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[摘 要]旅游活动对旅游地生态环境的影响研究意义重大，当前对旅游环境效应年际及年内淡旺季波动的连续高精度的定量评估开展不足。文章基于旅游地多岛效应理论尤其是旅游地重金属岛效应的原理与方法，以庐山风景名胜区为研究区，采集区内高暴露度的杉木年轮，分别测定近10年来淡旺季树轮早晚材中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn5种重金属元素含量，在年际与年内尺度上与庐山接待游客量及人均旅游收入作相关分析，将拟合成的本底趋势线与统计线进行对比分析，以探究不同旅游活动时段和强度下的旅游环境变迁特征与响应规律。结果表明：（1）研究区的树轮中5种重金属元素平均含量均早材高于晚材，Cr、Cu、Ni元素含量的变异系数皆早材大于晚材，这表明旅游地重金属岛效应强弱与旅游淡旺季活动强弱对应良好；（2）相关分析表明年际尺度与年内尺度元素响应存在差异：树轮中Cu、Ni元素的年均含量与游客量以及人均旅游收入呈较强的正相关，而代表旅游旺季的早材中的Cr、Cu、Ni、Pb元素含量与其呈强正相关，晚材中的元素含量基本不通过显著检验；（3）通过拟合本底趋势线，进一步发现景区的旅游活动与5种重金属年均含量皆以不同程度增加，以及在旅游危机事件发生的年份，旅游活动与树轮中部分重金属的实际含量与本底值的偏差保持一致；（4）指示旅游地重金属岛效应变化的树轮重金属元素对区内旅游活动强度变化响应明显且记录同步，树轮元素分析方法值得在更大范围深入推广与验证。最后，对旅游与环境研究、旅游地多岛效应理论及树轮分析等实验方法在旅游研究中的应用作了总结与展望。
[关键词]旅游活动；环境效应；旅游地多岛效应理论；树轮重金属元素；响应研究；庐山
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002-5006（2017）04-0107-10
Doi： 10.3969/j.issn.1002-5006.2017.04.016
引言
随着我国社会经济稳步发展与增长，法定假期的增加，节假日景区门票降价以及高速公路免费通行等政策的实施，旅游逐渐成为大众生活的一部分，并使得众多著名旅游景点在黄金周假期的游客量普遍出现“爆棚”现象[1]。旅游业的发展是以良好的环境质量为前提，过度的旅游开发与旅游活动都有可能对旅游环境产生不可逆的影响，这对迎接正在兴起的大众旅游时代将是一大挑战。此前田宏等结合旅游地生命周期各阶段的发展特点，分析旅游地环境承载力的动态变化，认为在探查、参与阶段，游客量逐渐增多，服务设施简单，旅游活动对环境的影响有限；在发展、巩固阶段，游客量持续增加，服务设施不断完善，旅游地的自然面貌改变明显，旅游活动的干扰明显，环境问题逐渐凸显；在停滞阶段，游客量不再增加，旅游环境的承载量接近饱和；在衰退、复苏阶段，旅游地原有的吸引力不再，需要开发新的旅游资源，同时须更关注旅游环境保护的问题[2]。章锦河等为了探讨旅游发展与环境质量的关系，将环境库兹涅茨曲线引入旅游生态环境研究中，得出固、液态的旅游废弃物的排放量与旅游经济所拟合而成的环境库兹涅茨曲线呈倒U形，即随着旅游向前发展排放量先增加后减少[3]。也有张宏等以3个位于不同生命周期阶段的旅游地为研究对象，通过拟合环境库兹涅茨曲线，分析处于不同阶段的旅游地旅游发展与环境质量间的关系[4]。随着大众旅游时代的到来，可持续旅游的提出以及对旅游环境污染问题的重视，旅游活动对旅游地环境影响的研究逐渐成为重要的研究主题。国内的旅游环境研究主要涉及旅游地环境质量及其评价、旅游开发的环境影响与可持续发展、旅游环境容量与旅游环境承载力、旅游环境保护对策与旅游环境管理4个方面[5-10]。研究方法主要采用野外调查、问卷调查以及实验法[11-12]。
旅游与环境研究的困局是缺乏理论创新与技术支撑[13]。为此，李钢等提出了“旅游地多岛效应”的概念：从某种程度上来讲，只要存在旅游活动——旅游者集聚于旅游地并对旅游地环境产生影响，在旅游地就应存在一种旅游地多岛效应，即旅游地某类环境指标明显高于周边非旅游地的一种局地岛效应（包括旅游地碳岛效应、旅游地重金属岛效应、旅游地热岛效应、旅游地浑浊岛效应等）[14]；Li等进而构建了旅游地多岛效应理论（destination island effects，DIEs）的基本框架，介绍其研究方法，并展望了自然科学的实验方法如树木年轮分析方法在该领域的应用前景，这为旅游环境研究提供了新的视角[15]。
树木年轮由于具有时间跨度长、分辨率高、连续性强、副本易得等优势，逐渐成为自然科学领域尤其是气候环境重建研究方面的重要代用指标。已有不少学者在树木年轮中的元素含量与环境污染过程研究方面取得了较大的进展，如钱君龙等通过测定白桦1995年年轮中的元素含量并与根部的暗棕壤对比分析，得出两者存在对数线性关系[16]；杨银科等用湿法消化和ICP法检测了西安市云杉树轮样品中S和Pb元素的含量，并与地区的能源消耗及机动车辆保有数量对比分析，得出汽车尾气排放为当地大气污染主因的结论[17]；刘禹等测定西安市某废弃钢铁厂附近的油松年轮中的多种重金属元素含量，发现其含量皆呈上升的趋势并与废弃钢铁厂的发展历史相一致[18]。此外，蔡云锋通过测定重庆市酉阳县多年重金属元素含量并与当地的经济发展统计数据建立环境库兹涅茨曲线，分析当地环境污染的变化特征[19]。遗憾的是，借助树木年轮探讨旅游活动对旅游生态环境的影响的研究比较欠缺，仅有吴泽民等在黄山景区解析了黄山松年轮S及重金属元素含量动态与旅游活动的关系[20]。王琼在太白山景区探究了气候变化与旅游活动影响下的树轮元素响应特征[21]。
鉴于此，本文基于旅游地多岛效应理论，重点考察其中的重金属岛效应，即检测由旅游相关活动产生的重金属污染物在旅游地的累积情况。研究思路是借助树木年轮分析方法，采集测定研究区内高暴露度树木年轮的重金属元素的含量作为环境响应代用指标，从年际和年内（早晚材或淡旺季）两个时间分辨率来解析重金属元素含量的变迁特征及其与研究区旅游接待人数及人均旅游收入等旅游活动强度指标的相关关系，并借助旅游本底趋势线理论分析其历年变化特点，进而揭示旅游地重金属岛效应的变动特征与响应规律，最终厘清旅游活动强度变化下的旅游地生态环境变迁特征与响应关系，以期进一步验证旅游地多岛效应理论以及树轮元素分析方法在旅游生态环境研究的应用，为旅游地环境保护与管理提供歷史借鉴与科学依据。 1 数据来源与方法
