旅游對(duì)喀納斯景區(qū)植被和土壤碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量特征的影響

唐高溶，鄭偉,2，王 祥，朱亞瓊

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052)

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旅游對(duì)喀納斯景區(qū)植被和土壤碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量特征的影響

唐高溶1，鄭偉1,2，王 祥1，朱亞瓊1

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆維吾爾自治區(qū)草地資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052)

為了探究旅游干擾對(duì)喀納斯景區(qū)植被和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征的影響，根據(jù)喀納斯景區(qū)游客活動(dòng)離游道的距離遠(yuǎn)近、景點(diǎn)吸引游客數(shù)量、景點(diǎn)草地植被狀況，將樣地劃分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)4個(gè)區(qū)域，測(cè)定4個(gè)不同旅游干擾強(qiáng)度區(qū)域植被和土壤的C、N、P含量。結(jié)果表明,隨著旅游干擾強(qiáng)度的增加，植被和土壤的C、N、P含量均呈遞減的趨勢(shì)，植被和土壤的C∶N、C∶P、N∶P值均隨旅游干擾強(qiáng)度的增加而增大；在旅游干擾較強(qiáng)的區(qū)域，植物生長(zhǎng)易受P限制，旅游干擾弱的區(qū)域，植物的生長(zhǎng)受N限制。對(duì)喀納斯草地植被與土壤C、N、P含量及生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以減輕旅游活動(dòng)造成的負(fù)面影響，有助于喀納斯景區(qū)科學(xué)合理的管理。

喀納斯景區(qū)；旅游干擾；生態(tài)化學(xué)計(jì)量；游道距離；植被與土壤

生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合了生物學(xué)和化學(xué)等基本原理，是研究生態(tài)系統(tǒng)能量平衡和多重化學(xué)元素(主要是C、N、P)平衡的科學(xué)[1]。生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)有助于解決植物和生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分供應(yīng)與需求平衡等方面的難題，其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)分析生態(tài)系統(tǒng)組成部分的元素含量比值關(guān)系，認(rèn)識(shí)養(yǎng)分耦合循環(huán)特征、驅(qū)動(dòng)力及其機(jī)制等問(wèn)題[2]。植被與土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中兩個(gè)主要的組成部分，植物中的N、P含量及比值可以作為限制其生長(zhǎng)的指示因子，當(dāng)N∶P小于14，則植物生長(zhǎng)受N限制；當(dāng)N∶P大于16，則植物生長(zhǎng)的限制因素為P；當(dāng)N∶P在14與16之間，則植物生長(zhǎng)受N、P雙重元素的限制。因此，研究植物與土壤的C、N、P含量及生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征，既可以深入了解植物生長(zhǎng)過(guò)程中的養(yǎng)分利用狀況，又對(duì)理解區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程與元素耦合關(guān)系具有重要意義[3]。

關(guān)于生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)的研究，國(guó)外起步較早，在水生和陸生生態(tài)系統(tǒng)均取得一些優(yōu)異的研究成果[4-5]。近年來(lái)，我國(guó)生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展較快，研究集中于森林、草原、濕地與荒漠等生態(tài)系統(tǒng)[6-13]。研究?jī)?nèi)容涉及施肥對(duì)群落N∶P的影響[14]，不同林齡樹(shù)木重吸收率及其C、N、P化學(xué)計(jì)量特征[15]，區(qū)域優(yōu)勢(shì)植物葉片生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征[16]，緯度和水分因素對(duì)植物和土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征的影響等[17]。此外，關(guān)于人類活動(dòng)干擾對(duì)草地植被和土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征影響的研究也是人們關(guān)注的主要領(lǐng)域[12-13]。探討不同干擾方式下植物功能屬性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系的方法框架，有助于認(rèn)識(shí)植物屬性變化引起的生態(tài)系統(tǒng)功能變化的原因與過(guò)程。旅游干擾作為草地生態(tài)系統(tǒng)重要的干擾方式之一，深刻的影響著草地生態(tài)系統(tǒng)的植被與土壤[18]。旅游干擾的強(qiáng)度很難直接定量評(píng)價(jià)，學(xué)者們主要通過(guò)旅游環(huán)境容量、生態(tài)環(huán)境承載力、景觀敏感值、生態(tài)干擾度等綜合指標(biāo)的量化間接反映旅游干擾的強(qiáng)度[19-22]。石強(qiáng)和賀慶棠[21]通過(guò)研究張家界景區(qū)土壤含水量、容重和硬度的差異，確定旅游干擾對(duì)土壤的影響范圍在游徑外3 m以內(nèi)。鄭偉[18]在研究旅游干擾對(duì)植物多樣性影響的時(shí)候，通過(guò)對(duì)土壤踐踏痕跡和緊實(shí)程度的調(diào)查，將旅游干擾程度劃分為4個(gè)等級(jí)。蔣依依等[23]認(rèn)為在景點(diǎn)尺度上，為了獲得更高的旅游效用，旅游者在可及范圍之內(nèi)游覽觀光，該尺度旅游干擾的空間特征表現(xiàn)為以旅游景點(diǎn)為核心向四周的擴(kuò)散。對(duì)旅游干擾下草地植被和土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征的變化規(guī)律，以及生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征變化導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)功能變化的原因與過(guò)程尚不明確。因此，以草地植被和土壤的生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征為本研究的切入點(diǎn)，以新疆喀納斯景區(qū)山地草甸為研究對(duì)象，探討旅游干擾后草地植物和土壤C、N、P生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征的變化規(guī)律，探析喀納斯景區(qū)山地草甸旅游干擾后生態(tài)功能變化的原因與過(guò)程，以期為喀納斯景區(qū)草地資源的綜合管理和可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

