風景名勝區(qū)的空間特征

風景名勝區(qū)的空間特征

1生態(tài)環(huán)境的保護作用草坪是一個獨立的自然綜合體，擁有豐富的植物、動物和微生物資源。大面積的草坪在生態(tài)環(huán)境生態(tài)環(huán)境中起著重要作用。北京東靈山、百花山草甸資源以其特有的植被類型和景觀生態(tài)特征，具有十分重要的研究價值，同時它對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的保護和經濟的發(fā)展也具有重要的作用。因此，研究東靈山、百花山草甸景觀的特征和變化，探索退化草甸景觀的恢復，具有十分重要的意義。1.1科學價值1.1.1物種組成調查區(qū)東靈山、百花山草甸的物種豐富，據文獻記載東靈山地區(qū)共有高等植物997種（面積約70km2），而東靈山主峰附近區(qū)域（面積約15km2）就有高等植物406種。調查區(qū)面積雖然只涉及整個東靈山地區(qū)的21.4%，而高等植物種類已占40.6%。可見，該區(qū)物種資源十分豐富，并保存了一些特殊的種類，如模式標本采于東靈山附近楊家坪林場的黑柴胡等。此外，這里分布的山地草甸在種類組成方面與周圍山地草甸相比，相似性較低；一旦遭到破壞，會因為種源缺乏和生境惡化而難以恢復，從而造成植被和植物物種資源的嚴重損失。1.1.2亞高山草地的分布、分布格局分布于東靈山海拔1500m以上的大面積山地草甸，特別是分布于海拔1800m以上的亞高山草甸，不僅是整個北京地區(qū)寶貴的植被資源和旅游資源，而且是北京山區(qū)亞高山地帶重要的植被類型之一。從我國目前的亞高山草甸分布來看，東靈山地區(qū)的亞高山草甸是該植被類型在中國分布的東界（據記載由于氣候等原因，在我國東南和東北海拔3000m以上的區(qū)域均沒有分布）。這對于研究亞高山草甸的組成特征、分布規(guī)律和動態(tài)變化，尤其是研究這些因素與其周圍環(huán)境的關系具有較高的科學價值。東靈山分布的亞高山草甸種類組成豐富，類型多樣，特別是具有草原成分的苔草、禾草、雜類草草甸，對研究北京地區(qū)植物區(qū)系與內蒙古草原植物區(qū)系之間的聯系，以及北京地區(qū)環(huán)境變遷具有十分重要的意義。1.2花的觀賞類型東靈山、百花山賦有特色的草甸景觀，在由苔草、禾草、雜類草組成的草甸中，禾草占據群落上層，苔草和雜類草占據群落下層，具有較高的觀賞價值。該區(qū)雜類草豐富，其中有大量的觀花植物，如龍膽科的大葉龍膽（Gentianamacrophylla）、花錨（HaleniasibiricaBorkh）、中國扁蕾（Gentianopsisbarbata），罌粟科的野罌粟（Papavernudicaule）；玄參科的中國馬先蒿（Pedicularischinensis）、穗花馬先蒿（Pedicularisspicata）、返顧馬先蒿（Pedicularisresupinata）等在其他群落類型中很難見到。該區(qū)域草甸的外貌和季相變化萬千，按觀賞季節(jié)的不同主要分為春季觀花、夏季觀花和夏秋觀花三類。每年10月中旬至翌年5月上旬是山頂草甸枯葉期，一片枯黃；5月中下旬草類返青，樺楊飛花；6月白色的銀蓮花（Anemonecathayensis）、鮮紅色的胭脂花（Primulamaximowiczii）相繼開放，野罌粟和毛茛（Ranumculusjaponicus）花一片金黃；6月下旬至7月上旬黃花菜（Hemerocalliscitrina）盛開；7～8月以淺紫、紫紅、藍、紅、白、黃的各種野生花卉紛紛盛開，尤以金蓮花（Trolliuschinensis）最為耀眼；8～9月秋花盛開，淡紫色的藍盆花（Scabiosatschiliensis）、展枝沙參（Adenophoradivaricata）、紫紅色的穗花馬先蒿類等一直開放到深秋。