不同樹種林分對空氣負離子濃度的影響

1、Journal of Zhejiang A F University不同樹種林分對空氣負離子濃度的影響周斌 ， 余 樹 全 ，張超 ，伊 力 塔浙 江 農(nóng) 林 大 學 林 業(yè) 與 生 物 技 術(shù) 學 院 ， 浙 江 臨 安 311300摘 要 ： 為 科 學 選 擇 城 鎮(zhèn) 造 林 或 綠 化 樹 種 ， 對 浙 江 省 嘉 興 市 新 塍 鎮(zhèn) 13 個 樹 種 林 分 內(nèi) 的 空 氣 負 離 子 濃 度 進 行 日 變 化 監(jiān)測 研 究 。 結(jié) 果 表 明 ： 不 同 樹 種 林 分 的 空 氣 負 離 子 濃 度 具 有 一 定 差 異 ， 櫻 花 Cerasus serrulata-小

2、葉 黃 楊 Buxus sinicavar. parvifolia 混 交 林 、 紅 楓 Acer palmatum Atropurpureu 純 林 內(nèi) 空 氣 負 離 子 濃 度 相 對 較 高 ， 黃 山 欒 樹 Koelreuteriapaniculata 與 無 患 子 Sapindus mukorossi 純 林 內(nèi) 空 氣 負 離 子 濃 度 較 低 。不 同 結(jié) 構(gòu) 林 分 的 空 氣 負 離 子 濃 度 差 異 明 顯 ， 表現(xiàn) 為 喬 灌 混 交 林 灌 木 林 喬 木 林 ， 其 空 氣 負 離 子 濃 度 日 變 化 趨 勢 較 為 一 致 ， 均 在 上 午 10

3、: 00 左 右 出 現(xiàn) 1 個 峰值 ，在 下 午 16 : 00 18 : 00 呈 上 升 趨 勢 。 對 空 氣 負 離 子 與 環(huán) 境 因 子 的 相 關(guān) 性 分 析 顯 示 ，空 氣 負 離 子 與 相 對 濕 度 呈極 顯 著 正 相 關(guān) P0.01， 而 與 溫 度 極 顯 著 負 相 關(guān) P0.01， 與 紫 外 線 強 度 顯 著 負 相 關(guān) P0.05。林 分 因 子 的 相 關(guān) 性 分 析 顯 示 ， 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 密 度 呈 顯 著 正 相 關(guān) P0.05。 圖 2 表 5 參 14關(guān) 鍵 詞 ： 森 林 生 態(tài) 學 ； 空 氣 負 離 子

4、； 樹 種 ； 環(huán) 境 因 子 ； 林 分對 空 氣 負 離 子 與中 圖 分 類 號 ： S718.5文 獻 標 志 碼 ： A文 章 編 號 ： 2095-0756202102-0200-07Aero-anion ecological efficiency of 13 tree species in Zhejiang ProvinceZHOU Bin， YU Shu-quan， ZHANG Chao， YI LitaSchool of Forestry and Biotechnology， Zhejiang A & F University， Linan 311300， Zhejiang，

5、 ChinaAbstract： To provide a theoretical basis for choosing suitable tree species for urban afforestation， diurnalvariation of the aero-anion concentration surrounding 13 different stand types Sapindus mulorossi， Michelia maudiae， Michelia chapensis， Elaeocarpus sylvestris， Cinnamomum camphora， Magn

6、olia grandiflora， Acer palmatum Atropurpureu ， Dendronenthamia japonica var. chinensis， Osmanthus fragrans， Koelrenteria paniculata， Prunus serrulata-Buxus sinica， Magnolia denudata-Buxus sinica， and Liquidambar formosana in the nursery of Xincheng Town， Jiaxing City in Zhejiang Province was compare

7、d by LSD and studied using acorrelation analysis with environmental factors and characteristic of plant communities. Results showed that a- mong the 13 stand types， a mixed plantation of Prunus serrulata with Buxus sinica 822 particlecm-3 and a pure plantation of Acer palmatum Atropurpureu 743 parti

8、clecm-3 had higher aero-anion concentrations with Koelreuteria paniculata 533 particlecm-3 and Sapindus mukorossi 532 particlecm-3 pure plantations having lower concentrations. A multilayer tree-shrub structure had the highest aero-anion concentration 751 particlecm-3 followed by shrubs 700 particle

9、cm-3 then trees 622 particlecm-3. According to the 6 : 00 to18 : 00 diurnal variation curves， the aero-anion concentration tended to peak at 10 : 00 and with an anothergeneral increase from 16 : 00 to 18 : 00. The correlation analysis showed a strong significant， positive correla- tion between aero-

10、anion concentration and relative humidityP0.01， r = 0.473； a strong significant， nega- tive correlation for aero-anion concentration and temperature P0.01， r = - 0.504； a significant negative correlation between aero-anion concentration and ultraviolet radiation intensity P0.05， r = - 0.305 ； and a