喀納斯景區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)布爾津縣境內(nèi)，地理坐標(biāo)：48°35′-49°11′ N， 86°54′-87°54′ E(圖1)。景區(qū)總面積25萬(wàn)hm2，海拔在1 064～3 147 m，大陸性氣候，多年平均降水量1 065.4 mm，蒸發(fā)量約1 097 mm，兩者大致持平。年平均氣溫-0.2 ℃，≥5 ℃和≥10 ℃年積溫分別為1 790.4和1 595.4 ℃·d。春秋溫暖，全年無(wú)夏季，冬季長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，最冷月1月均溫為-16 ℃，最熱月7月均溫為15 ℃，無(wú)霜期在80～108 d。研究區(qū)草地主要由高山草甸、亞高山草甸、山地草甸組成。草地植被類型為山地草甸的雜類草-禾草草甸，分布在海拔1 300-1 800 m的河谷階地、緩斜坡地、坡地及谷地上，集中在當(dāng)?shù)刂饕糜尉皡^(qū)附近[18]，土壤類型為草甸黑鈣土，有機(jī)質(zhì)含量在10%～25%。草層高度為25～70 cm，草層蓋度56%～99%。主要植物有草甸早熟禾(Poapratensis)、直立委陵菜(Potentillarecta)、地榆(Sanguisorbaofficinalis)、無(wú)芒雀麥(Bromusinermis)、狹穎鵝觀草(Roegneriaangustiglumis)、綠草莓(Fragariavirdis)、千葉蓍(Achilleamillefolium)、短柄苔草(Carexpediformis)、阿爾泰老鸛草(Geraniumaffine)等。

圖1　研究區(qū)和采樣點(diǎn)示意圖

1.2樣地設(shè)置與樣品采集

本研究在樣地設(shè)置上借鑒了圈層結(jié)構(gòu)理論與距離衰減法則，在保證所有樣地的地形、坡度、坡向等特征基本一致的前提下，于2013-2015年每年的8月初進(jìn)行樣品的采集(旅游旺季和植物生長(zhǎng)旺盛時(shí)期)，以喀納斯最為頻繁的旅游觀光線路設(shè)置采樣調(diào)查點(diǎn)，根據(jù)喀納斯景區(qū)游客活動(dòng)離游道的距離遠(yuǎn)近、景點(diǎn)草地植被狀況、景點(diǎn)吸引游客數(shù)量，劃分為4個(gè)區(qū)域：Ⅰ區(qū)，游客活動(dòng)極少到達(dá)區(qū)，距旅游景點(diǎn)800 m以外；Ⅱ區(qū)，游客活動(dòng)較少到達(dá)區(qū)，距旅游景點(diǎn)500-800 m；Ⅲ區(qū)，游客活動(dòng)常到達(dá)區(qū)，距旅游景點(diǎn)200-500 m；Ⅳ區(qū)，游客活動(dòng)頻繁區(qū)，距旅游景點(diǎn)200 m以內(nèi)(表1)。每個(gè)區(qū)域選擇3個(gè)典型的樣地，樣地面積為10 m×10 m，設(shè)置樣方面積為0.5m×0.5m，10次重復(fù)。采樣時(shí)，首先記錄樣方內(nèi)植物的群落特征，即植物種類、數(shù)量、高度、密度、蓋度和生物量(鮮重)，然后齊地割取樣方內(nèi)所有植物的地上部分，標(biāo)記后帶回實(shí)驗(yàn)室用于植被C、N、P化學(xué)計(jì)量學(xué)的測(cè)定。在每個(gè)樣地上隨機(jī)設(shè)置3個(gè)取土樣點(diǎn)，用直徑為5 cm的土鉆按0-5、5-10、10-20、20-30 cm分層取樣，混合后帶回實(shí)驗(yàn)室待測(cè)。

