干扰是指可以部分或全部地破坏植物生命活动的产物的现象(Grime, 1979)。它是生态学研究的一个重要内容。干扰可以来自自然界, 也可以来自人类活动。自然干扰包括火、风灾、病虫害爆发、土壤侵蚀等。人类的采食、践踏等也是干扰。

自然保护区的人为干扰涉及多个方面。特别是旅游活动的开展, 旅游设施的修建以及保护区内的村庄, 均可能对保护区内的保护对象造成不同程度的影响(刘鸿雁, 1994)。国内外的一些研究工作均涉及到旅游造成的生态破坏(Burden et al., 1978; Cole, 1987; Hall et al., 1989; 刘鸿雁等, 1997; 1998), 也有人将人为干扰作为保护区评价的指标(宋秀杰等, 1997)。但探讨不同方式人为干扰特点的研究工作较少。随着我国保护区生态旅游的广泛开展, 如何评价人为干扰对保护对象的影响是保护区面临的重要任务, 也是更好地开展生态旅游的前提。

本文以北京市松山国家级自然保护区为例, 尝试根据干扰的方式将其分为点状干扰、线状干扰和面状干扰, 分别评价它们对保护区的保护对象———暖温带落叶阔叶林和天然油松林的影响, 并进一步探讨开展生态旅游的对策。

1 松山自然保护区概况

松山自然保护区位于北京市延庆县境内, 距离市区90多km, 西部和北部分别与河北省怀来县和赤城县毗连, 保护区内最高峰海拔2199.9 m。

松山具有暖温带北段典型的自然景观, 在海拔1000 m以上的中山保存了天然次生的落叶阔叶林, 并有北京地区保存完好的天然油松林, 面积达200多hm²。保护区内动植物资源丰富, 有维管束植物105科、380属、713种(含变种和亚种)。有脊椎动物184种, 其中哺乳动物20多种, 鸟类125种(含亚种)(施光孚, 1991)。

松山在1985年被北京市人民政府批准为自然保护区, 1986年被列为国家级自然保护区。保护区总面积4660 hm², 其中核心区面积660 hm²。保护对象为天然油松林和落叶阔叶林森林生态系统。

2 研究方法

为了系统地分析人为干扰对松山自然保护区的影响, 我们首先对区内的人为干扰状况进行分析, 根据人为干扰的特点将其分为点状干扰、线状干扰和面状干扰。运用样方法对不同干扰状况下的植被进行调查, 并与自然状况下的植被进行对比。

在旅游小路和公路附近, 采用系列样方法, 即垂直于道路的走向做连续相邻的小样方, 每个小样方的面积为1 m ×1 m。记录每个样方的生境特征, 样方内出现的植物种类的名称、多度与盖度值。在交叉路口附近, 以两条相交的道路为边, 采用网格式小样方, 每个小样方的面积也为1 m ×1 m(图 1)。

3 结果 3.1 松山自然保护区的人为干扰状况

松山的人为干扰包括旅游干扰和来自保护区内村庄的居民的干扰。

旅游干扰表现为旅游设施的修建以及游客的干扰。松山具有由山、石、水、林和古迹组合而成的旅游资源。1993年正式开展旅游, 开辟了如图 2所示的旅游路线, 并修建了停车场、餐厅、度假别墅等旅游设施。

松山旅游旺季是每年4月至10月底, 游客主要来自京、津地区。以周末旅游为主, 占游客总数的60 %以上。图 3是1995年游客的逐月分布。

保护区范围内还有一个村庄———西大庄科村, 属于延庆县张山营乡。全村共有人口约120人, 耕地主要分布在村庄前的台地上, 1994年新修了一条公路从村庄前穿过进入河北境内。

3.2 线状干扰及其影响

线状干扰主要发生在旅游小路及公路两侧。本文对这两类线状干扰分别进行了调查。

旅游小路周围的人为干扰及生态效应通过对旅游小路两侧14个地点的调查, 这一类人为干扰的生态效应可以总结如下:

影响范围    表 1是旅游道路两旁样地序列的一般特征。从表 1可以看出, 游客的践踏对路旁植被的最大影响范围是2 m。影响范围与海拔、坡度、坡向等环境因子, 群落类型以及道路宽度没有明显的相关性。以上14个序列均位于松山最主要的旅游道路两旁, 几乎所有的游人都希望完成并且有能力完成这一路线的旅游, 因此可以认为这14个序列所受的人为干扰强度大致相同。

对于交叉路口附近人为干扰对植被的影响范围, 从网格式小样方之间的相似度以及多度和盖度的变化可以发现, 沿两条道路对角线方向的影响范围可达5 ~ 7 m。

对乔木层的影响    从野外调查的结果来看, 干扰对乔木层本身的直接影响不大, 但对立木更新层的影响较大。在穿过油松林的道路两旁受干扰的范围内, 只有一半的样地出现了油松(Pinus tabulaeformis)幼苗。在一些样地中, 大叶白蜡(Fraxinus rhyncophylla)和五角枫(Acer mono)的幼苗较多, 但缺少油松的幼苗。

对灌木层的影响    在受人为干扰的范围内, 灌木层的种数、种类多样性和盖度明显低于未受干扰的区域。柔毛绣线菊(Spiraea pubescens)、三桠绣线菊(S.trilobata)和二色胡枝子(Lespedeza bicolor)的抗干扰能力较强, 在受干扰和未受干扰的范围内均普遍出现。其它种类, 如雀儿舌头(Andrachne chinensis)、小叶鼠李(Rhamnus parvifolia)、毛叶丁香(Syringa pubescens)等, 在受干扰区域较少出现。形成这一现象的原因在于人为干扰影响了乔木层的盖度, 同时由于道路的存在使得路旁的光照充足, 影响了一些喜阴的和抗干扰能力较弱的灌木种类的生长。