11、significant positive correlation for aero-anion concentration and planting density P0.05， r = 0.648. The收 稿 日 期 ： 2021-08-15； 修 回 日 期 ： 2021-11-07基 金 項 目 ： 浙 江 省 重 大 科 技 攻 關(guān) 項 目 2006C12060作 者 簡 介 ： 周 斌 ， 從 事 城 市 生 態(tài) 學 等 研 究 。 E-mail： HYPERLINK mailto:zhouli3126 zhouli3126 。 通 信 作 者 ： 余 樹 全 ， 教 授 ， 博

12、 士 ， 從 事森 林 生 態(tài) 、 城 市 生 態(tài) 和 生 態(tài) 規(guī) 劃 等 研 究 。 E-mail： HYPERLINK mailto: plant communities were able to improve the aero-anion concentration of mini-surrounding. Ch， 2 fig. 5 tab.14 ref.Key words： forest ecology； aero-anion concentration； tree species； environmental factors；

13、forest stand空 氣 負 離 子 具 有 殺 菌 、 降 塵 、 清 潔 空 氣 等 作 用 ， 被 譽 為 “空 氣 維 生 素 ， 已 被 部 分 城 市 作 為 評 價 環(huán)境 空 氣 清 潔 程 度 的 重 要 指 標 13。 城 市 綠 地 能 夠 產(chǎn) 生 大 量 空 氣 負 離 子 ， 其 原 因 在 于 綠 地 具 有 降 溫 增 濕 的 作 用 ， 并 且 可 以 通 過 光 合 作 用 釋 放 氧 氣 ， 而 氧 氣 分 子 和 水 分 子 正 是 形 成 空 氣 負 離 子 的 主 要 成 分 。 目 前 ， 關(guān)于 空氣負離 子 效應(yīng)的研 究對象多集 中于風景區(qū) 、

14、 公園、 校園和 城區(qū)等環(huán) 境， 研 究 內(nèi) 容 也 以 特 定 區(qū) 域 或 群落類 型的空氣負 離 子 濃 度 變 化 特 征 為 主 45， 而 對 不 同 樹 種 林 分 內(nèi) 的 負 離 子 效 應(yīng) 研 究 較 少 ， 為 數(shù) 不 多 的研究成 果 也因當時人 力物力的限 制， 在試驗 方案制訂方 面存有問題 ， 難以揭示 不 同 樹 種 間 的 負 離 子 效應(yīng)差異。 吳際 友等6在 2000 年 7 月 中旬連續(xù) 3 d 于 湖南南岳樹 木園對 8 種 園林樹種林 分內(nèi)的空氣 負 離 子 濃 度 水 平 進 行 監(jiān) 測 和 排 序 ， 但 其 觀 測 時 間 僅 為 每 天 的 8

15、: 30， 由 于 大 量 實 驗 已 經(jīng) 證 明 不 同 林 分 內(nèi) 空 氣 負離子濃度的日變化曲線不盡相同， 因此， 單一時刻的觀測結(jié)論缺乏以推斷林分的整體特征。 邵海榮等5自1999 年 至 2002 年 多 次 在 不 同 季 節(jié) 對 北 京 市 北 部 和 西 北 部 山 區(qū) 的 林 場 和 自 然 保 護 區(qū) 的 12 種 林 分 的 空 氣 負離 子濃度 水平 進行測定 ， 因未在文中 說明具體的 監(jiān)測時間， 所 以我們無法 判斷 該 實 驗 是 否 同 樣 存 在 觀 測 時 間 的 偏 頗 問 題 ， 但 是 相 關(guān) 研 究 已 初 步 明 確 空 氣 負 離 子 濃 度 與

16、 局 部 環(huán) 境 溫 度 及 空 氣 污 染 狀 況 呈 負 相 關(guān) ， 與 空 氣 相 對 濕 度 呈 正 相 關(guān) 78， 而 該 實 驗 中 的 樣 地 在 地 理 空 間 分 布 上 跨 度 較 大 ， 外 部 環(huán) 境 的 差 異 極 易 影響到觀 測數(shù)據(jù)的可 比性。 因此， 選 擇環(huán)境條件 一致， 唯一差 異是樹種 林分 差 異 的 局 地 區(qū) 域 ， 是 揭 示 不 同 樹 種 林 分 空 氣 負 離 子 效 應(yīng) 差 異 的 關(guān) 鍵 。 為 此 ， 筆 者 對 實 驗 方 案 進 行 了 改 進 設(shè) 計 ， 并 于 2021 年 夏 季 選擇 嘉興市新塍 鎮(zhèn)苗圃基地 的 13 個不同