1.1 研究区概况
庐山位于东经115°52′～116°08′，北纬29°26′～29°41′，地处江西省九江市庐山区境内，北临长江，东濒鄱阳湖，总体面积约为302 km2。1982年庐山成为我国首批国家级风景名胜区，并且此后相继获得“世界文化景观”“世界地质公园”以及“联合国CCC/UN优秀生态旅游景区”等荣誉[22]。2007年庐山被批准成为国家5A级旅游景区，且在2009年顺利举办了首届中国庐山世界名山大会，成为世界名山协会永久注册地。庐山自然资源丰富，文化底蕴深厚，自然与人文景观相结合，吸引了大量的海内外游客。2005年，庐山风景名胜区接待游客约154.3万人次1，2015年约1503.9万人次2，10年间庐山接待游客量增长近8倍，这使得以庐山作为案例区研究旅游与环境之关系具有代表性的现实意义。
1.2 样品采集
树木年轮样品均为2015年8月于庐山景区内采集所得，由于庐山景区大部分的景点以及道路主要分布在牯岭镇的西南部，该区域的旅游活动强度较之其他地段更强，对环境影响也更为突出，因此采样点聚焦于牯岭镇西南方向如琴湖一带，采样树种为杉木，采样海拔在950 m左右（表1）。为了确保数据的准确性和一致性，选择样点环境近似、周围无枯树、利于树木天然生长的地段。使用生态环保的生长锥进行采样，在10棵树木的同一水平面上各采集垂直交叉的两个树芯样品，分别作为实验样品与副本。此外，本文中的旅游数据如2006—2014年旅游地接待游客量及人均旅游收入均来自江西省庐山风景名胜区管理局。
1.3 原理与测试方法
1.3.1 树轮分析原理
如前所述，本文重点考察旅游地多岛效应理论中的旅游地重金属岛效应，这主要借助树木年轮分析的原理与方法。树轮是指在树木的横截面上形成的深浅颜色相间的同心环，每一树轮可分为早材和晚材，早材形成于水热条件较好的时期，细胞体积大、颜色浅，占据年轮宽度的主要部分，而晚材形成于水热条件较差的时期，细胞小，颜色较深，宽度较窄。由于庐山的旅游需求主要受自然气候环境影响，庐山旅游旺季在夏半年，对应树轮早材形成期，淡季则在冬半年，对应晚材形成期。由此，可通过对比分析旅游地树轮中早晚材的重金属含量，区别不同强度的旅游活动影响下树轮重金属元素含量的响应程度，进而揭示旅游与环境之关系。
树轮元素分析方法的基本原理是假定年轮中重金属元素的含量固定不变或者变化不明显，借助年轮中所记录每年重金属的含量反映树木所在环境中重金属元素含量的变化特征[19]。从树轮中获取的数据普遍认为具有时间跨度长、分辨率高、连续性强、副本易得等优势，并且树轮分析理论与方法已逐渐成熟，已有不少学者将树木年轮分析方法应用在环境监测以及环境污染历史重建等研究中。本文据此测定庐山风景名胜区树轮中早晚材的重金属，着重分析旅游活动干扰下旅游地环境中重金属元素含量的变迁与响应。
1.3.2 重金属测试方法
在野外完成采样后，将样品带回实验室进行预处理与重金属元素的含量测定。首先，对采集的样品进行预处理，即进行固定、磨光、描述，磨光时要确保年轮分界线清晰，便于判断样本的生长情况。然后，采用SKELETON法进行逐步交叉定年，采用COFECHA程序控制定年质量，确定对应的生长年份以及根据树木年轮的形成特征分辨早材与晚材，在显微镜下利用雕刻刀将对应年份的早晚材逐轮剥离，将同年季的样品归并，最终从10条树芯得到20份待测样品（从2005年的晚材至2015年的早材）。测定前，对待测样品进行烘干与粉碎处理，并采用HNO3?HCIO3对待测样品进行消解。消解完全后将样品溶液转移至比色管中定容待测。实验采用電感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测样品中Cr、Cu、Ni、Zn元素的含量，采用石墨炉-原子吸收分光光度法检测Pb元素含量。所有测定均在中国科学院地球环境研究所完成。需要指出，由于采样时间在2015年8月，2015年年轮晚材并未完全形成，虽然测定了20份样品（包括2005年的晚材和2015年的早材），但是考虑到单年数据的完整性，这两个起止数据并未用在计算单年平均含量时（因此平均含量的研究时段为2006—2014），而只是分别用在晚材和早材与旅游活动的相关分析中。
2 树轮重金属元素对旅游活动的响应
2.1 重金属元素含量的统计分析
从表2中可以看出，2006—2014年期间，5种重金属Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均值含量皆早材高于晚材（此处通过独立样本T检验，结果表明早晚材中重金属含量不构成显著性差异，但是通过对比两者平均值，仍是存在较明显差异），且分别高出了7.05%、18.25%、8.92%、5.19%、6.10%，说明了在庐山景区的旅游旺季，旅游活动更为突出，树轮中积累的重金属含量明显高于旅游淡季，也就是说，旅游地重金属岛效应旅游旺季高于旅游淡季。其中，树轮中Cu元素的含量的增幅较其他重金属元素更大。从树轮中5种重金属元素的变异系数来看，早材中Cu、Ni元素的变异系数皆大于0.3且相差较小，说明两者在旅游旺季受外界干扰因素影响较大。除了Pb、Zn元素外，其他重金属元素的变异系数晚材小于早材，反映了旅游淡季积累的Cr、Cu、Ni含量年际变动小，而在旅游旺季积累元素含量年际变动较大。
2.2 重金属含量与旅游活动的相关分析
2.2.1 年际树轮重金属含量与旅游活动
由于测试成本及测试用量的要求，研究采取的是将10条树芯同年份的样本累积到一起去测试，结果应为反映这些样本所在区域的某个年份（内）的平均含量（或状况）。因此，选取旅游地接待游客量和人均旅游收入来衡量旅游地旅游活动的强度，并依次对庐山景区树轮中5种重金属多年平均含量、早晚材中的重金属含量与旅游活动作相关分析（表3）。 从表3看出，5种重金属元素中仅有Cu、Ni的多年平均含量与旅游活动的相关系数通过置信水平为0.05的显著性检验，并且呈现较强的正相关。其中，Ni含量与旅游地接待游客量及人均旅游收入的相关系数分别为0.720、0.709，Cu含量与其相关系数依次为0.857、0.870，其多年平均含量与景区旅游活动的相关性相对最强。
