游憩活动对东山岛沙滩潮间带大型底栖动物的影响

2014-12-28 06:39李明峰钟永德
中南林业科技大学学报 2014年6期
关键词:东山岛潮间带中度

李明峰,钟永德

(1. 中南林业科技大学 旅游学院,湖南 长沙410004;2. 闽南师范大学,福建 漳州 363000)

游憩活动对东山岛沙滩潮间带大型底栖动物的影响

李明峰1,2,钟永德1

(1. 中南林业科技大学 旅游学院,湖南 长沙410004;2. 闽南师范大学,福建 漳州 363000)

大型底栖动物是监测和评价沙滩生态环境状况变化的一个重要指标,可反映游憩活动对生态环境影响的程度。采用样地调查法于2012年7月对东山岛沙滩潮间带大型底栖动物采样分析,选取4个取样区,根据游憩人数,将取样区分为重度、中度、轻度游憩利用区及对照区。分析不同游憩干扰强度对大型底栖动物种群结构的影响变化规律。结果表明:东山岛沙滩潮间带各取样区大型底栖动物的物种数、栖息密度、平均生物量、物种多样性指数及丰富度指数的排序均是对照区>轻度区>中度区>重度区,大型底栖动物受游憩干扰影响明显,干扰强度越大,物种数、栖息密度、平均生物量、物种多样性指数和丰富度指数越小;均匀度指数为重度区>对照区>轻度区>中度区, 4个取样区差别不大,受游憩干扰的影响未显一定的规律;对照区的大型底栖动物物种数、栖息密度、平均生物量均与中度区、重度区之间有极显著差异(P<0.01),与轻度区无显著差异(P>0.05)。

游憩活动;大型底栖动物; 沙滩潮间带; 东山岛

潮间带是陆地与海洋生态系统相互作用较强烈的地带,属于海洋中最敏感的生态系统之一,同时又是人类活动和干扰最为严重的区域[1]。沙滩大型底栖动物作为潮间带生态系统的组成部分,具有移动性差、生活周期长的特点,其群落结构变化能够很好地表征潮间带环境状况和变化[2],反映游憩活动对生态环境影响的程度。目前,游憩活动对动物的影响研究主要集中在不同的地理环境下,对山麓土壤动物群落[3]、昆虫多样性[4]、森林节肢动物[5]、草原鸟类[6]、对张家界国家森林公园植被[7]、沙滩潮间带小型底栖动物多样性[8]等的影响研究。有关学者研究采捕[9]、围塘养殖[10]、海岸开发[11]等人类活动对大型底栖动物的影响。学者们对沙滩潮间带大型底栖动物的相关研究,主要从生境因子角度分析沙滩潮间带大型底栖动物种群结构等方面的影响变化[12-16]。有关沙滩大型底栖动物生态学的研究较少,从游憩活动视角对沙滩潮间带大型底栖动物的研究更鲜见报道,特别是东山岛沙滩潮间带大型底栖动物的相关研究尚无报道。因此研究游憩活动对沙滩潮间带大型底栖动物的影响,旨在为游憩生态学提供一个新的视角,丰富这方面研究的内容,也可为相关研究和后续研究提供一些新的理论证据。