17、林 分 進行空 氣負離子濃 度日 變化的 觀測該 樣 地 周 圍 環(huán) 境 條 件 完 全 相 同 ， 唯 一 差 異 是 樹 種 林 分 不 同 ， 而 且 各 林 分 面 積 大 小 基 本 相 同 ， 旨 在 揭 示 不 同 城 鎮(zhèn) 造 林 綠 化 樹 種 林分空氣負 離子 效應(yīng) 差異。研究地區(qū)與研究方法研究地概況浙江省嘉興 市地處長江 三 角 洲 南 翼 的 杭 嘉 湖 平 原 ， 位 于 301939 310157N， 1201727 12111.11554E， 全市 森 林覆蓋 率為 15.9%。 嘉興市 新塍鎮(zhèn)屬太 湖流域 ， 河網(wǎng) 密布； 該區(qū)屬 亞熱 帶海 洋性季風氣候 ， 四

18、 季 分 明 ， 光 照 充 足 ， 雨 水 豐 沛 ， 年 均 氣 溫 為 15.5 ， 年 降 水 量 為 1 167.5 mm ， 年 日 照 時 數(shù)達 2 007 h， 主導風向為東南風； 全鎮(zhèn)地勢平坦， 平原面積占 88.1%， 水域面積占 11.9%， 平均海拔高度為3.7 m。嘉 興 市 新 塍 鎮(zhèn) 苗 圃 基 地 占 地 面 積 約 2.5 hm2，地 勢 開 闊 平 整 ， 形 狀 為 長 方 形 。沿 縱 軸 方 向 1 條 5 m寬 的 水 泥 路 將 苗 圃 均 分 ， 13 種 林 分 沿 路 規(guī) 那么 排 布 兩 側(cè) ， 面 積 為 1 600 2 500 m2，

19、形 狀 為 長 方 形 。 同 一林 分 內(nèi) 樹 種 規(guī) 格 相 同 ， 株 行 距 相 同 。 林 分 長 勢 良 好 ， 無 病 蟲 害 ， 除 2 塊 為 喬 灌 混 交 林 外 帶 狀 間 隔 栽植， 其他均是喬木或灌木純林， 各樹種林分所處的大氣、 土壤等環(huán)境條件完全一致。 林分特征見表1。1.2觀測內(nèi) 容與 方法空氣負離子 的 觀測 選 擇 在 各 種 林 分 的 中 心 位 置 ，距 地 面 1.5 m 高 ， 分 別 測 定 東 南 西 北 4 個 方 向 ，各個 方 向 讀 取 10 個 穩(wěn) 定 值 ， 取 平 均 值 作 為 該 林 分 的 負 離 子 觀 測 值 進 行

20、分 析 。 于 2021 年 7 8 月 ， 每 月 各選擇 晴朗無風 的 3 d 對 13 種林分 以及 1 塊對照 空地水 泥 地 面 進 行 觀 測 ， 從 早 上 6 : 00 至 下 午 18 : 00，隔 2 h 測定 1 次， 同時記錄 溫濕度、 紫外 線強度和可 吸入顆粒 物PM10濃度。1.3觀測儀器負離子濃度 監(jiān)測使用 ITC-201A 型 智能便攜式 空氣離子 測 試儀。 該 儀 器 的 離 子 濃 度 測 量 范 圍 為 10.00 1.99 106 個cm3， 測定離子濃度誤差 10%， 離子遷移率誤差 10%； 采用臺灣產(chǎn) TES-1362 型數(shù)字式溫濕度 測量儀測

21、定 氣溫和相 對 濕 度 ， 氣 溫 測 量 范 圍 為 20 85 ， 測 量 精 度 0.1 ， 相 對 濕 度測量 范圍為 0 100， 測量 精度 0.1； 采用 Apogee 紫 外線輻射 計 測定紫外 線強度 ， 該 儀 器 的 測 量 范圍為 0 400 molm2s1全 光 照 的 紫 外 強 度 為 170 molm2s1， 測 量 精 度 為 10%； 采 用 LD-3C 型表 1林分特征Table 1Characteristics of 13 plant communities林 分 特 征編號樹 種 名 稱林 分 結(jié) 構(gòu)郁 閉 度/% 樹 高/m 胸 徑/cm 密 度/

22、株m-2L1無 患 子 Sapindus munorossi單 層 喬 木 林806.09.720.25L2L3L4L5L6L7L8L9L10L11L12L13L14深 山 含 笑 Michelia maudiae樂 昌 含 笑 Michelia chapensis 杜 英 Elaeocarpus decipiens 樟 樹 Cinnamomum camphora 廣 玉 蘭 Magnolia grandiflora紅 楓 Acer palmatum Atropurpureu四 照 花 Dendrobenthamia japonica var. chinensis桂 花 Osmanthus f

23、ragrans黃 山 欒 樹 Koelreuteria paniculata櫻 花 Ceranus serrulata-小 葉 黃 楊 Buxus sinica var. parvifolia 白玉 蘭 Magnolia denudata-小 葉黃 楊 Buxus sinica var. parvifolia 楓 香 Liquidambar formosana空 地單 層 喬 木 林6060508080909040607080705.05.56.06.54.01.52.04.05.06.9610.3413.6016.508.603.301.000.44