表1　樣地的類型及分區(qū)

注：距離指樣點(diǎn)離游道的距離,也是本研究設(shè)置研究區(qū)域的依據(jù)。

Note：Distance refers to the distance from plot to greenway which was the basis to set zone Ⅰ, zone Ⅱ, zone Ⅲ and zone Ⅳ in this study from the road distance refers to the plot.

1.3樣品的測(cè)定

植物樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后，放置在烘箱105 ℃下殺青15 min，65 ℃烘干至恒重，冷卻后用球磨儀研磨，植物樣品的有機(jī)碳、全氮測(cè)定采用碳氮元素分析儀(Elementar Analyzer 3000，意大利)，全磷用NaOH熔融-鉬銻抗比色法(GB 9837-88)測(cè)定[1]。土壤樣品自然風(fēng)干后，剔除須根和雜物，分別過(guò)0.25和0.15 mm篩，過(guò)0.25 mm篩的土樣用來(lái)測(cè)定土壤C和N含量，過(guò)0.15 mm篩的土樣用來(lái)測(cè)定P含量。土壤有機(jī)碳采用重鉻酸鉀-外加熱法，全氮采用凱氏定氮法，全磷采用NaOH熔融-鉬銻抗比色法(GB 9837-88)[1]。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

所有數(shù)據(jù)為3年測(cè)定的均值，前期數(shù)據(jù)處理均采用Excel 2013。使用SPSS 20.0，對(duì)不同區(qū)域的植被、土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，并采用LSD多重比較分析不同組的差異，利用Pearson相關(guān)系數(shù)分析離游道距離與植被和土壤的C、N、P含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征間的關(guān)系。

2　結(jié)果與分析

2.1植被C、N、P含量及其C∶N、C∶P、N∶P計(jì)量特征

植被的C、N、P含量特征表現(xiàn)為Ⅰ區(qū)>Ⅱ區(qū)>Ⅲ區(qū)>Ⅳ區(qū)(表2)。與Ⅰ區(qū)相比，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)植被的C含量分別下降了1.04%、1.27%、3.48%，除了Ⅳ區(qū)顯著低于Ⅰ區(qū)外(P<0.05)，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)與Ⅳ區(qū)、Ⅰ區(qū)之間差異均不顯著(P>0.05)。這說(shuō)明植被C含量穩(wěn)定性較強(qiáng)，旅游干擾對(duì)其影響有限。隨著離游道距離的增加，N含量呈升高的趨勢(shì)；Ⅰ區(qū)植被N含量從32.98 mg·g-1下降到了Ⅳ區(qū)的20.05 mg·g-1，降幅為39.21%，且Ⅰ區(qū)顯著高于其它3個(gè)區(qū)(P<0.05)。植被P含量從Ⅰ區(qū)到Ⅳ區(qū)，分別下降了46.49%、60.15%和69.74%，Ⅰ區(qū)顯著高于其它3個(gè)區(qū)，Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)間差異不顯著，但均顯著低于Ⅱ區(qū)。

由Ⅰ區(qū)到Ⅳ區(qū)，植被的C∶N、C∶P、N∶P均呈逐漸上升的趨勢(shì)(圖2)。Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)之間的C∶N差異不顯著(P>0.05)，但都顯著高于Ⅰ區(qū)(P<0.05)，增幅在41.93%～59.81%；Ⅳ區(qū)的C∶P比Ⅰ區(qū)增加了240.05%，差異顯著(P<0.05)，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)之間差異不顯著(P>0.05)。4個(gè)區(qū)域植被的N∶P均值在12.22～26.45，從Ⅰ區(qū)至Ⅳ區(qū)，N∶P分別增長(zhǎng)了31.42%、63.42%和116.45%。Ⅰ區(qū)的N∶P顯著低于Ⅳ區(qū)域，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)之間的差異不顯著(P>0.05)。