2.2.2 年内早晚材重金属含量与旅游活动
除了晚材中Zn元素含量与接待游客量的相关性在0.05水平上显著外，晚材中其他重金属元素含量与旅游活动的相关性不强，且皆不通过显著性检验（表3）。相反，早材中的Cr、Cu、Ni、Pb4种重金属元素含量与旅游活动的相关系数皆大于0.75，呈现强的正相关性，且通过置信水平为0.05的显著性检验。
从整体的分析结果来看，树轮中积累的重金属元素含量与旅游地的接待游客量以及人均旅游收入存在一定的相关关系，如Cu、Ni元素。对比早晚材与旅游活动相关性分析结果可知，在旅游旺季时段，树轮中重金属元素含量与旅游活动的相关性更为显著，旅游旺季的旅游活动对于树轮早材中积累的重金属的贡献更大。结合上述5种重金属含量的统计分析结果说明，在旅游旺季，人类旅游活动越强，进入环境中的重金属元素含量越多，树轮中累积的重金属污染物含量也随之增大，旅游地重金属岛效应也随之增强。
3 旅游活动与重金属含量的本底趋势线对比分析
3.1 本底趋势线拟合
旅游本底趋势线是指在自然条件下，境外及境内旅游业的发展不受突发事件的冲击和干扰下所形成的固有的趋势线方程，通过结合统计线对比分析，旅游本底线可揭示地区旅游业发展的固有趋势以及具有预测未来发展的功能[23]。旅游业是一项相对脆弱的产业，当受到突发性危机事件的影响时，旅游业发展受阻，其实际值会偏离于理想值。若旅游地树轮中的重金属含量与该地域的旅游发展存在紧密联系，则上述的偏离也会体现在历年重金属含量的变迁中。本文对庐山景区的接待游客量、人均旅游收入以及树轮中5种重金属元素含量进行本底趋势线拟合，探讨旅游地不同年份的旅游活动与树轮重金属元素含量所指示的旅游地重金属岛效应的响应程度。
一个时间序列是由长期趋势T（t）、季节变动S（t）、循环变动C（t）以及不规则变动I（t）综合作用的结果[24]。吴晓娟等通过建立时域组合模型，依次模拟环境指标的时间序列变化过程中趋势项、周期项以及随机项，从而对西安市城区地下水污染进行预测[25]。张铁生等和孙根年等基于多尺度时域组合建模的思路对旅游地的客流量及旅游收入进行模拟，得出其历年的变化趋势[26-27]。
本文借鉴孙根年的研究结果进行本底趋势线的拟合：先对时间序列上的异常值进行插值，插值公式为[yn=ya+（n-na）×d，][yn]表示需要修正的异常值，[ya]为内插的起始值，[n]为需要修正数据的年份，a为内插起始值的所在年份，d为内插的公差，即[d=（yb-ya）/（nb-na），][yb]为内插终止值，[nb]为内插终止值的所在年份[23]。然后将庐山景区的接待游客量、人均旅游收入以及5种重金属元素含量的时间序列变化过程分为长期趋势T（t）、周期波动C（t）以及不规则变动I（t），其中，不规则变动包括对区域旅游业发展带来严重冲击及影响的突发性事件，由于本底线所呈现的是时间序列天然的固有的发展变化过程，因此仅对时间序列中的T（t）与C（t）进行复合模型模拟（结果见表4）。长期趋势T（t）的模拟，主要采用3种较常用的趋势线模型：（1）直线型趋势线；（2）指数型趋势线；（3）抛物线型趋势线。由于本文研究的时间序列相对较短，因此周期波动C（t）的模拟采用[T（t）=Aertsin（wt+q）]方程模型[27]。
3.2 庐山景区旅游本底线及树轮重金属含量的本底线对比分析
本文以时间为自变量，以修正后的旅游地接待游客量与人均旅游收入为因变量，进行復合曲线的拟合，且与统计值相比较（图1），其本底趋势线的[R2]分别为0.991、0.996。
从图1可以看出，2006—2014年庐山景区接待的游客量以及人均旅游收入呈明显的上升趋势，但是从统计折线的斜率来看，存在部分增长率较低的年份，如与2009年26.53%的游客量增长率，31.84%的人均旅游收入增长率相比，2010年游客量增长率仅为8.49%，人均旅游收入增长率为13.73%，其增长率皆低于历年的平均水平；与2013年24.27%的游客量增长率，38.54%的人均旅游收入增长率相比，2012年增长速度也明显放缓，分别为22.07%与23.54%。此外，通过对比本底值与统计值，可看出2008年、2010年以及2012年都存在较大的偏差，在图中两曲线出现明显的“凹形谷”。这是由于2008年的金融危机、2010年6月我国南方发生的洪涝灾害以及2012年夏季持续的特大暴雨使得庐山旅游业受挫，游客量减少，人均旅游收入也较往年低。
另外，本文以时间为自变量，以修正后的Cr、Cu、Ni、Pb、Zn这5种重金属元素含量为因变量，进行复合曲线的拟合，并与观测值相比较（图1），其本底趋势线的R2分别为0.985、0.97、0.972、0.925、0.99。从2006—2014年，Cr、Cu、Ni、Pb这4种重金属元素的含量呈较明显上升趋势，而Zn元素在2012年以前呈下降趋势，在2012年后则逐渐回升。其中，Ni元素的含量虽从整体上看逐年增加，但波动变化显著。
将树轮重金属元素的本底值与实际观测值对比，可以发现在金融危机爆发的时段（2007—2009年），5种元素含量的观测值与本底值都有明显的偏差，呈现明显的“凹形谷”；在南方特大暴雨发生的2010年，除Cr、Ni两种元素实际值与本底值的偏差不大外，Cu、Pb、Zn这3种元素含量的观测值与本底值都有明显的偏差；在连续发生洪涝灾害以及受到强台风侵袭的2012年，Cu、Pb、Zn这3种元素含量的观测值与本底值都出现较小的偏差。此外，在爆发自然灾害的2010年与2012年，Cr、Ni两种元素实际含量与本底值并未在当年形成“凹形谷”，反而出现在洪涝灾害发生的后一年，说明其对旅游活动干扰的响应可能存在滞后性。 综上所述，不同年份的和不同强度的旅游活动与庐山景区内树轮中的重金属含量变化也存在明显的响应关系。在金融危机、自然灾害等危机事件发生的年份，当地旅游业的发展受阻，旅游活动的强度降低，旅游活动对旅游地自然环境的干扰减弱，从而间接减少旅游环境中污染物的积累，旅游地重金属岛效应减弱。相反，在景区旅游业稳步发展的年份里，旅游活动强度和频度增加，旅游地对资源的消耗增加，向环境排放的废弃物增多，通过分解作用进入旅游环境并且在树轮中积累的重金属含量也随之增加，旅游地重金属岛效应增强。