24、1.001.000.440.501.001.000.27單 層 喬 木 林單 層 喬 木 林單 層 喬 木 林單 層 喬 木 林單 層 灌 木 林單 層 灌 木 林單 層 灌 木 林單 層 喬 木 林6.188.804.269.38喬灌復層混交林喬灌復層混交林單 層 喬 木 林說 明 ： 本 研 究 所 涉 及 的 灌 木 純 林 規(guī) 格 較 大 ， 平 均 樹 高 為 2 m 左 右 ， 近 似 小 喬 木 。激光粉塵儀測定粉塵含量， 測定范圍為 0.01 100.00 mgm3 和 0.001 10.000 mgm3， 測量精度 10%。1.4數(shù)據(jù)分析采用單因素 方差分析比 較 13 種林

25、分及 對 照空地的 日均空氣 負離子濃 度 差 異 。 將 13 種 林 分 按 結(jié) 構(gòu) 差異分為單層 喬木林、 單層 灌木林、 喬 灌結(jié)合復層 混交林 3 種類 型， 以空地 為 對 照 比 較 其 林 分 內(nèi) 部 空 氣 負離 子 濃 度 的 日 變 化 特 征 。 將 空 氣 負 離 子 濃 度 和 氣 溫 、 相 對 濕 度 、 紫 外 線 強 度 及 粉 塵 含 量 進 行 平 均 值 處 理， 以日變 化時間為周 期單位， 進行 空氣負離子 濃度和 環(huán)境 因子的相 關(guān)性 分 析 。 將 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 的平均胸徑 、 樹高、 郁閉 度和密度等 結(jié)構(gòu)特征 進

26、行相關(guān)性分 析 。在 數(shù) 據(jù) 分 析 前 ， 對 所 有 數(shù) 據(jù) 進 行 正 態(tài) 性 與 齊 性 檢 驗 。Origin 8.0 軟件完成 相關(guān)圖表制 作。數(shù) 據(jù) 處 理 分 析 利 用 SPSS 15.0 軟 件 進 行 ，使 用結(jié)果與分析不同樹種林 分 對夏季日 均空氣負離 子濃度的影 響22.1方差分析說明：除無患子 Sapindus munorossi 和黃山欒樹 Koelreuteria paniculata 外，其他樹種 林分的空 氣 負 離 子 濃 度 均 顯 著 高 于 空 地 圖1 ， 13 種 林 分 與 空 地 的 負 離 子 濃 度 平 均 差 異 為 193 個m3。

27、 將 各 林分 空 氣 負 離 子 濃 度 與 空 地 的 平 均 差 值 以 C 表 示 ， 其 中 C 高 于 300 個m3 的 林 分 只 有 L11， 占 總 數(shù) 的7.7%； C 值 在 100 200 個m3 的 林 分 有 5 個 ， 占 總 數(shù) 的 38.5%， 分 別 是 L2， L3， L5， L9， L13； C值在 200 300 個m3 的林 分 有 5 個， 分別 是 L4， L6， L7， L8 和 L12。櫻花 Ceranus serrulata-小葉黃 楊 Buxus sinica var. parvifolia 混交林 日 均 空 氣 負 離 子 濃 度

28、明 顯 高 于 其 他達 822 個m3， 紅 楓 Acer palmatum Atropurpureu 純 林 和 白 玉 蘭 Magnolia denudata-小 葉 黃 楊 混林 分 ，交 林 次 之 ， 分 別 為 743 個m3 和 731 個m3， 其 共 同 特 征 表 現(xiàn) 為 林 冠 層 位 置 較 低 ， 距 地 面 1.5 m 高 度 處葉 面 積 較 大 ， 林 分 密 度 較 高 。 無 患 子 和 黃 山 欒 樹 純 林 內(nèi) 的 空 氣 負 離 子 濃 度 較 低 ， 分 別 為 532 個m3 和533 個m3， 與 杜英 Elaeucarpus decipien

29、s， 深山含 笑 Michelia maudiae 以及楓香 Liquidambar formosana 純 林等空氣負 離子濃度較 高的林分比 較 ， 這 2 種林分 沒有表現(xiàn)出 相對獨特 的 結(jié) 構(gòu) 特 征 。 綜 合 來 看 ， 經(jīng) 最 小 顯 著 差 數(shù) 法 LSD 多 重 比 較 分 析 ， 13 種 林 分 中 8 種 林 分 內(nèi)的空氣 負離子濃度 差異并不顯 著 ， 占 總 數(shù) 的1. 櫻 花 Ceranus serrulata-小 葉 黃 楊 Buxus sinica var. parvifolia； 2. 紅 楓 Acer palmatum At-ropurpureu； 3.