1.3生態(tài)旅游是發(fā)展動植物的必要途徑提供休閑娛樂場地是生態(tài)系統(tǒng)的服務功能之一。隨著人們物質文化生活水平日益提高，人們對高品質生活的向往和對健康的渴求與日俱增，大家在追求富裕的城市生活的同時，也更向往著大自然的生活，更加希望回歸大自然，享受大自然所帶來的美。北京東靈山、百花山風景名勝區(qū)擁有豐富的天然草甸資源，這里環(huán)境優(yōu)美、空氣清新、條件舒適，是一個絕佳的自然景觀游憩區(qū)。在這里開展以亞高山草甸自然景觀為主題的生態(tài)旅游，滿足了當前我國人民物質生活水平提高后對回歸自然的需求，也是實現亞高山草甸生態(tài)系統(tǒng)價值的一條重要途徑。保護與恢復草甸生態(tài)環(huán)境就是保障東靈山、百花山旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為避免因旅游超載而導致草甸生態(tài)系統(tǒng)的退化提供對策，同時也為北京風景名勝區(qū)及相鄰北京風景名勝區(qū)如何在保護和持續(xù)利用的前提下開展生態(tài)旅游提供參考。2亞高山性草坪斑塊與其他草地類型的關系隨著旅游業(yè)的發(fā)展，北京東靈山、百花山風景名勝區(qū)作為北京著名的風景區(qū)吸引著眾多游客觀光。旅游旺季超載的游客量及不當的游人行為對植被景觀造成了嚴重的影響。本研究在ARCGIS支持下，通過對高分辨率航片的目視解譯和專題制圖，得到了兩幅草甸退化等級圖：“北京市東靈山風景名勝區(qū)草甸退化等級圖”和“北京市百花山風景名勝區(qū)草甸退化等級圖”。東靈山草甸退化等級圖的比例尺最終確定為1:19000，百花山的為1:12500。百花山草甸的面積較小，約68hm2，呈狹條狀分布。具體工作技術路線如圖1所示。研究中發(fā)現，東靈山風景區(qū)草甸退化問題突出，旅游組織管理任務艱巨。東靈山景區(qū)山頂草甸的總面積約為430hm2，其中亞高山性草甸的面積約為130hm2，山地草甸的面積為300hm2。在人類活動影響下，景觀經常表現為斑塊鑲嵌體，但在東靈山風景區(qū)，山頂草甸景觀表現為典型的基質-斑塊-廊道格局，常規(guī)干擾草甸類型成為景觀的基質，道路作為廊道的主要類型，成為游人進入風景區(qū)的主要通道，而輕度、中度和重度退化的草甸斑塊大多在道路兩側呈串珠狀分布，特別集中于主要旅游道路通過的地勢平緩地段。在山地草甸中，主要有四個干擾集中地段，分別為風景區(qū)度假村周圍、江水河村周圍、九龍洼周圍和跑馬梁農家樂度假村周圍，這些地段輕度和中度退化草甸面積最大，零星分布有重度退化草甸類型。亞高山性草甸中最大的退化區(qū)域發(fā)生在六郎山和主峰之間的鞍部平緩地貌部位上，以輕度退化和中度退化為主，并且具有較高密度的游徑分布，這一地段也是土壤侵蝕的主要發(fā)生區(qū)域。從度假村到主峰的石階路是游人的主要活動路徑，所以石階路兩側斷續(xù)分布著草甸退化斑塊。在風景區(qū)的非核心區(qū)，以常規(guī)干擾草甸類型為主，只是在陽坡生境脆弱地段，有一些輕度退化和零星的中度退化草甸分布。在亞高山性草甸范圍，獨立分布的大石塊較多，陡坡較多碎石堆積的碎石堆也主要分布在亞高山性草甸范圍內，其形成雖以自然因素影響為主，但也有人類活動影響的因素。