2.2土壤C、N、P含量及其C∶N、C∶P、N∶P計(jì)量特征

4個(gè)區(qū)域土壤的C、N、P含量都隨著土壤深度的增加而減少(表3)。從土深0-5到20-30 cm，4個(gè)區(qū)域C含量依次下降了47.74%、44.06%、45.79%和32.91%，下降速率表現(xiàn)為Ⅰ區(qū)>Ⅲ區(qū)>Ⅱ區(qū)>Ⅳ區(qū)。Ⅰ區(qū)、Ⅳ區(qū)不同土層之間的C含量均差異顯著(P<0.05)，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)在10-20和20-30 cm兩個(gè)土層間差異不顯著(P>0.05)。Ⅰ區(qū)各土層土壤的N含量都顯著高于其它3區(qū)各土層的。除了Ⅳ區(qū)外，其它各區(qū)的20-30 cm的N含量都顯著低于其它土層。研究區(qū)土壤P的含量在0.72～1.74 mg·g-1。4個(gè)區(qū)域0-5 cm土層的P含量均顯著高于10-30 cm土層(P<0.05)，4個(gè)區(qū)域20-30cm土層比0-5cm土層P含量依次下降了43.10%、41.32%、34.87%和43.75%。

表2　喀納斯景區(qū)不同區(qū)域植被的C、N、P含量

注：C，有機(jī)碳；N，全氮；P，全磷。同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。表3同。

Note：C, organic carbon; N, total nitrogen; P, total phosphorus. Different lower case letters within the same row indicate significant differences at 0.05 level. The same in Table 3.

圖2　植被的C、N、P生態(tài)化學(xué)計(jì)量比

注：不同小寫(xiě)字母表示不同區(qū)域間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lower case letters indicate significant difference among different zones at 0.05 level.

表3　土壤的C、N、P含量

注：同列不同大寫(xiě)字母表示相同區(qū)域同一指標(biāo)在不同土層間差異顯著(P<0.05)。

Note：Different capital letters within the same column were significant difference among different soil depths at 0.05 level.

4個(gè)區(qū)域土壤的C∶N在0-5和5-10 cm間差異均不顯著(P>0.05)，在10-20 cm土層，Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間的差異不顯著，Ⅳ區(qū)顯著高于Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)(P<0.05)，但Ⅳ區(qū)0-30 cm各土層間的差異不顯著(圖3)。Ⅰ區(qū)的C∶P各個(gè)土層間的差異不顯著，除20-30 cm外，其它各層土壤的C∶P都表現(xiàn)為Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)差異不顯著，Ⅱ區(qū)和Ⅳ區(qū)差異不顯著。在0-30 cm土層，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)的N∶P都為同一區(qū)域不同土層間的差異不顯著。Ⅰ區(qū)的20-30 cm土壤的N∶P要顯著高于其它土層。

2.3植被、土壤C、N、P含量與游道距離的相關(guān)關(guān)系

相關(guān)性分析表明(表4)，樣點(diǎn)到游道的距離與植被的C、N、P含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，而與C∶N、C∶P、N∶P呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。表明隨著離游道距離的增加，植被C、N、P含量逐漸增加。其中P的相關(guān)性達(dá)到了0.904，說(shuō)明其對(duì)距離的響應(yīng)最為敏感。土層0-30 cm的C、N、P含量均與離游道的距離呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明土壤對(duì)旅游干擾較為敏感，且隨著土層的增加，相關(guān)性逐漸降低。

圖3　土壤的C、N、P生態(tài)化學(xué)計(jì)量比

注：不同小寫(xiě)字母代表同一指標(biāo)相同土層間差異顯著(P<0.05)，不同大寫(xiě)字母代表相同區(qū)域同一指標(biāo)不同土層間差異顯著(P<0.05)。

Note：Different lower case letters of the same soil depth indicate significant difference among different zones at 0.05 level. Different capital letters of the same zone indicate significant difference among different soil depths at 0.05 level.

表4　樣點(diǎn)到游道距離與植被、土壤各指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系

注：**表示P<0.01水平下偏相關(guān)極顯著，*表示P<0.05水平下偏相關(guān)顯著。

Note：*, ** mean significant correlation at 0.05 and 0.01 level, respectively.

