旅游干擾對(duì)梭布埡石林木本植物組成及區(qū)系成分的影響

易詠梅，艾訓(xùn)儒，姚 蘭，彭 誠(chéng)，王柏泉，熊 彪

(湖北民族學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 恩施 445000)

近年來隨著生態(tài)旅游在國(guó)內(nèi)的興起，旅游活動(dòng)對(duì)旅游景區(qū)的環(huán)境影響日益嚴(yán)重[1].植被作為風(fēng)景資源在旅游開發(fā)與活動(dòng)中有著重要的價(jià)值和地位, 它所受到的干擾和變化也能最有效地反映旅游環(huán)境質(zhì)量與風(fēng)景資源管理水平[2].恩施自治州是鄂西生態(tài)文化旅游圈的三大旅游板塊之一，梭布埡石林景區(qū)是恩施州重點(diǎn)開發(fā)旅游區(qū)，是中國(guó)第二大石林.天然植被是構(gòu)成梭布埡蓋冠石林的基本要素.近年來由于游客量的不斷增加，旅游活動(dòng)對(duì)景區(qū)內(nèi)植被已造成了一定程度的影響，而植被的破壞將使梭布埡石林面臨失去主體觀賞價(jià)值的危險(xiǎn).目前有關(guān)旅游干擾對(duì)梭布埡景區(qū)植被影響的報(bào)道較少[3,4]，開展旅游干擾對(duì)梭布埡石林植物組成和區(qū)系成分影響的研究，將為景區(qū)景觀保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)，具有一定的理論和實(shí)踐意義.

表1 不同干擾區(qū)樹種組成

1 研究地自然概況

梭布埡石林風(fēng)景旅游區(qū)，位于湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市境內(nèi)，地理坐標(biāo)109°34.688′E，30°34.725′N.景區(qū)總面積21 km2，為喀斯特地貌，是全國(guó)少有的“戴冠石林”，海拔860～1 040 m，氣候?yàn)橹衼啛釒П本墲駶?rùn)季風(fēng)氣候，雨熱同期，年均溫12.9～14.5℃，年平均降水量1 580 mm，相對(duì)濕度80%～84%，無霜期230 d，土壤為泥質(zhì)頁巖發(fā)育而成的山地黃棕壤，微酸性，pH5.5～6.5.2000年開發(fā)為旅游風(fēng)景區(qū)，年均旅客量8.6萬人[3].

2 研究方法

樣地設(shè)置：根據(jù)對(duì)梭布埡石林風(fēng)景區(qū)主要游道兩側(cè)植被的調(diào)查，群落受旅游干擾的強(qiáng)度與游道垂直距離密切相關(guān)[5]，在游道兩側(cè)0～20 m帶狀范圍內(nèi)干擾較嚴(yán)重，視為中度干擾，距游道20～50 m的帶狀范圍受旅游干擾較輕微，而在距游道50 m以上的范圍基本沒有旅游干擾.因此本研究樣地設(shè)置方法采用沿游道同側(cè)，在景區(qū)景點(diǎn)較集中的地段，根據(jù)距離游道0～15 m、30～45 m、60～75 m的梯度，垂直游道同步設(shè)置樣方[6-8]進(jìn)行調(diào)查，如圖1所示.樣方大小為15 m×15 m，以距游道0～15 m的樣方作為中度干擾樣方，30～45 m的樣方作為輕度干擾樣方，距游道60～75 m的樣方作為對(duì)照，取3種不同干擾程度的樣方各8個(gè)，共24個(gè)，作為分析樣方.

圖1 樣方設(shè)置示意圖

調(diào)查方法：對(duì)樣地內(nèi)所有木本植物分類記錄物種數(shù)及株數(shù)并進(jìn)行每木調(diào)查.