从在庐山的实证可知，由于受到金融危机及自然灾害等突发事件的影响，庐山景区旅游活动减弱，如2008年、2010年及2012年，旅游地树轮中的部分重金属含量相应减少。如Cu、Pb、Zn元素的含量变化与旅游活动强度的响应较明显，皆在旅游危机事件发生的年份，形成不同程度的“凹形谷”。另外，虽2010年、2012年同样受到自然灾害而使得旅游活动减弱，但是对比两年接待游客量与人均旅游收入增长率以及重金属实际观测值与本底值的偏差程度，可发现2010年旅游业发展速度比2012年的要慢，树轮中重金属含量偏差程度比2012年的要大。可推测这不仅因为受到自然灾害的影响，而且是由于2010年夏季在上海举行了由我国举办的首届世博会，展会吸引了众多海内外游客，使得在2010年的旅游旺季，世博会举办区成为国内旅游的热门线路，而庐山等受灾地区成为旅游冷点。从而使得庐山景区内旅游活动强度降低更明显，对旅游地环境干扰减弱，积累在树轮的重金属含量也随之下降，旅游地重金属岛效应也随之减弱。
4 结论与展望
4.1 初步结论
通过测定庐山景区内杉木年轮中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn这5种重金属元素含量，解析早晚材中重金属元素含量与庐山景区历年接待游客量及人均旅游收入的相关关系，以及借助旅游本底趋势线理论分析历年变化的响应关系，旨在考察旅游地重金属岛效应的变动特征与响应规律，进而揭示旅游活动强度变化下的旅游地生态环境的变迁与响应，得到以下初步认识：
（1）根据测定的庐山景区内树轮样品中的5种重金属元素含量的描述性统计数据，5种重金属元素含量的平均值皆早材高于晚材，说明相对于旅游淡季，旅游旺季的旅游活动强度大，与旅游活动相关的进入水土气的污染物排放增加（如游客到访与接待服务使得旅游地废物、废气、废水排放增加），从而使得树轮中积累的重金属元素含量随之增加，旅游地重金属岛效应也随之增强。此外，Cr、Cu、Ni这3种重金属元素含量的变异系数皆早材大于晚材，且Cu、Ni的变异系数大于0.3，说明Cr、Cu、Ni在旅游旺季积累量的年际变化波动较大，而在旅游淡季波动较小。
（2）通过相关分析发现年际尺度与年内尺度元素响应存在差异：在年际尺度，5种重金属元素的年均含量与接待游客量以及人均旅游收入的相关性并不一致，仅有Cu、Ni元素的年均含量与接待游客量以及人均旅游收入呈较强的正相关。在年内尺度，除Zn元素外，其他4种重金属元素早材中的含量与接待游客量以及人均旅游收入的相关系数皆大于0.75，呈强正相关，而晚材中仅Zn元素与接待游客量呈负相关。说明历年旅游活动强度与大部分重金属的年均含量以及淡季积累的含量的相关性不强，但其与旺季积累的重金属含量呈强正相关。反映了景区环境对于年内不同强度的旅游活动响应差异：在旅游旺季的夏半年，旅游活动较强烈，对旅游环境的干扰更为深刻，使得旅游地重金属岛效应显著增加；在旅游淡季的冬半年，旅游活动强度减弱，对旅游环境的干扰相对轻微，使得旅游地重金属岛效应减弱。
（3）通过拟合2006—2014年旅游地接待游客量与人均旅游收入以及5种重金属元素含量的本底趋势线，得出三者在庐山景区均呈现不同程度上升态势，其中，Zn元素的年均含量出现先降后升。这反映庐山景区树轮的重金属元素含量所指示的旅游地重金属岛效应与景区的旅游活动的年际变化基本同步一致，且随景区旅游业的发展而增强。
（4）通过对比本底值与实际值，得出在旅游危机事件发生的年份，庐山旅游发展受阻，树轮中重金属含量明显减少，在对应年份形成较明显的“凹形谷”。尤其是在2007—2009年发生的全球金融危机对庐山旅游业造成较大影响，使得庐山游客量减少，旅游活动强度减弱，景区树轮中的5种重金属实际含量与本底值也出现偏差。另外，在2010年、2012年我国南方地区（涉及庐山旅游客源地）在夏季（旅游旺季）频繁受到洪涝灾害的影响，使得客源地的旅游需求减弱，且旅游通道受阻，旅游目的地中部分景点发生滑坡、塌方等地质灾害，旺季游客量减少，导致Cu、Pb、Zn实际含量与本底值也发生明显的偏差，但Cr、Ni元素的偏差在时间上存在滞后。这说明年际树轮重金属元素含量对旅游活动强度变化存在響应关系：在旅游活动较弱的年份，树轮中的重金属元素积累减少，旅游地重金属岛效应减弱；旅游活动较强的年份，树轮中的重金属元素积累增加，旅游地重金属岛效应增强。
4.2 展望
本文基于旅游地多岛效应理论特别是旅游地重金属岛效应的原理与方法，以庐山风景名胜区为实证，通过实测的树轮重金属元素含量，从年际与年内的时间角度探讨和检验不同旅游活动强度下旅游地生态环境的响应特征与规律。虽然存在时间序列短、树种单一、样本数量小及树轮元素积累与迁移规律复杂的局限，但应属于借助自然科学的实验方法探究人文社会干扰下的环境问题的一次积极尝试，可为旅游与环境的深入研究提供判据，对树木年轮分析方法在旅游地生态环境研究以及景区环境污染监测方面具有参考价值。此外，对旅游与环境研究、旅游地多岛效应理论及树轮分析等实验方法在旅游研究中的应用作如下展望：
（1）自然与人文相结合开展交叉综合研究是科学研究重要的方向之一。这不是简单的自然科学人文化，也不是社会科学的自然化和实验化，而是倡导两者的有机结合与互补共赢，旅游地多岛效应理论就是从城市热岛效应借鉴演化而来应用于旅游研究的一种新结合。 （2）旅游与环境研究亟须理论支撑，尤其需要将现有的旅游地生命周期理论（代表时间过程）、旅游地多岛效应理论（体现空间格局）、旅游地环境库兹涅茨曲线（揭示互动机制）等整合运用，以期全面深入的厘清旅游地旅游发展与生态环境的动态关系。
（3）景区内部污染元素的来源解析将是未来旅游与环境研究的重点方向。诚然，旅游地内部的树轮重金属元素主要产生自与旅游地相关的各类旅游活动，因此是反映旅游地旅游环境效应的重要代用指标，但是如何区分解析不同元素的来源，以及吃、住、行、游、购、娱等不同旅游环节对元素累积的贡献将是值得进一步探讨的重要议题，这也是进一步探究旅游地重金属岛效应变动与响应规律的重要内容。
（4）树木年轮分析具有时间跨度长、分辨率高、连续性强、副本易得等优势，在人文社会科学研究领域尤其是人类旅游活动的环境效应测度与评价领域应用前景广阔，值得在不同类型、不同地理格局、不同生命周期阶段的旅游地深入开展实证工作，以提炼和优化基于树轮方法的旅游环境效应分析原则与框架。