東靈山不同退化等級草甸的斑塊構成特征見表1。從斑塊數可以看出，亞高山性草甸各退化等級的斑塊數差別不大，而山地草甸的常規(guī)干擾草甸斑塊數只有33個，遠低于其他3個等級的斑塊數（大于100個）。而總斑塊周長、平均斑塊周長、斑塊面積和平均斑塊面積都隨著退化程度的加重有所減少。說明對于兩種草甸類型而言，隨著干擾強度的增加，退化草甸的斑塊面積都表現為逐漸減小的趨勢。從斑塊面積、斑塊周長和斑塊數的統(tǒng)計數據還可以看出，山地草甸的各級退化草甸類型都大于亞高山性草甸相應的退化類型。在兩類草甸中，重度和中度退化草甸的平均斑塊面積和平均斑塊周長差別不明顯，說明雖然山地草甸的重度和中度退化面積較大，但對山地草甸和亞高山性草甸的嚴重干擾的強度和干擾范圍是相似的。但輕度退化草甸類型則表現出，在亞高山性草甸的平均斑塊面積和平均斑塊周長都大于山地草甸，說明對亞高山草甸的輕度干擾在空間分布上更集中，干擾的范圍也較大。與此相反，常規(guī)干擾草甸類型在亞高山性草甸的平均斑塊面積和平均周長均小于山地草甸。各類退化草甸在總草甸類型中所占比例特點見圖2。在風景區(qū)，退化草甸占總草甸面積的22%，其中輕度退化草甸占總草甸面積的16%，中度退化的占5%左右，重度退化的占1%左右。亞高山性草甸的退化面積所占比例為20%左右，山地草甸為22%左右，其中亞高山性草甸的中度和重度退化等級所占的面積明顯小于山地草甸的相應比例，亞高山性草甸的退化等級以輕度退化為主，占該草甸類型的17%左右，而山地草甸的占15%左右。退化草甸的斑塊周長占總草甸斑塊周長的43%左右，其中輕度、中度和重度退化的分別為23%、14%和6%。亞高山性草甸的退化草甸斑塊周長所占比例為34%，山地草甸要比總計的高，達到了46%左右，各退化等級所占的比例都大于相應的亞高山性草甸。退化草甸的斑塊數所占比例最高，在總的草甸斑塊中占88%左右，其中對于亞高山性草甸，所占比例為78%，對于山地草甸為91%，說明山地草甸的退化斑塊更破碎，而不同退化等級的比例表現出不同的特點。山地草甸中度和重度退化草甸的斑塊數所占比例明顯高于亞高山性草甸，而輕度退化草甸的斑塊數卻低于亞高山性草甸。說明與亞高山性草甸相比，山地草甸有更多地段受到中度和重度干擾，處于中度和重度退化階段，而亞高山性草甸有更多地段受到了輕度干擾，處于輕度退化階段。3東靈山和白華山景觀草甸退化分析3.1生物條件及氣候特征的影響風景名勝資源是自然、歷史留給我們的寶貴財富，自然界時時刻刻在發(fā)展、變化，這種大環(huán)境的變化必然導致局部景觀和環(huán)境的變化，如地震、滑坡、崩塌等，會造成景觀的破壞和消失；氣候變化、人類的經濟活動會導致水土流失、森林破壞以及動物的遷移或滅絕，對于這種由于自然界的演變造成的破壞，人們必須從保護人類生存的大環(huán)境加以避免。氣候特征是影響景觀現狀的一個自然因子。北京東靈山、百花山風景區(qū)地處太行山北段小五臺山余脈，屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，該區(qū)氣候特征是寒冷期長，積溫低，凍土期長，生長季短，年均降水量為（500～600)mm，最大值776.4mm，最低為467.7mm，多年平均降水變率為18.8%。在一年中，降水總量的80%以上集中在（6～9）月份，年內降水分配不均，一方面在冬春季造成干旱，另一方面，夏季降水的過分集中易形成大雨或暴雨，結果產生大的地表徑流并沖刷地表，造成水土流失。3.2景區(qū)資源環(huán)境惡化東靈山、百花山風景區(qū)作為著名的風景名勝區(qū)，在國內外享有很高聲譽，同時它也是著名的旅游勝地，旅游業(yè)的發(fā)展促進了景區(qū)的發(fā)展，但飛速發(fā)展的旅游業(yè)也加大了該區(qū)草甸的生存壓力。