2013年2月,东山县入选全国首批12个“国家级海洋生态文明示范区”。随着滨海旅游业的不断发展,东山岛沙滩大型底栖动物的栖息环境受到了一定程度的影响,本研究于2012年7月,以东山岛沙滩大型底栖动物为研究对象,采用样地调查法,定量比较研究游憩活动对大型底栖动物的分布影响,揭示游憩活动与大型底栖动物之间的关系,旨在对东山岛沙滩旅游可持续开发提供基础数据和科学依据,实现旅游开发和生态环境保护的协调统一。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研 究 区 域(23°33′~ 23°47′N,117°17′~117°35′E)地处福建省南部沿海,总面积248.34 km2。海岸线长达141 km。属南亚热带海洋性季风气候,冬暖夏凉,年平均气温20.8 ℃,最热月(8月)平均气温27.4 ℃,最冷月(2月)平均气温12.9 ℃,气温年较差14.5 ℃,月较差4.6 ℃~ 5.6 ℃。多年平均降雨量为1 100 mm,平均蒸发量为2 010 mm,年平均相对湿度为80%左右。其中,以大众型沙滩度假区布局开发的马銮湾景区;以按国际海滨康乐休闲度假区进行规划建设的金銮湾景区,均已初具规模。2008年东山县被福建省旅游局评为优秀旅游县、”福建最佳旅游目的地”,并荣获 “国家级生态示范县”;2010年12月,建设”“东山生态旅游岛”“被列入《福建省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;2012全年接待游客231.9万人次,增长20.5%;实现旅游总收入16.2亿元,增长59.6%[17]。

1.2 研究方法

1.2.1 样地设置

照STPHENSON和VAILLANT[18-19]的潮区和站位划分法,在东山岛马銮湾、金銮湾及乌礁湾沙滩设置取样区,其中马銮湾设置1个取样区,金銮湾设置2个取样区,在乌礁湾设置1个对照区。根据游客人数,将取样区域分为重度游憩利用区S1、中度游憩利用区S2、轻度游憩利用区S3及对照区S4。各取样区(断面)设置3个取样站,每断面高潮区(H)、中潮区(M)、低潮区(L)各设一个取样站,每站采样区域面积0.2 hm2。每个取样站设5个采样点(分别对应编号01、02、03、04、05)。本次研究的采样时间为2012年7月18日、19日、20日,在当地的大潮汛期间采集大型底栖动物样品,采样面积为0.25 m×0.25 m×0.30 m。本次采样断面主要环境因子基本情况见表1。

表1 东山岛调查断面的主要环境因子Table 1 Major environmental factors in every sampling section of Dongshan island

1.2.2 动物采集及标本处理

采集定量样品时,先拾取0.25 m×0.25 m×0.30 m样方框内沙滩上的动物,再挖取40 cm深的底沙,用 0.5 mm筛子筛选出其中的大型底栖动物;定性样品在每个采样站周围采集,以补充定量样品的不足。所有采集的样品,在现场用体积分数为5%的甲醛溶液固定保存。在实验室吸干保存后的样品表面水分后,用灵敏度为0.01 g的扭力天平称重、鉴定。样品的采集、称重、鉴定和资料整理均按照《海洋生物生态调查技术规程规范》规定的方法进行[20]。

1.2.3 数据获取与处理

采集到的所有大型底栖动物按照物种、数量及重量 进行统计,根据不同样方、取样点采集的个体数量及重量,分别按单位面积换算各样方、各取样站及取样区的栖息密度和平均生物量。其中每样方单位面积为0.25 m×0.25 m,每取样站共5个样方,每采样区共3个取样站。

利 用 Mageler物 种 丰 富 度 指 数(d)[21],Shannon-wiener多样性指数(H′)[22]和Pielou均匀度指数(J′)[23]公式计算沙滩潮间带大型底栖动物多样性的各指标数值,相关公式如下:

Mageler物种丰富度指数

上式中,S为总种数;Pi为种i的栖息密度占总栖息密度的比例;Ni为种i的栖息密度总数,N为所有种的栖息密度总数。

运用Excel 2003和SPSS13.0软件对相关数据进行分析计算。

2 结果与分析

2.1 不同取样区物种的组成与分布

2012年7月对4个采样区进行采样,共获得大型底栖动物9种,隶属于3门(表2),其中对照区有9种,分别为:斧蛤Donax cune、鲳螺Umboniumvestiarium、长吻吻沙蚕Glycerachirori、弯螯活额寄居蟹Diogenes def l ectomanus、痕掌沙蟹Ocypode stimpsonio、蝉蟹Hippasp、等边浅蛤Gomphinaaequilatera、红线黎明蟹Matuta planipes f和文蛤Meretrix meretrix;重度游憩区有4种,分别为:斧蛤、鲳螺、长吻吻沙蚕和弯螯活额寄居蟹;中度游憩区有6种,分别为:斧蛤、鲳螺、长吻吻沙蚕、弯螯活额寄居蟹、痕掌沙蟹和蝉蟹;轻度游憩区有7种,分别为:斧蛤、鲳螺、长吻吻沙蚕、弯螯活额寄居蟹、痕掌沙蟹、等边浅蛤和文蛤。对4个取样区的大型底栖动物物种分布与游憩活动量进行单因素方差分析,对照区S4与重度游憩区、中度游憩区之间有极显著差异(P<0.01),与轻度游憩区之间有无显著差异(P>0.05)。 通过对各区域大型底栖动物物种数分布进行分析,认为受游憩活动干扰影响,导致各区域大型底栖动物物种数存在差异,游憩活动强度越大,物种数越少。

表2 沙滩潮间带大型底栖动物的名录与分布†Table 2 Constiute and distribution of intertidal beach macrobenthic animals in Dongshan island

2.2 栖息密度及生物量分布的差异比较

由表3可以看出,各区域大型底栖动物的栖息密度分别为重度游憩区52个/m2、中度游憩区79个/m2、轻度游憩区138个/m2、对照区165个/m2。平均生物量分别为重度游憩区12.02 g/m2、中度游憩区19.18 g/m2、轻度游憩区68 g/m2、对照区84.52 g/m2。随游憩干扰强度增大,大型底栖动物的栖息密度及平均生物量呈降低趋势。对4个取样区的大型底栖动物栖息密度、平均生物量分布与游憩活动量进行单因素方差分析,对照区的栖息密度、平均生物量与重度游憩区、中度游憩区之间均有极显著差异(P<0.01),与轻度游憩区之间均有无显著差异(P>0.05)。通过对各区域大型底栖动物栖息密度、平均生物量进行分析,认为受游憩活动影响,导致群落结构的不稳定,以致各区域大型底栖动物栖息密度、平均生物量存在差异,游憩活动强度越大,栖息密度和平均生物量越少。

表3 各样方大型底栖动物栖息密度及生物量分布Table 3 Average inhabit density and biomass of macrobenthic animal distribution all sampling belts

2.3 不同采样区域的多样性指数比较

表4显示了东山岛沙滩潮间带个区域内区大型底栖动物的多样性指数。各区域大型底栖动物的物种多样性指数分别为:重度游憩区1.52、中度游憩区1.82、轻度游憩区2.04、S4对照区2.38;丰富度指数重度游憩区0.76、中度游憩区1.14、轻度游憩区1.22、S4对照区1.57。各取样区大型底栖动物的丰富度指数与物种多样性指数分布一致,随游憩强度的减低,物种多样性指数及丰富度指数呈递增趋势。说明受游憩活动干扰影响的情况下,各区域大型底栖动物物种多样性指数存在差异,游憩活动强度越大,物种多样性指数及丰富度指数越小。

表4 各取样区大型底栖动物多样性指数Table 4 Biodiversity indexes of macrobenthic animals in sampling zones

各区域大型底栖动物的均匀度指数分别为:重度游憩区0.76、中度游憩区0.70、轻度游憩区0.73、对照区0.75;各区域大型底栖动物的均匀度指数之间的差异不大,且受游憩活动影响的程度不呈一定规律,游憩活动强度越大,均匀度指数未必会越小。