3 結(jié)果與分析

3.1 不同干擾區(qū)樹種組成及區(qū)系成分分析

3.1.1 樹種組成及科屬特征 從樹種組成來看，梭布埡石林木本植物組成的52科85屬108種植物中，各科所含植物種類從1～12種不等，除薔薇科(Rosaceae)(12種)和殼斗科(Fagaceae)(6種)外，其余均為單種科和寡種科(1～5種).單種科共29科，占總科數(shù)的55.77%.按科內(nèi)屬的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，85屬除薔薇科外其余都是單屬科和寡屬科(2～5屬).

從表1可以看出，不同干擾強(qiáng)度對(duì)物種數(shù)量以及科屬組成是有影響的，中度干擾區(qū)與對(duì)照區(qū)相比增加了11科16屬21種.但輕度干擾區(qū)與對(duì)照相比，則減少了1科1屬5個(gè)種.

3.1.2 科的分布區(qū)類型及分析 該地區(qū)植物區(qū)系在科級(jí)水平表現(xiàn)出一定的熱帶性質(zhì)，屬于熱帶成分的科(2～5)共有23科，占44.23%，反映了梭布埡石林區(qū)系起源和形成具有十分久遠(yuǎn)的古熱帶淵源.北溫帶分布的科(16)占總科數(shù)的30.77%，說明該區(qū)系具有熱帶向溫帶過渡的特點(diǎn).而世界分布科、東亞及北美間斷分布以及東亞分布等類型的存在，表明該地區(qū)各類區(qū)系成分并存，表現(xiàn)出區(qū)系成分的復(fù)雜性.不同干擾區(qū)科的分布區(qū)類型[9]見表2.

表2 梭布埡石林不同干擾區(qū)和對(duì)照區(qū)木本植物科的分布區(qū)類型

中度干擾區(qū)屬于熱帶成分的科共22科，占45.83%，北溫帶分布的科有13科，占27.08%；輕度干擾區(qū)屬于熱帶成分的科有18個(gè)科，占輕度干擾區(qū)科數(shù)百分比的47.37%，北溫帶分布的科11科，占28.95%；對(duì)照區(qū)屬于熱帶成分的科有16科，占43.24%.屬于北溫帶成分的科有13科，占35.14%.表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，不同干擾程度區(qū)和對(duì)照區(qū)的區(qū)系成分都表現(xiàn)出相似的特征.隨著干擾程度的加強(qiáng)，熱帶成分的科也呈現(xiàn)增加的趨勢(shì).和對(duì)照區(qū)相比，中度干擾區(qū)的熱帶成分科增加了6科，輕度干擾區(qū)增加了2科.

3.1.3 屬的分布區(qū)類型及分析 根據(jù)吳征鎰等[10-12]關(guān)于中國(guó)種子植物分布區(qū)類型的劃分將梭布埡石林木本植物資源屬分為12個(gè)分布區(qū)類型和變型，見表3.

表3 所有樣地木本植物區(qū)系屬的分布區(qū)類型

表3的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，不同干擾程度造成其屬的優(yōu)勢(shì)分布類型有所差異.中度干擾區(qū)的溫帶分布(8～10)屬數(shù)比對(duì)照增加了2屬，而熱帶分布(2～7)屬則增加了7屬，東亞分布屬增加了6屬；輕度干擾區(qū)的溫帶分布屬與對(duì)照相比減少了3屬，熱帶分布屬也減少了1屬，東亞分布屬則增加了2屬.在中度干擾區(qū)，屬于熱帶分布類型的屬略占優(yōu)勢(shì)，而輕度干擾區(qū)內(nèi)，溫帶分布的屬略占優(yōu)勢(shì)，對(duì)照區(qū)溫帶分布占優(yōu)勢(shì).隨著干擾程度的加大，熱帶分布類型的屬逐漸增加，由溫帶分布的屬占優(yōu)勢(shì)變?yōu)闊釒Х植嫉膶僬純?yōu)勢(shì)，見圖2.