(1）巨大的旅游客流與脆弱的景區(qū)資源之間存在著十分嚴峻的問題。風景名勝區(qū)由于資源獨特，成為大多數人向往的地方。尤其是在北京這樣的大都市中，人們更渴望回歸自然、放飛心靈。節(jié)假日、黃金周更成了旅游的高峰期，每逢此時，很多景區(qū)都是超負荷接待游客。自20世紀70年代后期，特別是80年代中后期以來，北京東靈山、百花山風景名勝區(qū)游客一直呈上升趨勢。游人數量從當初旅游旺季的100人/天左右，上升到2000年的5000人/天，周末、“五一”、“十一”等旅游高峰期間甚至超過10000人/天。超負荷的游人接待量對風景名勝區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響。在東靈山景區(qū)內，從纜車終點處到東靈山主峰處，呈現出多條由游人踩出的網狀交叉的登山路線。由于游人的踐踏和對花草的采摘，這些地段幾乎已成為裸地；花朵大而醒目的植物數量明顯下降。根據北京大學多年來在東靈山野外教學實習的結果，東靈山北坡亞高山草甸總種類數一般在30種以上，南坡（20～25）種。近年來由于中線旅游開發(fā)強烈，造成北坡草本層種類（特別是有觀賞價值的種類）減少，伴人植物如車前（Plantagodepressa）、蒲公英（Taraxacummongolicum）等大量出現。南坡則由于游客較少，變化較小。(2）無序的旅游服務設施的開展也影響著景區(qū)的植被景觀。北京東靈山地區(qū)很早就有人以出租馬匹為職業(yè)，馬匹的數量迅速上升，這些馬匹對草甸的踐踏和啃食都直接影響了植被高度、蓋度和多度，還影響了植被中土壤等生境條件；此外，觀賞牦牛、燃放鞭炮等旅游項目，同樣也影響著景區(qū)的植被景觀。(3）對風景名勝區(qū)的無序開發(fā)是造成景區(qū)資源環(huán)境破壞的一個主要原因。北京東靈山風景名勝區(qū)內主峰附近登山石階的修建，由于缺乏正確的指導，游人在登山或下山總是選擇石階兩旁草叢生長旺盛的地方攀上攀下，以至于這里大面積的山坡土壤裸露，水土流失嚴重。4不同覆蓋材料與基質組合模型實驗設計東靈山景區(qū)草甸面積大，分布在海拔（1500～2303)m范圍內，草甸類型構成比較多樣。海拔1900m以上區(qū)域以山頂型亞高山草甸為主；海拔1900m以下以山地林緣中生性雜類草草甸為主。近幾年來由于自然和人類的雙重影響，景區(qū)內的草甸均已遭受了不同程度的破壞。其中，以海拔1900m以下的山地林緣中生性雜類草草甸破壞最為嚴重。該類型草甸物種組成豐富，花期群落外貌華麗，有較高的旅游觀賞價值。雖然該類型草甸為森林群落破壞后的次生草甸，但在東靈山山地草甸中占有較大比例，在山地景觀結構維護和山地水土保持中仍然具有重要意義，并且該草甸為雜類草草甸分布的最上界，因此，有必要對其破壞地段進行植被恢復。根據植被恢復中“人工恢復和天然恢復相結合，以天然恢復為主”的原則，對海拔1900m以上的山頂型亞高山草甸采取天然恢復，而對海拔1900m以下山地林緣中生性雜類草草甸采取人工恢復。在針對海拔1900m以下的山地林緣中生性雜類草草甸的人工恢復中，為了使示范區(qū)的建設有據可依，在恢復示范區(qū)建設前，首先對采集的混合草種進行了不同播種密度和不同覆蓋物條件下的溫室模擬實驗。具體實驗過程如下（圖3）。步驟一：晾干后充分混勻種子，測定種子純凈度。種子鑒定是一項難度很大的工作，此次采集的種子量大且混雜不均，如果要鑒定出所有的種子并做到分類存放將耗費很大的人力和物力。