（5）可以预见，未来开展旅游环境效应研究，必须注重理论、方法及实证创新，除了在大众旅游地采集分析树轮外，或可考虑在冰雪旅游地采集分析冰芯，在岩溶洞穴旅游地采集分析石笋，在岛屿滨海旅游地采集分析珊瑚，在湖泊内河旅游地采集分析沉积物，将这些曾经用于连续高分辨率气候环境重建的代用指标应用于旅游环境研究，将是未来值得尝试和开拓的重要领域。
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Keywords： tourist activities； environmental effect； Destination Island Effects； tree-rings heavy metal elements； response research； Lushan
[責任编辑： 魏云洁；责任校对： 吴巧红]
[关键词]旅游活动；环境效应；旅游地多岛效应理论；树轮重金属元素；响应研究；庐山
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002-5006（2017）04-0107-10
Doi： 10.3969/j.issn.1002-5006.2017.04.016
引言
随着我国社会经济稳步发展与增长，法定假期的增加，节假日景区门票降价以及高速公路免费通行等政策的实施，旅游逐渐成为大众生活的一部分，并使得众多著名旅游景点在黄金周假期的游客量普遍出现“爆棚”现象[1]。旅游业的发展是以良好的环境质量为前提，过度的旅游开发与旅游活动都有可能对旅游环境产生不可逆的影响，这对迎接正在兴起的大众旅游时代将是一大挑战。此前田宏等结合旅游地生命周期各阶段的发展特点，分析旅游地环境承载力的动态变化，认为在探查、参与阶段，游客量逐渐增多，服务设施简单，旅游活动对环境的影响有限；在发展、巩固阶段，游客量持续增加，服务设施不断完善，旅游地的自然面貌改变明显，旅游活动的干扰明显，环境问题逐渐凸显；在停滞阶段，游客量不再增加，旅游环境的承载量接近饱和；在衰退、复苏阶段，旅游地原有的吸引力不再，需要开发新的旅游资源，同时须更关注旅游环境保护的问题[2]。章锦河等为了探讨旅游发展与环境质量的关系，将环境库兹涅茨曲线引入旅游生态环境研究中，得出固、液态的旅游废弃物的排放量与旅游经济所拟合而成的环境库兹涅茨曲线呈倒U形，即随着旅游向前发展排放量先增加后减少[3]。也有张宏等以3个位于不同生命周期阶段的旅游地为研究对象，通过拟合环境库兹涅茨曲线，分析处于不同阶段的旅游地旅游发展与环境质量间的关系[4]。随着大众旅游时代的到来，可持续旅游的提出以及对旅游环境污染问题的重视，旅游活动对旅游地环境影响的研究逐渐成为重要的研究主题。国内的旅游环境研究主要涉及旅游地环境质量及其评价、旅游开发的环境影响与可持续发展、旅游环境容量与旅游环境承载力、旅游环境保护对策与旅游环境管理4个方面[5-10]。研究方法主要采用野外调查、问卷调查以及实验法[11-12]。
旅游与环境研究的困局是缺乏理论创新与技术支撑[13]。为此，李钢等提出了“旅游地多岛效应”的概念：从某种程度上来讲，只要存在旅游活动——旅游者集聚于旅游地并对旅游地环境产生影响，在旅游地就应存在一种旅游地多岛效应，即旅游地某类环境指标明显高于周边非旅游地的一种局地岛效应（包括旅游地碳岛效应、旅游地重金属岛效应、旅游地热岛效应、旅游地浑浊岛效应等）[14]；Li等进而构建了旅游地多岛效应理论（destination island effects，DIEs）的基本框架，介绍其研究方法，并展望了自然科学的实验方法如树木年轮分析方法在该领域的应用前景，这为旅游环境研究提供了新的视角[15]。
树木年轮由于具有时间跨度长、分辨率高、连续性强、副本易得等优势，逐渐成为自然科学领域尤其是气候环境重建研究方面的重要代用指标。已有不少学者在树木年轮中的元素含量与环境污染过程研究方面取得了较大的进展，如钱君龙等通过测定白桦1995年年轮中的元素含量并与根部的暗棕壤对比分析，得出两者存在对数线性关系[16]；杨银科等用湿法消化和ICP法检测了西安市云杉树轮样品中S和Pb元素的含量，并与地区的能源消耗及机动车辆保有数量对比分析，得出汽车尾气排放为当地大气污染主因的结论[17]；刘禹等测定西安市某废弃钢铁厂附近的油松年轮中的多种重金属元素含量，发现其含量皆呈上升的趋势并与废弃钢铁厂的发展历史相一致[18]。此外，蔡云锋通过测定重庆市酉阳县多年重金属元素含量并与当地的经济发展统计数据建立环境库兹涅茨曲线，分析当地环境污染的变化特征[19]。遗憾的是，借助树木年轮探讨旅游活动对旅游生态环境的影响的研究比较欠缺，仅有吴泽民等在黄山景区解析了黄山松年轮S及重金属元素含量动态与旅游活动的关系[20]。王琼在太白山景区探究了气候变化与旅游活动影响下的树轮元素响应特征[21]。
鉴于此，本文基于旅游地多岛效应理论，重点考察其中的重金属岛效应，即检测由旅游相关活动产生的重金属污染物在旅游地的累积情况。研究思路是借助树木年轮分析方法，采集测定研究区内高暴露度树木年轮的重金属元素的含量作为环境响应代用指标，从年际和年内（早晚材或淡旺季）两个时间分辨率来解析重金属元素含量的变迁特征及其与研究区旅游接待人数及人均旅游收入等旅游活动强度指标的相关关系，并借助旅游本底趋势线理论分析其历年变化特点，进而揭示旅游地重金属岛效应的变动特征与响应规律，最终厘清旅游活动强度变化下的旅游地生态环境变迁特征与响应关系，以期进一步验证旅游地多岛效应理论以及树轮元素分析方法在旅游生态环境研究的应用，为旅游地环境保护与管理提供歷史借鉴与科学依据。 1 数据来源与方法
1.1 研究区概况
庐山位于东经115°52′～116°08′，北纬29°26′～29°41′，地处江西省九江市庐山区境内，北临长江，东濒鄱阳湖，总体面积约为302 km2。1982年庐山成为我国首批国家级风景名胜区，并且此后相继获得“世界文化景观”“世界地质公园”以及“联合国CCC/UN优秀生态旅游景区”等荣誉[22]。2007年庐山被批准成为国家5A级旅游景区，且在2009年顺利举办了首届中国庐山世界名山大会，成为世界名山协会永久注册地。庐山自然资源丰富，文化底蕴深厚，自然与人文景观相结合，吸引了大量的海内外游客。2005年，庐山风景名胜区接待游客约154.3万人次1，2015年约1503.9万人次2，10年间庐山接待游客量增长近8倍，这使得以庐山作为案例区研究旅游与环境之关系具有代表性的现实意义。