3　討論

3.1旅游干擾對(duì)景區(qū)植被的影響

C、N、P都是植物組成的重要元素，C是植物的結(jié)構(gòu)性元素，也是構(gòu)成植物體干物質(zhì)的最主要元素[24]。植物生長(zhǎng)受N或P的限制[3]，通常C在大多數(shù)植物體內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定，植物生長(zhǎng)主要受N、P含量控制。本研究中4個(gè)區(qū)域的C含量均值為410.23 mg·g-1。與其它研究相比，喀納斯景區(qū)植被C含量低于廣東鼎湖山景區(qū)(504.9 mg·g-1)[25]，也低于廣西喀斯特地區(qū)(427.5 mg·g-1)[3]和新疆艾比湖流域的(428.60 mg·g-1)[26]。由于喀納斯景區(qū)緯度較高，低溫多雨，植物不能將太陽(yáng)能大量地變成化學(xué)能，導(dǎo)致植被的C含量下降?？{斯景區(qū)植物N含量平均值為24.44 mg·g-1，高于中國(guó)濕地植被(16.07 mg·g-1)[8]和草原植被(18.18 mg·g-1)[27]的平均C含量。有研究表明，中國(guó)陸地植物葉片P含量與全球尺度相比偏低[28]?？{斯景區(qū)植物P含量平均值為1.35 mg·g-1，高于中國(guó)草原植被(1.25 mg·g-1)，但低于中國(guó)濕地植被(1.85 mg·g-1)。N∶P可作為判斷環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)養(yǎng)分供應(yīng)狀況和植物生長(zhǎng)速率的重要指標(biāo)，喀納斯景區(qū)植被N∶P平均值為18.08，高于中國(guó)草原植被(16.75 mg·g-1)和中國(guó)濕地植被(8.67 mg·g-1)，說(shuō)明喀納斯植被在受N、P共同作用的同時(shí)更易受P限制，這與新疆艾比湖[26]的研究結(jié)論一致。

草地旅游已經(jīng)成為草地生態(tài)系統(tǒng)重要的人為干擾方式之一，旅游者通過(guò)選擇性的采摘、挖掘及作為旅游工具的馬匹等牲畜的踐踏、啃食作用干擾草地環(huán)境，使植被的群落結(jié)構(gòu)及土壤理化性質(zhì)受到不同程度的影響[29]。徐沙等[28]比較了內(nèi)蒙古草原區(qū)圍封、放牧和割草3種不同利用方式下的植物生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物的C含量比較穩(wěn)定，不同的利用方式對(duì)其無(wú)顯著影響，N含量在整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)總體呈下降趨勢(shì)，放牧樣地長(zhǎng)芒草(Stipabungeana)葉片的N、P含量均高于割草和圍封樣地，植物生長(zhǎng)普遍受到N的限制，適度放牧有利于植物的生長(zhǎng)。放牧樣地植物葉片N、P含量均高于圍封樣地，C∶N和C∶P小于圍封草地，植物C含量和N∶P變異也較小，但N∶P變異明顯大于圍封草地，為21.30%，表明放牧影響植物C、N、P計(jì)量特征，且C含量和N∶P具有較強(qiáng)的內(nèi)穩(wěn)性[30]。綜上所述，旅游干擾對(duì)植被C含量的影響與放牧干擾差異不大，但N、P含量在旅游干擾下要高于放牧干擾，放牧干擾下C∶N、C∶P和N∶P均高于旅游干擾下。

3.2旅游干擾對(duì)景區(qū)土壤的影響

旅游干擾對(duì)土壤的影響主要表現(xiàn)為土壤性質(zhì)的變化，喀納斯最主要干擾方式就是游客踐踏、碾軋和采摘等活動(dòng)，隨著旅游活動(dòng)強(qiáng)度和頻度的上升，地表裸露程度增加，土壤接受植物殘?bào)w的歸還量減少，土壤有機(jī)質(zhì)及氮素來(lái)源減少，其含量減少。陸林等[31]的研究也證實(shí)了隨距游徑距離的增加，黃山景區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸升高。本研究的4個(gè)區(qū)域0-10 cm土層的C、N、P含量平均值分別為92.05、6.57、1.48 mg·g-1，土壤的C、N、P含量略高于黃山相同土層深度的84.11、5.67、0.93 mg·g-1，顯著高于山東泰山景區(qū)的14.88、1.66、1.14 mg·g-1和江西鄱陽(yáng)湖沙山的20.62、1.01、0.36 mg·g-1[32-33]，彭崇瑋[34]對(duì)相同研究區(qū)域的土壤C、N進(jìn)行了分析，C、N含量和C∶N均明顯高于本研究結(jié)果。