30、 白 玉 蘭 Magnolia denudata-小 葉 黃 楊 ； 4. 杜 英 Elaeocarpus decipienss； 5. 四照 花 Dendrobenthamia japonica var. chinensis； 6. 廣 玉 蘭 Magnolia grandiflora； 7. 樂 昌 含 筆Michelia chapensis； 8. 深 山 含 筆 Michelia maudiae； 9. 桂 花 Osmanthus fragrans； 10. 楓 香Liquidambar formosana； 11. 樟 樹 Cinnamonum camphora； 12. 黃 山 欒

31、 樹 Koelreuteria panicu-lata； 13. 無 患 子 Sapindus munorossi； 14. 空 地圖 1不同樹種 林分空氣負 離子濃度的 顯著性差異Figure 1 Notability difference of aero-anion concentrations in different tree species61.5%， 其 濃 度 水 平 集 中 分 布 在 650 750 個m3。由此可以 推斷， 多數(shù)樹 種林分內(nèi)空 氣負離子 濃度 差異并不大， 空 氣負離子 效 應(yīng)較強或較 弱的樹種林 分只 占 少 數(shù) ， 櫻 花 小 葉 黃 楊 混 交 林 應(yīng)

32、 作 為 重 點 觀察 對象， 在持續(xù) 監(jiān)測驗證 的根底上進 行推廣。2.2不同林分結(jié) 構(gòu) 夏季空氣 負離子濃度 日變化將 13 種 林 分 按 林 分 結(jié) 構(gòu) 差 異 ，分 為 單 層 喬 木林、 單層 灌木林以及 喬灌復層 混交林 3 種類 型， 比較 其 空 氣 負 離 子 濃 度 日 變 化 6 : 00 18 : 00特 征圖 2。 經(jīng) 方 差 分 析 ， 不 同 結(jié) 構(gòu) 林 分 的 空 氣 負 離 子 濃 度 差 異 明 顯 ， 具 體 表 現(xiàn) 為 喬 灌 復 層 混 交 林 751個m3單 層 灌 木 林 700 個m3單 層 喬 木 林622 個m3空地 472 個m3。圖 2

33、空氣負離 子晝間變化Figure 2 Diurnal change of aero-anion concentrations不同結(jié)構(gòu)林分日變化趨勢較為一致， 在 10 : 00 左 右 空 氣 負 離 子 濃 度 達 到 峰 值 后 逐 漸 下 降 ， 在 16 :00 18 : 00 又 有 一 個 明 顯 的 上 升 趨 勢 。 原 因 在 于 早 晨 植 物 光 合 作 用 較 弱 ， 隨 著 太 陽 輻 射 不 斷 增 強 ， 植 物 光合 作用逐 漸加強， 因而 產(chǎn)生大量空 氣負離子 ， 至 9 : 00 10 : 00 到達峰值 。 中午前 后 ， 由 于 太 陽 輻 射 達 到

34、最 強 ， 植 物 光 合 作 用 也 出 現(xiàn) “午 休 現(xiàn) 象 ， 再 加 上 夏 季 溫 度 偏 高 ， 空 氣 相 對 濕 度 較 低 ， 在 12 :00 16 : 00 空 氣 負 離 子 濃 度 基 本 上 呈 逐 漸 降 低 趨 勢 。 相 關(guān) 研 究 認 為 14 : 00 過 后 ，隨 著 太 陽 輻 射 的 減弱 ， 植 物 光 合 作 用 逐 漸 加 強 ， 空 氣 相 對 濕 度 也 逐 漸 變 大 ， 至 16 : 00 左 右 空 氣 負 離 子 濃 度 會 達 到 第2 個峰 值 9 。 然 而 ， 本 研 究 中 的 空 氣 負 離 子 濃 度 并沒有在 16

35、: 00 左右出現(xiàn)第 2 個峰值， 而是 在 18 : 00 達到一個峰值 ， 筆者認為： 這 與夏季日照 時間較長 ， 16 : 00 時 空氣相對 濕度仍然較 低 有關(guān)。2.3空氣負離子 濃度與環(huán)境 因子的關(guān)系將空氣負離 子濃度和氣 溫、 相對濕度 、 紫外線強度 和可吸入 顆粒物進行 平 均 值 處 理 ， 以 日 變 化 時 間為周期單 位， 進行空氣 負離子濃 度和 環(huán)境因 子的相關(guān)性 分析 ，結(jié)果如 表 2 所示 ： 空 氣 負 離 子 濃 度 與 空氣 相對濕 度 呈 極 顯著正 相 關(guān) P0.01。 根 據(jù) 大 地 測 量 學 和地理物理 學國際聯(lián)盟大氣聯(lián)合委 員會的理論 ，空

36、 氣 負 離 子 的 主 要 存 在 形 式 是 O2 -H2On， OH -表 2負離子與 環(huán)境因子相 關(guān)分析 矩陣H2On 和 CO- H O ，由 此 可 以 推 測 ， 相 對 濕 度Table 2 Correlativity of aero-anion concentrations with other environmental factors 422對 空 氣 負 離 子 濃 度 影 響 較 大 10。 本 研 究 對 空 氣 負離 子 與 空 氣 相 對 濕 度 的 分 析 結(jié) 果 支 持 了 這 一 結(jié)論 。 空 氣 負 離 子 濃 度 與 氣 溫 呈 極 顯 著 負 相 關(guān)