1.2 样品采集
树木年轮样品均为2015年8月于庐山景区内采集所得，由于庐山景区大部分的景点以及道路主要分布在牯岭镇的西南部，该区域的旅游活动强度较之其他地段更强，对环境影响也更为突出，因此采样点聚焦于牯岭镇西南方向如琴湖一带，采样树种为杉木，采样海拔在950 m左右（表1）。为了确保数据的准确性和一致性，选择样点环境近似、周围无枯树、利于树木天然生长的地段。使用生态环保的生长锥进行采样，在10棵树木的同一水平面上各采集垂直交叉的两个树芯样品，分别作为实验样品与副本。此外，本文中的旅游数据如2006—2014年旅游地接待游客量及人均旅游收入均来自江西省庐山风景名胜区管理局。
1.3 原理与测试方法
1.3.1 树轮分析原理
如前所述，本文重点考察旅游地多岛效应理论中的旅游地重金属岛效应，这主要借助树木年轮分析的原理与方法。树轮是指在树木的横截面上形成的深浅颜色相间的同心环，每一树轮可分为早材和晚材，早材形成于水热条件较好的时期，细胞体积大、颜色浅，占据年轮宽度的主要部分，而晚材形成于水热条件较差的时期，细胞小，颜色较深，宽度较窄。由于庐山的旅游需求主要受自然气候环境影响，庐山旅游旺季在夏半年，对应树轮早材形成期，淡季则在冬半年，对应晚材形成期。由此，可通过对比分析旅游地树轮中早晚材的重金属含量，区别不同强度的旅游活动影响下树轮重金属元素含量的响应程度，进而揭示旅游与环境之关系。
树轮元素分析方法的基本原理是假定年轮中重金属元素的含量固定不变或者变化不明显，借助年轮中所记录每年重金属的含量反映树木所在环境中重金属元素含量的变化特征[19]。从树轮中获取的数据普遍认为具有时间跨度长、分辨率高、连续性强、副本易得等优势，并且树轮分析理论与方法已逐渐成熟，已有不少学者将树木年轮分析方法应用在环境监测以及环境污染历史重建等研究中。本文据此测定庐山风景名胜区树轮中早晚材的重金属，着重分析旅游活动干扰下旅游地环境中重金属元素含量的变迁与响应。
1.3.2 重金属测试方法
在野外完成采样后，将样品带回实验室进行预处理与重金属元素的含量测定。首先，对采集的样品进行预处理，即进行固定、磨光、描述，磨光时要确保年轮分界线清晰，便于判断样本的生长情况。然后，采用SKELETON法进行逐步交叉定年，采用COFECHA程序控制定年质量，确定对应的生长年份以及根据树木年轮的形成特征分辨早材与晚材，在显微镜下利用雕刻刀将对应年份的早晚材逐轮剥离，将同年季的样品归并，最终从10条树芯得到20份待测样品（从2005年的晚材至2015年的早材）。测定前，对待测样品进行烘干与粉碎处理，并采用HNO3?HCIO3对待测样品进行消解。消解完全后将样品溶液转移至比色管中定容待测。实验采用電感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测样品中Cr、Cu、Ni、Zn元素的含量，采用石墨炉-原子吸收分光光度法检测Pb元素含量。所有测定均在中国科学院地球环境研究所完成。需要指出，由于采样时间在2015年8月，2015年年轮晚材并未完全形成，虽然测定了20份样品（包括2005年的晚材和2015年的早材），但是考虑到单年数据的完整性，这两个起止数据并未用在计算单年平均含量时（因此平均含量的研究时段为2006—2014），而只是分别用在晚材和早材与旅游活动的相关分析中。
2 树轮重金属元素对旅游活动的响应
2.1 重金属元素含量的统计分析
从表2中可以看出，2006—2014年期间，5种重金属Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均值含量皆早材高于晚材（此处通过独立样本T检验，结果表明早晚材中重金属含量不构成显著性差异，但是通过对比两者平均值，仍是存在较明显差异），且分别高出了7.05%、18.25%、8.92%、5.19%、6.10%，说明了在庐山景区的旅游旺季，旅游活动更为突出，树轮中积累的重金属含量明显高于旅游淡季，也就是说，旅游地重金属岛效应旅游旺季高于旅游淡季。其中，树轮中Cu元素的含量的增幅较其他重金属元素更大。从树轮中5种重金属元素的变异系数来看，早材中Cu、Ni元素的变异系数皆大于0.3且相差较小，说明两者在旅游旺季受外界干扰因素影响较大。除了Pb、Zn元素外，其他重金属元素的变异系数晚材小于早材，反映了旅游淡季积累的Cr、Cu、Ni含量年际变动小，而在旅游旺季积累元素含量年际变动较大。
2.2 重金属含量与旅游活动的相关分析
2.2.1 年际树轮重金属含量与旅游活动
由于测试成本及测试用量的要求，研究采取的是将10条树芯同年份的样本累积到一起去测试，结果应为反映这些样本所在区域的某个年份（内）的平均含量（或状况）。因此，选取旅游地接待游客量和人均旅游收入来衡量旅游地旅游活动的强度，并依次对庐山景区树轮中5种重金属多年平均含量、早晚材中的重金属含量与旅游活动作相关分析（表3）。 从表3看出，5种重金属元素中仅有Cu、Ni的多年平均含量与旅游活动的相关系数通过置信水平为0.05的显著性检验，并且呈现较强的正相关。其中，Ni含量与旅游地接待游客量及人均旅游收入的相关系数分别为0.720、0.709，Cu含量与其相关系数依次为0.857、0.870，其多年平均含量与景区旅游活动的相关性相对最强。
2.2.2 年内早晚材重金属含量与旅游活动
除了晚材中Zn元素含量与接待游客量的相关性在0.05水平上显著外，晚材中其他重金属元素含量与旅游活动的相关性不强，且皆不通过显著性检验（表3）。相反，早材中的Cr、Cu、Ni、Pb4种重金属元素含量与旅游活动的相关系数皆大于0.75，呈现强的正相关性，且通过置信水平为0.05的显著性检验。
从整体的分析结果来看，树轮中积累的重金属元素含量与旅游地的接待游客量以及人均旅游收入存在一定的相关关系，如Cu、Ni元素。对比早晚材与旅游活动相关性分析结果可知，在旅游旺季时段，树轮中重金属元素含量与旅游活动的相关性更为显著，旅游旺季的旅游活动对于树轮早材中积累的重金属的贡献更大。结合上述5种重金属含量的统计分析结果说明，在旅游旺季，人类旅游活动越强，进入环境中的重金属元素含量越多，树轮中累积的重金属污染物含量也随之增大，旅游地重金属岛效应也随之增强。