圖2 不同干擾區(qū)主要分布類型

3.2 不同干擾程度區(qū)樹種的更替變化

研究不同干擾程度區(qū)和對(duì)照區(qū)出現(xiàn)的物種發(fā)現(xiàn)，中度干擾使得樣方中出現(xiàn)的物種的數(shù)量增多，群落物種的豐富度和多樣性高于對(duì)照區(qū)和輕度干擾區(qū).輕度干擾區(qū)和對(duì)照區(qū)共同出現(xiàn)的物種有42種，分別屬于30科39屬.中度干擾區(qū)和對(duì)照區(qū)共同出現(xiàn)的物種有50種，隸屬于31科44屬，其共同出現(xiàn)的物種數(shù)略高于前者.

在干擾區(qū)和對(duì)照區(qū)中，有40個(gè)共同出現(xiàn)的樹種，分別是馬尾松(Pinusmassoniana)、杉木(Cunninghamialanceolata)、翅枝五味子(Schisandrahenryi)、毛葉木姜子(Litseamollis)、川桂(Cinnamomumwils-onii)、山胡椒(Linderaglauca)、馬桑(Coriariasinica)、石灰花楸(Sorbusfolgneri)、火棘(Pyracanthafortuneana)、波葉紅果樹(Stranvaesiadavidianavar.undulata)、櫻桃(Cerasuspseudocerasus)、鹽膚木(Rhuschinensis)、大金剛藤黃檀(Dalbergiadyeriana)、山礬(Symplocossumuntia)、老鼠矢(S.stellaris)、狹葉四照花(Dendrobenthamiaangustata)、藍(lán)果樹(Nyssasinensis)、莢蒾(Viburnumdilatatum)、水馬桑(Weigelajaponicavar.sinica)、虎皮楠(Daphniphyllumoldhami)、野鴉椿(Euscaphisjaponica)、光皮樺(Betulaluminifera)、大穗鵝耳櫟(Carpinusviminea)、麻櫟(Quercusacutissima)、白櫟(Q.fabri)、錐栗(Castaneahenryi)、湖北算盤子(Glochidionwilsonii)、翅柃(Euryaalata)、木荷(Schimasuperba)、油茶(Camelliaoleifera)、異葉榕(Ficusheteromorpha)、滿山紅(Rhododendronmariesii)、馬銀花(R.ovatum)、黃背越桔(Vacciniumiteophyllum)、鐵仔(Myrsineafricana)、刺異葉花椒(Zanthoxylumdimorphophyllumvar.spinifolium)、異葉梁王茶(Nothopanaxdavidii)、六月雪(Serissajaponica)、紫花冬青(Ilexpurpures)、菝葜(Smilaxchina)，隸屬于28科，37屬.其中薔薇科有4屬4種，樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)和殼斗科有3屬3種，忍冬科(Caprifoliaceae)、山礬科(Symplocaceae)和杜鵑花科(Ericaceae)有2個(gè)種是共同出現(xiàn)的種.其余各科都只有1屬1種.這表明在對(duì)照區(qū)和干擾區(qū)共同出現(xiàn)的樹種沒有明顯的優(yōu)勢(shì)科屬存在.

在輕度干擾區(qū)有6個(gè)科即瑞香科(Thymelaeaceae)、胡頹子科(Elaeagnaceae)、旌節(jié)花科(Stachyuraceae)、馬鞭草科(Verbenaceae)、獼猴桃科(Actinidiaceae)、木通科(Lardizabalaceae)，18個(gè)種在對(duì)照區(qū)未出現(xiàn)，而在對(duì)照區(qū)有6個(gè)科包括槭樹科(Aceraceae)、海桐科(Pittosporaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、衛(wèi)矛科(Celastraceae)、繡球花科(Hydrangeaceae)、楊柳科(Salicaceae)共24個(gè)種在輕度干擾區(qū)未出現(xiàn).