37、P0.01， 這 與 氣 溫 升 高 導 致 空 氣 相 對 濕 度 的降 低 有 關(guān) 。 與 以 往 研 究 結(jié) 論 4不 同 的 是 本 研 究中 空 氣 負 離 子 濃 度 并 沒 有 與 空 氣 中 的 粉 塵 含 量 呈顯 著 負 相 關(guān) ， 其 原 因 是 本 實 驗 所 選 擇 的 苗 圃 基 地可 吸 入 顆 粒物 粉 塵 負 離 子氣 溫濕 度 紫 外 線負 離 子 1氣 溫 0.504*1 0.8190.473*1濕 度紫 外 線 0.305*0.330* 0.420*1 粉 塵 0.166 0.300 0.157 0.113 1 環(huán) 境 條 件 較 好 ，入 顆 粒 物

38、PM10人 為 活 動 干 擾 少 ， 空 氣 中 的 可 吸含 量 較 低 且 變 化 不 大 所 致 ， 這 也說 明 ：*P0.05， *P0.01。從 側(cè) 面 反 映 出 本 實 驗 樣 地 選 擇 的 合 理 性 。 空 氣負 離 子 濃 度 與 紫 外 線 輻 射 強 度 呈 顯 著 負 相 關(guān) P0.05。表 3負離子與 林分特征結(jié) 構(gòu) 相關(guān)分析 矩陣Table 3 Correlativity of aero-anion concentrations withcharacteristic of plant communities空氣負離子 濃度與林分 因子的關(guān)系空 氣 負 離 子

39、 濃 度 與 林 分 結(jié) 構(gòu) 特 征 相 關(guān) 性 分將 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 平 均 胸 徑 、 樹 高 、2.4負 離 子胸 徑樹 高郁 閉 度密 度2.4.1析負 離 子1 0.295 0.4600.0550.648*胸 徑10.821* 0.296 0.729*郁 閉 度 和 密 度 進 行 相 關(guān) 性 分 析 ， 結(jié) 果 如 表 3 所示 ： 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 的 密 度 呈 顯 著 正樹 高1 0.243 0.640*郁 閉 度10.353相 關(guān) P0.05。密度較大的林分， 降溫保濕效果密 度1較 好 ， 單 位 面 積 內(nèi) 生 物 量 較

40、大 、 葉 面 積 指 數(shù) 較高 ， 從 而 有 利 于 空 氣 負 離 子 的 產(chǎn) 生 ， 這 一 點 與 秦*P0.05， *P0.01。說 明 ：俊等11的結(jié)論 根本一致。 空氣負離子 濃度與樹 高 和胸徑呈 負相關(guān)， 但未 達 統(tǒng) 計 學 顯 著 水 平 。 空 氣 中 的負離子 一直處于動 態(tài)平 衡中 ， 其壽命很短 ， 只有幾十秒 至數(shù)分鐘， 不 易在環(huán) 境 中 積 累 12。 據(jù) 研 究 證 明 空 氣 負離子 在 環(huán) 境 中 的 衰 減 距 離 為 20 cm13， 而 植 物 葉 片 在 光 合 作 用 過 程 中 的 光 電 效 應(yīng) 及 其 所 釋 放 的 氧 氣又 是 產(chǎn)

41、 生 空 氣 負 離 子 的 主 要 途 徑 之 一 。 因 此 ， 我們 推 測 高 大 喬 木 在 林 冠 處 產(chǎn) 生 的 大 量 空 氣 負 離 子不易逾越 數(shù)米距離 擴散至地面 ， 從 而 導 致 了 1.5 m 處 觀 測 位 置 較 低 的 濃 度 水 平 。 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 郁 閉 度 無 相 關(guān) 性 。 由 于 本 研 究 各 林 分 郁 閉 度 差 異 不 大 ， 以 致 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 郁 閉 度 在統(tǒng) 計學上的相 關(guān)性不明顯 。表 4Table 4樹種與密 度的協(xié)方差 分析Covariance of tree species

42、 and density變 差來 源顯 著 性概 率平 方 和自 由 度均 方F 值72 020.98041.07335 390.17711 058.327312924 006.99341.07317 695.0881 228.70319.5380.03314.4010.0000.8590.002模 型密 度不 同 樹 種 林 分 空 氣 負 離 子 濃 度 與 林 分 密 度2.4.2組 類的 協(xié) 方 差 分 析本 研 究 通 過 對 空 氣 負 離 子 濃 度 與誤 差林 分 結(jié) 構(gòu) 特 征 的 相 關(guān) 性 分 析 ， 得 出 “空 氣 負 離 子濃 度 與 林 分 密 度 呈 顯 著 正