3 结论与讨论

通过东山岛沙滩潮间带大型底栖动物采样数据分析可知,大型底栖动物的物种数、栖息密度、平均生物量、物种多样性指数及丰富度指数的排序均是对照区>轻度区>中度区>重度区;均匀度指数在4个取样区差异不明显,重度区0.76、中度区0.70、轻度区0.73、对照区0.75。对照区的物种数、栖息密度、平均生物量与重度区、中度区有极显著差异(P<0.01),与轻度区无显著差异(P>0.05)。

已有研究指出,沙滩旅游业的发展对沙滩生态系统有一定的影响[24]。沙滩上的散步、奔跑、游泳等游憩活动都会影响底栖动物的活动[25]。沙滩旅游业的发展会影响砂质滩底栖生物群落的数量及分布,影响沙滩生态系统的结构和功能[8]。本研究与高中根等对南麂列岛大沙岙沙滩大型底栖动物贝类的研究有相似,游憩干扰强度大的大沙岙沙滩北断面开放区贝类平均生物量和栖息密度(13.98 g/m2和11 个/m2)明显少于受监控的南断面核心区(46.33 g/m2和30个/m2)[26]。本研究结果表明,游憩活动对沙滩大型底栖动物种群结构变化有一定的影响,随游憩干扰强度的增大,大型底栖动物的物种数、栖息密度、平均生物量、物种多样性指数和丰富度指数呈减小趋势。

底质、潮汐、水温、盐度、波浪等自然因子及其他的人类活动等因素均会对沙滩潮间带大型底栖动物带来影响变化。本研究在取样区内设置相同生境的条件,尽可能地减少微环境的差异,以探究游憩活动对沙滩潮间带大型底栖动物多样性影响的机理。但对于其他生境因子对大型底栖动物影响变化的关系研究涉及较少,在以后的研究中需进一步加强,以期深化的大型底栖动物影响变化的机理的研究。同时为使研究采样的数据更精确,今后也将对样地大型底栖动物进行更多次更广泛地取样,才能更深入地总结出游憩干扰对沙滩潮间带大型底栖动物多样性影响的变化规律,为沙滩风景区的生态环境和动物多样性的保护提供科学依据。

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Effects of recreational activities on large benthic animals in interidal sandf l at of Dongshan Island

LI Ming-feng1,2, ZHONG Yong-de1
(1. School of Tourism, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China;2. Minnan Normal University, Zhangzhou 363000, Fujian, China)

∶ Macrobenthos is an important indicator to monitor and evaluate the beach ecological environment changes, can ref l ect the effect degree of the recreational activities on the ecological environments. In July, 2012, the sampling analyses of the macrobenthos in intertidal benches in Dongshan Island were carried out, with sample plot survey, selected 4 sampling areas, which were divided into heavy, moderate and mild recreation use area and control area according to the recreational number. The sampling zones were divided into severe, moderate and mild recreational use and control. The inf l uence rules of different interference intensity on species number were analyzed. The results show that the order of species number, population density, average biomass and richness index of macrobenthos from big to small were: control area > mild area > moderate > severe area, the macrobenthos was affected by recreation signif i cantly, the greater the interference intensity, the smaller the species numbers; the order of population density, average biomass and species diversity index and richness index, evenness index in zones from big to small was: severe > control > mild > moderate,but the differences was not big, no certain regularity of inf l uence of recreation. There were extremely signif i cant differences (P<0.01)of species number, population density and average biomass in control, moderate and severe area, and no signif i cant differences (P>0.05) of these between the control and mild zones. The fi ndings provide a scientif i c basis for the protection of the beach scenic spot’s ecological environment and animal diversity in Dongshan island.

∶ recreational activities; large benthic animals; intertidal beach; biodiversity; Dongshan Island

S750

A

1673-923X(2014)06-0124-05

2014-02-22

福建省科协决策咨询研究重点课题(A201324)

李明峰(1977-),男,福建东山人,博士研究生,讲师,主要从事生态旅游研究

钟永德(1965-),男,湖南炎陵人,教授,博士生导师,主要从事生态旅游研究

[本文编校:文凤鸣]

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