徒步步道对保加利亚里拉国家公园七湖富营养化的影响机制研究

为解决高山湖泊生态系统中旅游活动对富营养化进程的影响机制不明问题，研究人员以保加利亚里拉国家公园七湖为研究对象，通过Spearman秩相关分析探究步道特征（宽度、深度、密度等）与湖泊生态状态（浮游植物生物量、大型植物群落等BQE指标）的关联性。研究发现自然因素仍是富营养化的主要驱动因素，但步道扩张导致的土壤侵蚀可能通过改变水体理化参数间接影响浮游生物群落。该研究为高山湖泊旅游地的可持续管理提供了首个实证框架，建议将步道特征纳入生态监测指标体系。

　　

在保加利亚雄伟的里拉山脉深处，由冰川雕刻而成的七湖群正面临着一场静默的生态危机。这些海拔2095-2673米的湖泊不仅是欧洲重要的自然遗产，更是研究古气候的"时间胶囊"。然而，自2009年缆车开通后，游客量激增导致35公里非正式步道网络蔓延，引发科学界对旅游加速富营养化的担忧。尽管早期研究指出湖泊正从寡营养向中营养状态转变，但究竟是气候变化还是人类活动主导这一进程，始终缺乏确凿证据。

里拉国家公园的研究团队首次系统评估了步道网络对七湖中五个湖泊（排除Salzata和Okoto湖）的生态影响。通过整合DPSIR（驱动力-压力-状态-影响-响应）模型框架，研究创新性地将步道形态学参数（平均宽度达432.6厘米，最大深度30.7厘米）与湖泊生态指标关联分析。结果显示：虽然海拔（rho=0.975）和集水区面积（rho=-0.925）等自然因素对浮游动物均匀度指数（Pielou指数）影响显著，但步道横截面积（850-12677.9 cm²
）与浮游植物生物量（1.343-1.452 mm³
/l）呈中度正相关，暗示土壤侵蚀可能通过径流输入营养盐。

研究采用三项关键技术方法：1) 基于2015年Rila国家公园管理计划更新的BQE（生物质量要素）数据集，包含浮游植物藻类群指数（AGI）和生态质量比（EQR）；2) 通过GIS空间分析量化步道密度（21.7-147.7 m/ha）和离散度（0.7-3.1 n/ha）；3) 应用Spearman秩相关分析小样本（n=5）的非线性关系，计算95%置信区间验证相关性可靠性。

【自然因素的主导作用】
海拔与浮游动物均匀度指数呈现完美正相关（rho=1, p=0.02），而集水区面积则显示完全负相关（rho=-1）。宏观无脊椎动物状态与湖泊表面积显著相关（rho=0.9），证实地质特征对底栖群落的塑造作用。

【步道的次级影响】
步道离散度与浮游动物香农多样性指数（Shannon-Weaver）强相关（rho=0.975），暗示游客分流导致的生境破碎化效应。最深的步道切口（30.7厘米）与浮游动物生物量（71.57 mg/m³
）高度关联（rho=0.8），反映侵蚀物质输入对次级生产力的刺激。

【监测体系的革新】
研究突破性地提出将步道形态参数作为生态监测代理指标。例如，步道横截面积超过850 cm²
时，对应湖泊的RCC营养指数上升至25，表明已进入早期富营养化阶段。

讨论部分揭示了传统认知的局限性——曾被广泛用作旅游影响标志的大型植物群落，实际与自然因素相关性更强（集水区面积rho=0.875）。相反，浮游生物参数对人为干扰更敏感，如浮游植物生物量与步道密度的正相关（rho=0.825）暗示人为营养输入途径。研究建议实施"步道瘦身计划"，将现有网络缩减至必要路线，并在侵蚀严重段采用阶梯化处理。

这项发表在《One Ecosystem》的研究构建了高山湖泊旅游生态学的首个定量分析框架，其创新性在于：1) 证实步道特征可作为可量化的生态压力指标；2) 提出"双轨监测"体系（生态BQE+步道参数）；3) 为全球3000米以上高山湖泊的游客管理提供范式。随着气候变化加剧，这种将地质遗产保护与可持续旅游相结合的模式，或将成为平衡生态保护与公众体验的蓝本。