喀納斯景區(qū)旅游觀光棧道上至喀納斯湖頭，下至臥龍灣橋頭，全長(zhǎng)12 km，是喀納斯游客主要的活動(dòng)區(qū)域。Ⅳ區(qū)土壤C、N、P含量明顯低于其它3個(gè)區(qū)域，原因在于Ⅳ區(qū)的樣地游客較為集中，游客長(zhǎng)久、持續(xù)、高強(qiáng)度的踐踏，使的草地植被受到破壞，裸地面積加大，土壤板結(jié)程度加劇，植物凋落物歸還量減少，從而減少了土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源，加之植被破壞后引起水土流失，部分有機(jī)質(zhì)流失。土壤有機(jī)質(zhì)又是N、P等元素的重要來(lái)源，因此，N、P含量與有機(jī)質(zhì)的變化規(guī)律一致。Ⅰ區(qū)遠(yuǎn)離游道，人跡罕至，區(qū)域內(nèi)生長(zhǎng)著大量中生植物，物種多樣性增加，生產(chǎn)力大大提高，從而為土壤C、N、P提供了養(yǎng)分的來(lái)源；Ⅱ和Ⅲ離游道距離逐漸減小，土壤C、N、P含量也呈逐漸減小的趨勢(shì)。綜上所述，喀納斯景區(qū)土壤C、N、P含量在各大景區(qū)中相對(duì)適中，但由于旅游開(kāi)發(fā)的深入，下降的趨勢(shì)明顯，特別是游客較為集中的Ⅳ區(qū)。在今后開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮喀納斯景區(qū)的環(huán)境承載力，適當(dāng)控制游客數(shù)量。

4　結(jié)論

1)樣點(diǎn)到游道的距離與植被的C、N、P含量呈顯著正相關(guān)，而與C∶N、C∶P、N∶P呈顯著負(fù)相關(guān)；土壤的C、N、P含量均與離游道的距離呈顯著正相關(guān)，且隨著土層深度的增加，相關(guān)性逐漸降低。

2)喀納斯旅游干擾較強(qiáng)的區(qū)域(Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū))，植被的生長(zhǎng)受P影響較大；旅游干擾弱的區(qū)域(Ⅰ區(qū))，植被的生長(zhǎng)受N影響較大。

3)喀納斯景區(qū)草地植被和土壤受旅游干擾的影響較為嚴(yán)重，在景區(qū)日常管理和開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須考慮環(huán)境容量和承載力。

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(責(zé)任編輯茍燕妮)

Effects of tourism disturbance on the ecological stoichiometry characteristics of C, N and P of the vegetation and soil in Kanas Scenic Area

Tang Gao-rong1, Zheng Wei1，2, Wang Xiang1, Zhu Ya-qiong1

(1.College of Grassland and Evironment Sciences, Xingjiang Agriculatual University, Urumqi 830052, China;2.Xinjiang Key Laboratory of Grassland Restorces and Ecology, Urumqi 830052, China)

In order to explore the effects of tourism disturbance on the characteristics of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) in the vegetation and soil in Kanas Scenic Area, the sample were divided areas into 4 zones: Ⅰ zone, Ⅱ zone, Ⅲ zone and Ⅳ zone according to the law of Kanas Scenic Area tourist activities (including hiking, horseback riding, roller compaction, the drift) and the distance of tourism channel, the number of attracted tourist, the conditions of vegetation and the C, N, P contents in vegetation and soil of these four different zones were measured. The results showed that the contents of N, P and C in both vegetation and soil decreased with the increase of the tourism disturbance intensity. The ratios of C∶N, C∶P and N∶P in vegetation and soil increased with the increase of the tourism disturbance intensity. Dynamic monitoring of C, N and P in vegetation and soil can reduce the negative impacts of tourism disturbance and contribute to the scientific and rational management of Kanas Scenic Area.

Kanas Scenic Area; tourism disturbance; ecological stoichiometry; distance of tourism channel; vegetation and soil

Zheng WeiE-mail: zw065@126.com

10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0580

2015-10-26接受日期：2016-06-13

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31460636)；中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)——應(yīng)對(duì)氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問(wèn)題(XDA05050405)

唐高溶(1990-)，男(土家族)，湖南石門(mén)人，在讀碩士生，主要從事植物生態(tài)及生態(tài)旅游方面的研究。E-mail:tgrhq99@163.com

鄭偉(1978-)，男，湖北武漢人，教授，博士，主要從事草地生態(tài)及植物生態(tài)的教學(xué)和科研工作。E-mail:zw065@126.com

S812.2

A

1001-0629(2016)8-1476-10

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