3 旅游活动与重金属含量的本底趋势线对比分析
3.1 本底趋势线拟合
旅游本底趋势线是指在自然条件下，境外及境内旅游业的发展不受突发事件的冲击和干扰下所形成的固有的趋势线方程，通过结合统计线对比分析，旅游本底线可揭示地区旅游业发展的固有趋势以及具有预测未来发展的功能[23]。旅游业是一项相对脆弱的产业，当受到突发性危机事件的影响时，旅游业发展受阻，其实际值会偏离于理想值。若旅游地树轮中的重金属含量与该地域的旅游发展存在紧密联系，则上述的偏离也会体现在历年重金属含量的变迁中。本文对庐山景区的接待游客量、人均旅游收入以及树轮中5种重金属元素含量进行本底趋势线拟合，探讨旅游地不同年份的旅游活动与树轮重金属元素含量所指示的旅游地重金属岛效应的响应程度。
一个时间序列是由长期趋势T（t）、季节变动S（t）、循环变动C（t）以及不规则变动I（t）综合作用的结果[24]。吴晓娟等通过建立时域组合模型，依次模拟环境指标的时间序列变化过程中趋势项、周期项以及随机项，从而对西安市城区地下水污染进行预测[25]。张铁生等和孙根年等基于多尺度时域组合建模的思路对旅游地的客流量及旅游收入进行模拟，得出其历年的变化趋势[26-27]。
本文借鉴孙根年的研究结果进行本底趋势线的拟合：先对时间序列上的异常值进行插值，插值公式为[yn=ya+（n-na）×d，][yn]表示需要修正的异常值，[ya]为内插的起始值，[n]为需要修正数据的年份，a为内插起始值的所在年份，d为内插的公差，即[d=（yb-ya）/（nb-na），][yb]为内插终止值，[nb]为内插终止值的所在年份[23]。然后将庐山景区的接待游客量、人均旅游收入以及5种重金属元素含量的时间序列变化过程分为长期趋势T（t）、周期波动C（t）以及不规则变动I（t），其中，不规则变动包括对区域旅游业发展带来严重冲击及影响的突发性事件，由于本底线所呈现的是时间序列天然的固有的发展变化过程，因此仅对时间序列中的T（t）与C（t）进行复合模型模拟（结果见表4）。长期趋势T（t）的模拟，主要采用3种较常用的趋势线模型：（1）直线型趋势线；（2）指数型趋势线；（3）抛物线型趋势线。由于本文研究的时间序列相对较短，因此周期波动C（t）的模拟采用[T（t）=Aertsin（wt+q）]方程模型[27]。
3.2 庐山景区旅游本底线及树轮重金属含量的本底线对比分析
本文以时间为自变量，以修正后的旅游地接待游客量与人均旅游收入为因变量，进行復合曲线的拟合，且与统计值相比较（图1），其本底趋势线的[R2]分别为0.991、0.996。
从图1可以看出，2006—2014年庐山景区接待的游客量以及人均旅游收入呈明显的上升趋势，但是从统计折线的斜率来看，存在部分增长率较低的年份，如与2009年26.53%的游客量增长率，31.84%的人均旅游收入增长率相比，2010年游客量增长率仅为8.49%，人均旅游收入增长率为13.73%，其增长率皆低于历年的平均水平；与2013年24.27%的游客量增长率，38.54%的人均旅游收入增长率相比，2012年增长速度也明显放缓，分别为22.07%与23.54%。此外，通过对比本底值与统计值，可看出2008年、2010年以及2012年都存在较大的偏差，在图中两曲线出现明显的“凹形谷”。这是由于2008年的金融危机、2010年6月我国南方发生的洪涝灾害以及2012年夏季持续的特大暴雨使得庐山旅游业受挫，游客量减少，人均旅游收入也较往年低。
另外，本文以时间为自变量，以修正后的Cr、Cu、Ni、Pb、Zn这5种重金属元素含量为因变量，进行复合曲线的拟合，并与观测值相比较（图1），其本底趋势线的R2分别为0.985、0.97、0.972、0.925、0.99。从2006—2014年，Cr、Cu、Ni、Pb这4种重金属元素的含量呈较明显上升趋势，而Zn元素在2012年以前呈下降趋势，在2012年后则逐渐回升。其中，Ni元素的含量虽从整体上看逐年增加，但波动变化显著。
将树轮重金属元素的本底值与实际观测值对比，可以发现在金融危机爆发的时段（2007—2009年），5种元素含量的观测值与本底值都有明显的偏差，呈现明显的“凹形谷”；在南方特大暴雨发生的2010年，除Cr、Ni两种元素实际值与本底值的偏差不大外，Cu、Pb、Zn这3种元素含量的观测值与本底值都有明显的偏差；在连续发生洪涝灾害以及受到强台风侵袭的2012年，Cu、Pb、Zn这3种元素含量的观测值与本底值都出现较小的偏差。此外，在爆发自然灾害的2010年与2012年，Cr、Ni两种元素实际含量与本底值并未在当年形成“凹形谷”，反而出现在洪涝灾害发生的后一年，说明其对旅游活动干扰的响应可能存在滞后性。 综上所述，不同年份的和不同强度的旅游活动与庐山景区内树轮中的重金属含量变化也存在明显的响应关系。在金融危机、自然灾害等危机事件发生的年份，当地旅游业的发展受阻，旅游活动的强度降低，旅游活动对旅游地自然环境的干扰减弱，从而间接减少旅游环境中污染物的积累，旅游地重金属岛效应减弱。相反，在景区旅游业稳步发展的年份里，旅游活动强度和频度增加，旅游地对资源的消耗增加，向环境排放的废弃物增多，通过分解作用进入旅游环境并且在树轮中积累的重金属含量也随之增加，旅游地重金属岛效应增强。
从在庐山的实证可知，由于受到金融危机及自然灾害等突发事件的影响，庐山景区旅游活动减弱，如2008年、2010年及2012年，旅游地树轮中的部分重金属含量相应减少。如Cu、Pb、Zn元素的含量变化与旅游活动强度的响应较明显，皆在旅游危机事件发生的年份，形成不同程度的“凹形谷”。另外，虽2010年、2012年同样受到自然灾害而使得旅游活动减弱，但是对比两年接待游客量与人均旅游收入增长率以及重金属实际观测值与本底值的偏差程度，可发现2010年旅游业发展速度比2012年的要慢，树轮中重金属含量偏差程度比2012年的要大。可推测这不仅因为受到自然灾害的影响，而且是由于2010年夏季在上海举行了由我国举办的首届世博会，展会吸引了众多海内外游客，使得在2010年的旅游旺季，世博会举办区成为国内旅游的热门线路，而庐山等受灾地区成为旅游冷点。从而使得庐山景区内旅游活动强度降低更明显，对旅游地环境干扰减弱，积累在树轮的重金属含量也随之下降，旅游地重金属岛效应也随之减弱。
