量旅游價值的大小,都需要繼續(xù)探討。(2)從生態(tài)學(xué)的視角,揭示旅游對植被影響的生態(tài)機制有益于景區(qū)植被景觀的保護(hù)和管理,具有重要的實踐意義。本文的研究結(jié)果僅僅從宏觀上給予了一個粗略的反映,雖然具有一定的可行性,但是并不能深刻地揭示這一生態(tài)學(xué)的機理過程。不同種群有不同的生物生態(tài)學(xué)特性。對于旅游干擾,它們的LIV、SD、PCS和NSP都有所差異。但是本文并沒有詳細(xì)地探討這種差異的來源,即去揭示不同種群對于旅游干擾生態(tài)響應(yīng)的機制。(3)土壤作為旅游開發(fā)影響植被的一個中間環(huán)節(jié),在本文所構(gòu)建的指標(biāo)體系中尚未涉及,未來尚需結(jié)合土壤性質(zhì)來進(jìn)一步研究旅游對植被影響的生態(tài)過程。

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