43、 相 關(guān) 的 結(jié) 論 ， 然 而 本文 的 研 究 重 點 在 于 探 索 不 同 樹 種 林 分 內(nèi) 空 氣 負 離 子 濃 度 的 差 異 情 況 ， 觀 測 的 時 候 就 必 須 要 求 各 林 分 的 密 度 盡 量 一 致 。 這 在 實 際 研 究 中 是 難 以 控 制 的 。 因 此 ， 我 們 采 用 協(xié) 方 差 分 析 法 ， 將 林 分 密 度 因 素 作 為 協(xié) 變 量 ， 消 除 其 對 空 氣 負 離 子 濃 度 的 線 性 影 響 后 ， 比 較 不 同 樹 種 林 分 內(nèi) 空 氣 負 離 子 濃 度說 明 ： R2 = 0.867。表 5Table 53 組林

44、分空 氣負離子濃 度 LSD 多重比擬LSD multiple comparisons of aero-anion concentrationin different tree species 空 氣 負 離 子濃 度 分 組空 氣 負 離 子濃 度 分 組平 均 差 異標 準 差顯 著 性 概 率中 濃 度 組95.537213.16030.70541.0440.0120.001高 濃 度 組低 濃 度 組的差 異。使用聚類 分 析 將 13 種 林 分 的 夏 季 日 均 空高 濃 度 組 95.537117.62330.70526.3720.0120.002氣 負 離 子 濃 度 值 按

45、 高 、 中 、 低 分 成 3 個 組 ， 最 小顯 著 差 數(shù) 法 LSD多 重 分 析 顯 示 3 組 林 分 間 空 氣中 濃 度 組低 濃 度 組負離子濃度 差異顯著。 空 氣負離子 高 濃度組包 括 櫻 花小 葉 黃 楊 混 交 林 、 紅 楓 純 林 和 白 玉 蘭-小 葉 黃 楊 混交 林 等 3 種 林 分 ；中 濃 度 組 包 括 杜 英 ，四 照 花 Dendrobenthamia japonica var. chinensis， 廣 玉 蘭 Magnoliagrandiflora， 樂 昌 含 笑 Michelia chapensis， 深 山 含 笑 ， 桂 花 Os

46、manthus fragrans 和 楓 香 等 7 種 純 林 ； 低 濃度 組包括樟 樹 Cinnamomum camphora， 無 患 子 和 黃 山 欒 樹 等 3 種 純 林 。 以 空 氣 負 離 子 濃 度 為 自 變 量 ， 林 分密度為 協(xié)變量， 對 3 組 林分進行 協(xié)方差分析 ， 結(jié)果如表 4 所 示： 密度因素 對 空 氣 負 離 子 濃 度 的 影 響 沒 有達 到顯著水平 P 0.859， 結(jié)合表 3 結(jié)論 可知， 就本研 究而言， 林 分密度對空 氣 負 離 子 濃 度 水 平 具 有 一定的積極 影響， 但就 程度而言， 尚 不能起到?jīng)Q 定性作用。 對 3 組

47、林分的空 氣 負 離 子 濃 度 進 行 密 度 因 素修正 之后進行最 小顯著差數(shù) 法LSD多重比 較， 如表 5 所示 ，其空氣負離 子濃度 差異 依然顯著。3結(jié)論研 究 發(fā) 現(xiàn) 櫻 花小 葉 黃 楊 混 交 林 具 有 較 高 的 空 氣 負 離 子 濃 度 ， 為 822 個m3， 黃 山 欒 樹 純 林 與 無 患子 純 林 內(nèi) 空 氣 負 離 子 濃 度 較 低 ， 分 別 為 532 個m3 和 533 個m3。 多 數(shù) 樹 種 林 分 內(nèi) 空 氣 負 離 子 濃 度 差 異并不 大， 空氣負 離子 效應(yīng)較 強或較弱的 樹 種 林 分 只 占 少 數(shù) ， 櫻 花-小 葉 黃 楊

48、混 交 林 應(yīng) 作 為 重 點 觀 察 對 象 ，在持續(xù) 監(jiān)測驗證的 根底上進 行推廣。 不同 結(jié)構(gòu)林分的 空氣負離子 濃度 差異明 顯 ， 具 體 表 現(xiàn) 為 喬 灌 混 交 林751 個m3灌 木 林 700 個m3喬 木 林 622 個m3空 地 472 個m3。其 日 變 化 趨 勢 較 為 一 致 ，表現(xiàn) 為上午 10 : 00 左右 出現(xiàn)一個峰 值， 下午 16 : 00 18 : 00 有 一 個 上 升 趨 勢 。 喬 灌 混 交 林 是 產(chǎn) 生 高 空氣負離子 濃度的林 分 類型， 能夠 最大限度地 發(fā)揮生態(tài)效 益， 有利于提 高人居環(huán) 境質(zhì)量14。林分密度對 空氣負離子 濃