4 结论与展望
4.1 初步结论
通过测定庐山景区内杉木年轮中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn这5种重金属元素含量，解析早晚材中重金属元素含量与庐山景区历年接待游客量及人均旅游收入的相关关系，以及借助旅游本底趋势线理论分析历年变化的响应关系，旨在考察旅游地重金属岛效应的变动特征与响应规律，进而揭示旅游活动强度变化下的旅游地生态环境的变迁与响应，得到以下初步认识：
（1）根据测定的庐山景区内树轮样品中的5种重金属元素含量的描述性统计数据，5种重金属元素含量的平均值皆早材高于晚材，说明相对于旅游淡季，旅游旺季的旅游活动强度大，与旅游活动相关的进入水土气的污染物排放增加（如游客到访与接待服务使得旅游地废物、废气、废水排放增加），从而使得树轮中积累的重金属元素含量随之增加，旅游地重金属岛效应也随之增强。此外，Cr、Cu、Ni这3种重金属元素含量的变异系数皆早材大于晚材，且Cu、Ni的变异系数大于0.3，说明Cr、Cu、Ni在旅游旺季积累量的年际变化波动较大，而在旅游淡季波动较小。
（2）通过相关分析发现年际尺度与年内尺度元素响应存在差异：在年际尺度，5种重金属元素的年均含量与接待游客量以及人均旅游收入的相关性并不一致，仅有Cu、Ni元素的年均含量与接待游客量以及人均旅游收入呈较强的正相关。在年内尺度，除Zn元素外，其他4种重金属元素早材中的含量与接待游客量以及人均旅游收入的相关系数皆大于0.75，呈强正相关，而晚材中仅Zn元素与接待游客量呈负相关。说明历年旅游活动强度与大部分重金属的年均含量以及淡季积累的含量的相关性不强，但其与旺季积累的重金属含量呈强正相关。反映了景区环境对于年内不同强度的旅游活动响应差异：在旅游旺季的夏半年，旅游活动较强烈，对旅游环境的干扰更为深刻，使得旅游地重金属岛效应显著增加；在旅游淡季的冬半年，旅游活动强度减弱，对旅游环境的干扰相对轻微，使得旅游地重金属岛效应减弱。
（3）通过拟合2006—2014年旅游地接待游客量与人均旅游收入以及5种重金属元素含量的本底趋势线，得出三者在庐山景区均呈现不同程度上升态势，其中，Zn元素的年均含量出现先降后升。这反映庐山景区树轮的重金属元素含量所指示的旅游地重金属岛效应与景区的旅游活动的年际变化基本同步一致，且随景区旅游业的发展而增强。
（4）通过对比本底值与实际值，得出在旅游危机事件发生的年份，庐山旅游发展受阻，树轮中重金属含量明显减少，在对应年份形成较明显的“凹形谷”。尤其是在2007—2009年发生的全球金融危机对庐山旅游业造成较大影响，使得庐山游客量减少，旅游活动强度减弱，景区树轮中的5种重金属实际含量与本底值也出现偏差。另外，在2010年、2012年我国南方地区（涉及庐山旅游客源地）在夏季（旅游旺季）频繁受到洪涝灾害的影响，使得客源地的旅游需求减弱，且旅游通道受阻，旅游目的地中部分景点发生滑坡、塌方等地质灾害，旺季游客量减少，导致Cu、Pb、Zn实际含量与本底值也发生明显的偏差，但Cr、Ni元素的偏差在时间上存在滞后。这说明年际树轮重金属元素含量对旅游活动强度变化存在響应关系：在旅游活动较弱的年份，树轮中的重金属元素积累减少，旅游地重金属岛效应减弱；旅游活动较强的年份，树轮中的重金属元素积累增加，旅游地重金属岛效应增强。
4.2 展望
本文基于旅游地多岛效应理论特别是旅游地重金属岛效应的原理与方法，以庐山风景名胜区为实证，通过实测的树轮重金属元素含量，从年际与年内的时间角度探讨和检验不同旅游活动强度下旅游地生态环境的响应特征与规律。虽然存在时间序列短、树种单一、样本数量小及树轮元素积累与迁移规律复杂的局限，但应属于借助自然科学的实验方法探究人文社会干扰下的环境问题的一次积极尝试，可为旅游与环境的深入研究提供判据，对树木年轮分析方法在旅游地生态环境研究以及景区环境污染监测方面具有参考价值。此外，对旅游与环境研究、旅游地多岛效应理论及树轮分析等实验方法在旅游研究中的应用作如下展望：
（1）自然与人文相结合开展交叉综合研究是科学研究重要的方向之一。这不是简单的自然科学人文化，也不是社会科学的自然化和实验化，而是倡导两者的有机结合与互补共赢，旅游地多岛效应理论就是从城市热岛效应借鉴演化而来应用于旅游研究的一种新结合。 （2）旅游与环境研究亟须理论支撑，尤其需要将现有的旅游地生命周期理论（代表时间过程）、旅游地多岛效应理论（体现空间格局）、旅游地环境库兹涅茨曲线（揭示互动机制）等整合运用，以期全面深入的厘清旅游地旅游发展与生态环境的动态关系。
（3）景区内部污染元素的来源解析将是未来旅游与环境研究的重点方向。诚然，旅游地内部的树轮重金属元素主要产生自与旅游地相关的各类旅游活动，因此是反映旅游地旅游环境效应的重要代用指标，但是如何区分解析不同元素的来源，以及吃、住、行、游、购、娱等不同旅游环节对元素累积的贡献将是值得进一步探讨的重要议题，这也是进一步探究旅游地重金属岛效应变动与响应规律的重要内容。
（4）树木年轮分析具有时间跨度长、分辨率高、连续性强、副本易得等优势，在人文社会科学研究领域尤其是人类旅游活动的环境效应测度与评价领域应用前景广阔，值得在不同类型、不同地理格局、不同生命周期阶段的旅游地深入开展实证工作，以提炼和优化基于树轮方法的旅游环境效应分析原则与框架。
（5）可以预见，未来开展旅游环境效应研究，必须注重理论、方法及实证创新，除了在大众旅游地采集分析树轮外，或可考虑在冰雪旅游地采集分析冰芯，在岩溶洞穴旅游地采集分析石笋，在岛屿滨海旅游地采集分析珊瑚，在湖泊内河旅游地采集分析沉积物，将这些曾经用于连续高分辨率气候环境重建的代用指标应用于旅游环境研究，将是未来值得尝试和开拓的重要领域。
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Keywords： tourist activities； environmental effect； Destination Island Effects； tree-rings heavy metal elements； response research； Lushan
[責任编辑： 魏云洁；责任校对： 吴巧红]