【摘 要】
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随着旅游行业的不断发展,社会经济快速增长,但合理开发和自然环境保护之间的矛盾也日益突出。长白山由于其独特的景观受到大众的欢迎,但随之对长白山苔原生态系统造成了不可避免的影响。长白山苔原带是我国仅有的三处冻原之一,其具有重要的生态和经济价值,但目前少有关于旅游干扰对苔原生态系统影响的研究,本研究选取长白山苔原带的植物与土壤作为研究对象,选择公路、台阶两个比较典型的旅游干扰地区,通过地上植被调查分析旅
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随着旅游行业的不断发展,社会经济快速增长,但合理开发和自然环境保护之间的矛盾也日益突出。长白山由于其独特的景观受到大众的欢迎,但随之对长白山苔原生态系统造成了不可避免的影响。长白山苔原带是我国仅有的三处冻原之一,其具有重要的生态和经济价值,但目前少有关于旅游干扰对苔原生态系统影响的研究,本研究选取长白山苔原带的植物与土壤作为研究对象,选择公路、台阶两个比较典型的旅游干扰地区,通过地上植被调查分析旅游干扰对植物群落组成与结构的影响;利用ISSR分子标记技术分析旅游干扰对优势建群种-牛皮杜鹃遗传多样性的影响;检测了干扰区苔原植物群落的土壤微生物群落结构的变化情况,并分析干扰对土壤理化性质、酶活性的影响以及土壤环境因子与微生物的联系。主要研究结果如下:1、旅游干扰下不同植物群落的组成和结构存在差异。主要表现为优势物种重要值下降、生态位宽度下降,群落优势物种发生更替;在没有人为踩踏的公路两侧以及人为踩踏程度较轻的台阶北侧植物群落α-多样性指数升高,但人为踩踏严重地区α-多样性指数明显下降。植物群落结构发生改变,相对于草本植物,旅游干扰下灌木的重要值下降更为明显,在人为踩踏程度严重的地区几乎没有灌木存在,由于灌木对旅游干扰更敏感,长白山苔原带可能存在草甸化风险。2、旅游干扰下长白山苔原带优势建群种-牛皮杜鹃的遗传结构研究发现牛皮杜鹃的PPL多态性位点百分率为64.41%、预期杂合度He为0.212,Shannon’s信息指数（I）为0.321,表明牛皮杜鹃的遗传多样性较丰富。较轻的旅游干扰对遗传多样性有一定促进作用,例如干扰1组（距离公路边界40-60米处）的遗传多样性最高,但随着距离公路边界越近,干扰强度的增加,遗传多样性下降。遗传结构分析发现,旅游干扰下牛皮杜鹃的遗传分化系数为0.043,公路两侧的遗传分化系数0.029,表明旅游干扰并未使牛皮杜鹃产生显著的遗传分化,而且公路两侧的居群遗传分化也极弱。根据聚类分析与主坐标分析结果发现干扰1、2组各自聚集为一支,干扰3组与对照组聚集为一支,表明旅游干扰下牛皮杜鹃干扰居群与对照居群出现一定遗传分化但这种遗传分化不显著。AMOVA分子变异分析结果,表明牛皮杜鹃居群内遗传变异为84%,牛皮杜鹃的遗传分化主要发生在居群内。3、研究旅游干扰下土壤因子与微生物的变化情况发现,土壤有机碳、含水率、硝态氮、全氮、铵态氮含量在旅游干扰地区发生明显下降,干扰区土壤p H升高,蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性降低,旅游干扰降低了土壤碳氮循环以及土壤肥力。通过PCR-RFLP分析旅游干扰对微生物群落多样性的影响发现,对照组与干扰组的微生物群落结构相似性系数较低,公路两侧和台阶两侧的微生物群落结构相似性系数也较低,表明旅游干扰改变了微生物群落结构,降低了群落结构稳定性。根据Spearman相关性分析结果,发现公路两侧对照组中对微生物群落发挥主要影响的土壤因子是脲酶活性和全氮,干扰组中是含水率和硝态氮;台阶两侧对照组中主要发挥作用的是磷酸酶活性,干扰组是p H和铵态氮。表明土壤环境因子可能引起土壤微生物群落的差异,而旅游干扰改变土壤因子与微生物群落之间的关系,并且土壤各个环境因子之间的相关性也受到旅游干扰的影响。土壤环境因子与植物群落的多样性也密切相关,结果发现公路两侧对照组丰富度指数与铵态氮和蔗糖酶活性存在显著相关性,干扰组与p H和全氮呈显著正相关;台阶两侧对照组丰富度指数与各个土壤因子相关性不显著,干扰组与含水率和有机碳呈显著相关性。表明旅游干扰改变了植物群落与土壤因子之间的相关性。综上所述,旅游干扰破坏了苔原带植物群落的组成、结构和种间关系,影响苔原优势建群植物牛皮杜鹃的遗传多样性,干扰强度增大会导致牛皮杜鹃遗传多样性降低。旅游干扰降低了土壤质量与肥力,降低了碳氮循环功能,改变了微生物群落结构,降低了群落稳定性,对于旅游干扰土壤和植物综合响应。
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