对草本层的影响    在受干扰的范围内, 一些喜阳植物, 如牡蒿(Artemisia japonica)、祁州漏芦(Rhaponticum umiflorum)、甘菊(Dendranthema lavandulifolium)、秋苦荬菜(Ixeris denticulata)等较多出现, 可能与道路两旁较好的光照条件有关。在一些样地中出现了常见的伴人植物如马唐(Digitaria adscendens)、狗尾草(Setaria viridis)、茵陈蒿(A.capillaris)和平车前(Plantago depressa)等。除此以外, 旅游小路没有对道路两旁草本层的种类组成造成明显的影响。

草本层物种多样性表现为干扰区的多样性稍高于未干扰区, 可能与边缘效应引起的干扰区生境的多样化有关。

草本层盖度的变化则有两种情况, 一种情况是干扰区草本层盖度高于未受干扰区, 另一种情况是干扰区的盖度偏低, 盖度的最大值出现在干扰区和未受干扰区的交接部位。形成第一种情况的原因可能与人为干扰导致的乔木层和灌木层盖度降低有关; 形成第二种情况的原因则在于道路附近较平坦, 游客的践踏直接影响到路旁的草本层。

公路的影响    公路对路旁植被的影响范围可达3 m, 高于旅游小路。在受影响的范围内没有乔木层, 灌木层的种数少, 盖度低。从影响范围内植被和未干扰区植被的比较来看, 二者的相似性指数极低, 多在0.3以下。在影响范围内通常出现的种类有狗尾草、平车前、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、牡蒿、野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia)和鬼针草(Bidens bipinnata)。这些植物除野艾蒿和铁杆蒿外, 在林下均无出现。

3.3 点状干扰和面状干扰

点状干扰主要发生在保护区内各招待所附近。受干扰的面积小, 强度大, 1 a生草本植物大量出现, 植被覆盖程度低。表 2是各旅社和招待所附近的主要植物种类组成。这些植物均为伴人植物, 竞争力强, 在北京地区分布很广。

面状干扰主要位于保护区内的西大庄科村周围。长期以来, 当地居民为了取得薪炭砍伐了森林, 造成大面积的植被破坏, 使得原来的蒙古栎林逆向演替为灌丛。建立保护区以后, 村庄附近的地区仍然属于集体林范围, 然而这片集体林处于保护区的两个核心区之间, 不利于保护工作的开展。

在大庄科村附近的集体林, 尽管经过了3 ~ 4 a的恢复, 过去的蒙古栎林仍然处于萌生丛阶段, 灌木种类繁多, 有二色胡枝子、柔毛绣线菊、大花溲疏(Deutzia grandiflora)、薄皮木(Leptodermis oblonga)、毛叶丁香、小叶鼠李、蚂蚱腿子(Myripois dioica)、三桠绣线菊、山杏(Prunus armeniaca var.ansu)、大果榆(Ulmus macrocarpa)、照山白、六道木(Abelia biflora)、红花锦鸡儿(Caragana rosea)等, 草本层则以铁杆蒿和披针叶苔草(Carex lanceolata)占优势。

3.4 3种干扰类型的比较

通过以上分析可以发现, 线状干扰由于其距离长, 因此影响的范围广, 特别是公路的修建, 对路旁一定范围内植被的破坏是毁灭性的。点状干扰的强度虽大, 但影响范围小, 可能成为外来植物进入保护区的种源地。面状干扰的发生能够整体改变植被的性质, 使植被出现逆向演替。这3种形式的人为干扰结合起来, 对保护区的自然植被构成了严重的威胁。

4 结论与讨论

本研究的结果表明, 松山自然保护区的人为干扰主要来自旅游开发和保护区内的村庄。目前, 村庄对保护区植被的影响主要表现在3个方面:1是深入保护区核心区和缓冲区的偷伐; 2是为大庄科村修建的公路也造成了植被的直接破坏; 3是大庄科村还在公路旁修建渡假别墅进一步破坏了植被。植被的恢复往往需要较长的时间, 以保护区内废弃了的小庄科村为例, 原始植被的恢复经历了几十年的时间。由于行政体制, 保护区无法干预村民的活动, 因此, 大庄科村的迁出或整体转变为保护区职工, 为生态旅游服务, 是解决这一问题的途径。

由于旅游开发的时间较短, 游客人数相对较少, 旅游开发还没有对松山造成大规模的影响。但一些问题已经出现, 如旅游设施(包括公路和招待所)的修建对植被的破坏, 旅游道路对油松林的影响等不容忽视。特别是油松林内坡度较缓处成为游客的休憩地点, 对油松林的破坏较为严重。解决这一问题可以从以下两个方面着手:1是专修一条旅游小路从油松林旁边穿过而不是直接进入油松林内部; 2是改进管理, 建议采用导游将游客分批带上山, 边游览边讲解, 既避免了拥挤, 又达到了环境教育的目的。应当使每个游客明白他们是在国家级自然保护区进行生态旅游, 而决非一般意义上的游山玩水。

通过以上措施, 松山自然保护区可以实现真正意义上的生态旅游, 即“通过旅游为保护区积累资金, 为当地人民提供就业机会, 给旅游者以环境教育从而有利于自然保护的自然旅游”(Boo, 1991)。