為此，我們采取一種簡單易行并適用于后期大量播種的分類方法。首先將采集來的樣品盡可能均勻地混在一起，挑出樣品所帶的枝葉，確保隨機抽取一定量樣品內各類種子所占的比例相同，種子純凈度一致。步驟二：測定混合種子的發(fā)芽率和千粒重。為了確定模擬實驗以及后期示范區(qū)建設中每平方米樣地的播種量，需要確定樣品中的種子發(fā)芽率。首先在一定質量（m）混合均勻的樣品中挑出純凈種子，數出數量，三次重復，測得混合種子千粒重；然后充分混勻純凈種子，在培養(yǎng)皿中做n組發(fā)芽實驗，測得混合種子發(fā)芽率。步驟三：綜合考慮樣品純凈度、發(fā)芽率、千粒重、草種性質和研究區(qū)內的播種條件及一系列不利于種子發(fā)芽、幼苗生長的影響因素的存在，確定每平方米播種27g樣品（10g純種子）作為實驗基礎標準。步驟四：在溫室內設計同樣土壤、溫濕度條件下0.125m的樣方39個。進行組合對比實驗，包括不同覆蓋材料（(1)無任何覆蓋措施，(2)覆蓋無紡布，(3)覆蓋地膜，(4)覆蓋草簾子）在三天澆水周期和一周澆水周期的組合實驗；不同播種密度組合實驗；不同處理基質的組合實驗。每種實驗做三個重復。步驟五：記錄實驗總過程。直到所有實驗不再出苗為止。步驟六：對實驗結果進行方差分析，多重比較確定最適的覆蓋材料、播種密度、土壤處理技術。通過實驗觀察和結果分析，發(fā)現覆蓋草簾子和覆蓋無紡布兩種材料的種子幼苗生長快、植株細弱，覆蓋地膜的種子幼苗生長健壯；通過對混合草種不同播種量對覆蓋度的影響的方差分析和多重比較，發(fā)現實驗穴盤中6.68g的播種量的覆蓋效果最顯著；而通過實驗中不同處理基質對發(fā)芽率的方差分析，發(fā)現不同處理基質對發(fā)芽率多少沒有極顯著影響。因此，依據溫室實驗結果，在東靈山主路兩側選取400m2的實驗地作為東靈山草甸恢復示范區(qū)。在示范區(qū)建設中，播種季節(jié)選擇在2006年春季進行，播種材料選取采集于本地的混合草種，并應用地膜作為保水、保溫的覆蓋材料，以溫室實驗穴盤中6.68g的播種量，即54g/m2樣品進行播種。實驗效果見圖4。5北京市可持續(xù)發(fā)展的必要性北京東靈山、百花山風景名勝區(qū)地處我國半干旱氣候向干旱氣候過渡、森林景觀向草原景觀過渡地帶，生態(tài)條件十分脆弱。在該風景名勝區(qū)進行草甸景觀變化的評價和恢復的研究，對科學保護、合理利用風景名勝區(qū)資源，對北京市向生態(tài)城市的發(fā)展都具有十分重要的意義，同時保護好當地生物資源也可以促進景區(qū)當地的可持續(xù)發(fā)展。因此在今后的風景名勝區(qū)工作中，建議要加強以下幾點。5.1建立科學的實踐監(jiān)測體系，確保景區(qū)經濟效益發(fā)展在風景區(qū)的保護與發(fā)展工作中，科研工作是解決問題的關鍵。隨著遙感和GIS技術的迅猛發(fā)展，該項技術已經被廣泛應用到植被生態(tài)學的眾多領域。北京東靈山、百花山風景名勝區(qū)運用該技術對景區(qū)內約300km2范圍內的植被及景觀進行了監(jiān)測。同時，選擇具有重要生態(tài)意義的草甸分布地段，確定監(jiān)測樣地或樣區(qū)并獲取相應的本底數據，建立風景名勝區(qū)植被及景觀變化動態(tài)監(jiān)測體系。可見，建立科學的現代化監(jiān)測體系將很好地促進風景區(qū)保護和發(fā)展。科學系統(tǒng)地規(guī)劃則是建設好風景名勝區(qū)的依據和手段。不同的景區(qū)的規(guī)劃必須符合不同的國情和市情，因地制宜，突