49、度 水平具 有一定 的積 極影響， 但就 程度而言 ， 尚 不 能 起 到 決 定 性 作 用 。 空 氣負離子 濃度與 相對 濕度顯著 正相關(guān)， 與氣 溫呈負相關(guān) ， 這一點學界 已有一定 共 識 。 本 次 研 究 發(fā) 現(xiàn) ， 空 氣 負離子濃度 與 紫 外 線 輻 射 強 度 呈 顯 著 負 相 關(guān) ， 這 與 石 彥 君 等 9的 研 究 不 一 致 ， 紫 外 線 輻 射 能 夠 促 進 植 物的 光 電效應(yīng)， 增 加空氣 中負 離子的 含量 ， 但是其強度 會隨著光 照強度的增 大而 增 大 ， 光 照 強 度 的 增 大又會導致 空氣相對 濕度的下降 ， 從而降低空 氣負離子濃

50、度 。 本研究僅 對紫外線 輻 射 強 度 與 空 氣 負 離 子 濃 度的關(guān)系 做了初步探 索， 相關(guān)結(jié) 論應(yīng)在持續(xù) 觀測的根底 上加以完善 。因條件所限 ， 我們并未 在 同一林分的 林 冠層位置 與樹干層位 置分別進 行空 氣 負 離 子 濃 度 的 監(jiān) 測 ， 而是統(tǒng)一 定 位 在 林 內(nèi) 1.5 m 高 度 處 該 位 置 較 適 于 人 們 獲 得 空 氣 負 離 子 的 醫(yī) 療 效 果 。 研 究 發(fā) 現(xiàn) ： 林 冠 層位置較 低，距地面 1.5 m 高 度 處 葉 面 積 較 大 ，密 度 較 高 的 樹 種 林 分 ， 其 空 氣 負 離 子 濃 度 也 較 高 。 由 于

51、目前森林植 被空氣負 離子 效應(yīng)的 形成機制并 無明確的量 化結(jié)論， 因此 ， 林冠層結(jié) 構(gòu) 對 空 氣 負 離 子 濃 度 的 影響作用， 還 要在今后的 研究工作 中進一步論 證。參考文獻 ：1 韋 朝 領(lǐng) ， 王 敬 濤 ， 蔣 躍 林 ， 等. 合 肥 市 不 同 生 態(tài) 功 能 區(qū)空 氣負離子濃度分 布 特 征 及 其 與 氣 象 因 子 的 關(guān) 系 J. 應(yīng) 用 生 態(tài) 學 報 ， 2006， 17 11： 3158 3162.WEI Chaoling， WANG Jingtao， JIANG Yuelin， et al. Air negative charge ion conce

52、ntration and its relationships with meteorological factors in different ecological functional zones of Hefei City J. Chin J Appl Ecol， 2006， 17 11： 3158 3162.2 王 洪 俊. 城 市 森 林 結(jié) 構(gòu) 對 空 氣 負 離 子 水 平 的 影 響 J. 南 京 林 業(yè) 大 學 學 報 ： 自 然 科 學 版 ， 2004， 28 5： 96 98.WANG Hongjun. The influence of urban forest stru

53、cture to negative air ion level J. J Nanjing ForUniv Nat Sci Ed， 2004，28 5： 96 98.3 章 志 攀 ，108.俞 益 武 ， 孟 明 浩 ，等. 旅 游 環(huán) 境 中 空 氣 負 離 子 的 研 究 進 展 J. 浙 江 林 學 院 學 報 ， 2006， 23 1： 103 ZHANG Zhipan， YU Yiwu， MENG Minghao， et al. Progresses of aeroanion in tourism environments J. J Zhejiang ForColl， 2006， 2

54、3 1： 103 108.4 章 志 攀 ， 俞 益 武 ， 張 明 如 ， 等. 天 目山空氣負離子濃度 變 化 及 其 與 環(huán) 境 因 子 的 關(guān) 系 J. 浙 江 林 學 院 學 報 ， 2021，25 4： 481 485.ZHANG Zhipan， YU Yiwu， ZHANG Mingru， et al. Negative air ion concentration and environmental factors forMount Tianmu of Zhejiang Province J. J Zhejiang For Coll， 2021， 25 4： 481 485.5

55、邵 海 榮 ， 賀 慶 棠 ， 閻 海 平 ， 等 . 北 京 地 區(qū)空氣負離子濃度 時 空 變 化 特 征 的 研 究 J. 北 京 林 業(yè) 大 學 學 報 ， 2005，27 3： 35 39.SHAO Hairong， HE Qingtang， YAN Haiping， et al. Spatio-temporal changes of negative air ion concentrations in Bei-jing J. J Beijing For Univ， 2005， 27 3： 35 39.6 吳際友， 程政紅， 龍應(yīng)忠， 等. 園林樹種林分中空氣負離子水平的變化J. 南京林業(yè)大學學報： 自然科學版， 2003，27 4： 78 80.WU Jiyou， CHENG Zhenghong， LONG Yingzhong， et al. The variation of aero-anion conc