在中度干擾區(qū)有14個(gè)科在對(duì)照區(qū)未曾出現(xiàn)，包括大風(fēng)子科(Flacourtiacea)、海桐科、胡桃科(Juglandaceae)、胡頹子科、醉魚草科(Buddleiaceae)、旌節(jié)花科、菊科(Compositae)、馬鞭草科、獼猴桃科、木通科、木犀科(Oleaceae)、無患子科(Sapindaceae)、梧桐科(Stercuiiaceae)、榆科(Ulmaceae)，有41個(gè)物種未出現(xiàn)在對(duì)照區(qū).而在對(duì)照區(qū)僅槭樹科、金縷梅科(Hamamelidaceae)2科，16個(gè)樹種未出現(xiàn)在中度干擾區(qū).

3.3 不同干擾區(qū)主要樹種出現(xiàn)頻度

中度干擾樣方中出現(xiàn)頻度較高的樹種分別是杉木、鹽膚木、翅柃、山胡椒、火棘、油茶、櫻桃、小果薔薇、馬尾松、麻櫟、光皮樺、大金剛藤黃檀、菝葜；輕度干擾樣方中出現(xiàn)頻度較高的樹種有杉木、馬尾松、翅柃、老鼠矢、狹葉四照花、麻櫟、火棘；對(duì)照樣方中出現(xiàn)頻度頻度較高的樹種依此是杉木、翅柃、老鼠矢、莢蒾、馬尾松、麻櫟、山胡椒和山礬.從圖3可以看出，杉木、馬尾松、翅柃等樹種在不同干擾程度的樣方中出現(xiàn)頻度都比較高.在中度干擾樣方中出現(xiàn)的其他樹種也都是喜光的陽性樹種.

3.4 不同干擾區(qū)樹種生活型的變化

在對(duì)照樣方中喬木層樹種主要有杉木、馬尾松、白櫟、楓香、木荷、藍(lán)果樹、老鼠矢，灌木層樹種主要有翅柃、油茶、杉木、馬尾松、長(zhǎng)蕊杜鵑、滿山紅、老鼠矢、大金剛藤黃檀、白櫟、麻櫟、虎皮楠、山礬、山胡椒、鐵仔.輕度干擾樣方中喬木層樹種較少，僅馬尾松和杉木，及少量麻櫟和楓香；灌木層樹種主要有翅柃、杉木、麻櫟、油茶、波葉紅果樹、莢蒾、大金剛藤黃檀、老鼠矢、鐵仔、銀色胡頹子、馬尾松、滿山紅、山胡椒.中度干擾樣方中喬木層樹種主要有杉木、馬尾松，其次有部分響葉楊(Populusadenopoda)、柳杉(Cryptomeriafortunei)和少量的光皮樺、馬桑、麻櫟、木荷、化香、山合歡等樹種；灌木層樹種主要有杉木、油茶、麻櫟、翅柃、馬桑、鐵仔、鹽膚木、大金剛藤黃檀、滿山紅、莢蒾、光皮樺、馬尾松、波葉紅果樹、小果薔薇、響葉楊、山胡椒、化香、火棘等.

圖3 不同干擾區(qū)和對(duì)照區(qū)主要樹種出現(xiàn)頻度

從對(duì)照樣方和干擾區(qū)樣方調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，喬木層的主要樹種是杉木和馬尾松，由于郁閉度較小，因此在林下仍有相當(dāng)數(shù)量的上層林木幼樹的存在，以及大量喜光的陽性灌木樹種，尤其是中度干擾的樣方內(nèi)灌木樹種的種類和數(shù)量明顯高于輕度干擾樣方和對(duì)照樣方.

4 結(jié)論

梭布埡石林木本種子植物按科內(nèi)屬的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，以單屬科和寡屬科占優(yōu)勢(shì).不同旅游干擾強(qiáng)度對(duì)物種數(shù)量和科屬組成以及分布區(qū)類型都產(chǎn)生了一定的影響，表現(xiàn)在中度干擾使物種的科屬種數(shù)量增加，輕度干擾則使物種的科屬種數(shù)量減少.中度干擾與對(duì)照群落相比增加了11科16屬21種.但輕度干擾區(qū)與對(duì)照相比，則減少了1科1屬5個(gè)種.梭布埡石林的植物地理成分以熱帶和溫帶的成分居多，具亞熱帶向溫帶過渡的特點(diǎn).隨著干擾程度的加強(qiáng)，熱帶成分的科也呈現(xiàn)增加的趨勢(shì).中度干擾的熱帶成分科比對(duì)照增加了6科，輕度干擾比對(duì)照增加了2科.中度旅游干擾使得熱帶分布屬相較對(duì)照增加了7屬，溫帶分布的屬數(shù)增加2屬；但輕度旅游干擾卻使溫帶分布屬和熱帶分布屬與對(duì)照相比分別減少了3屬和1屬.

通過對(duì)干擾程度區(qū)和對(duì)照區(qū)出現(xiàn)的物種統(tǒng)計(jì)，在對(duì)照區(qū)和干擾區(qū)共同出現(xiàn)的樹種沒有明顯的優(yōu)勢(shì)科屬存在.不同干擾區(qū)和對(duì)照區(qū)出現(xiàn)頻度較高的樹種是杉木和馬尾松，不僅在喬木層中大量出現(xiàn)，而且在林下灌木層中出現(xiàn)的頻度也是最高的.其他喬灌木樹種也都表現(xiàn)出喜光的特性，這與梭布埡石林的林分郁閉度偏低有關(guān)，而無論是對(duì)照區(qū)還是干擾區(qū)，林分都未達(dá)到頂級(jí)群落，仍處于演替階段.但由于自然區(qū)系對(duì)人類活動(dòng)影響的反應(yīng)過程是緩慢的，旅游干擾強(qiáng)度對(duì)植被的影響及持續(xù)效應(yīng)還有待長(zhǎng)期深入地研究.

參考文獻(xiàn):

[1]石強(qiáng),鐘林生,汪曉菲.旅游活動(dòng)對(duì)張家界國(guó)家森林公園植物的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2004,28(1):107-113

[2]李貞,保繼剛,覃朝鋒.旅游開發(fā)對(duì)丹霞山植被的影響研究[J].地理學(xué)報(bào),1998,53(6):554-561.

[3]艾訓(xùn)儒,易詠梅,姚蘭,等.旅游干擾下梭布埡石林灌木層優(yōu)勢(shì)種群生態(tài)位動(dòng)態(tài)特征[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,27(4):435-438,467.

[4]艾訓(xùn)儒,易詠梅,姚蘭,等.旅游區(qū)人為干擾對(duì)森林群落物種多樣性的影響[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2010,27(2):178-184.

[5]程占紅,張金屯.生態(tài)旅游區(qū)不同距離帶上植物群落的結(jié)構(gòu)對(duì)比[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2002,8(1):8-13

[6]朱珠,包維楷,龐學(xué)勇,等.旅游干擾對(duì)九寨溝冷杉林下植物種類組成及多樣性的影響[J]].生物多樣性,2006,14(4):284-291.

[7]吳甘霖,黃敏毅,段仁燕,等.不同強(qiáng)度旅游干擾對(duì)黃山松群落物種多樣性的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2006，26(12):3 924-3 930.

[8]張桂萍,張峰,茹文明.旅游干擾對(duì)歷山亞高山草甸優(yōu)勢(shì)種群種間相關(guān)性的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2005,25(15):2 868-2 874.

[9]吳征鎰,周浙昆,李德銖，等.世界種子植物科的分布區(qū)類型系統(tǒng)[J].云南植物研究,2003,25(3)：245-257.

[10]吳征鎰.中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型[J].云南植物研究,1991(增刊Ⅵ):1-139

[11]李錫文.中國(guó)種子植物區(qū)系統(tǒng)計(jì)分析[J].云南植物研究,1996,18(4):363-384.

[12]吳征鎰,周浙昆,孫航,等.種子植物分布區(qū)類型及其起源和分化[M].昆明:云南科技出版社,2006.