白云山國家森林公園空氣負氧離子分布特征

陳兵紅，應俊輝，靳全鋒，壽羚言，鄧岡

(麗水職業技術學院，浙江 麗水 323000)

麗水白云山國家森林公園位于浙南山區、甌江中游的麗水市北郊2.5 km處，以白云山為主的北部山區，于1992年12月建立，面積為2 848 hm2。森林蓄積量為29.7萬m3，森林覆蓋率達98.64%，山體秀麗，林木蔥郁，物種多樣，自然與人文景觀交相輝映，集奇、秀、靈、古、珍于一體，空氣負氧離子濃度高，被譽為“城區后花園”“市民會客廳”。

空氣負氧離子能促進人體新陳代謝，提高免疫力，調節機能平衡，令人心曠神怡，被喻為空氣維生素。空氣負氧離子濃度受地理空間位置、人類活動、自然環境、植被覆蓋等多方面的影響，因此，在不同條件下空氣負氧離子的濃度會有顯著差異。近年來，國內外學者對不同地區空氣負氧離子的時空分布[1-6]、影響因子[7-10]等方面開展了一些研究。關于麗水白云山國家森林公園空氣負氧離子的研究，少見報道。本文對麗水白云山國家森林公園空氣負氧離子分布特征及其影響因素進行了客觀分析，為麗水白云山國家森林公園林分結構優化、林旅融合發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2014年1月起，麗水白云山國家森林公園開始利用LED大屏幕空氣負氧離子在線實時監測，以周為單位向社會發布。項目組判定公開發布的數據為研究的有效數據。項目組通過空氣負氧離子檢測儀(WST)監測驗證，并獲得研究需要的補充數據。

1.2 方法

根據氣候資料統計上的規定，本研究以3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—2月為冬季。相關性分析結果利用SPSS進行單因素Pearson相關性分析獲得。

2 結果與分析

2.1 空間變化特征

2.1.1 水平空間

選取白云山國家森林公園入口、明珠山莊、獅子壇和櫻園區域林木郁閉度、光照強度、溫濕度等環境條件相一致的地塊為監測點，手持空氣負離子檢測儀(WST)獲取數據，以城區市控點為對照進行分析。從圖1可以看出，白云山國家森林公園空氣負氧離子濃度高于城區對照點，從入口處向里逐漸增大。入口處空氣負氧離子濃度2 225 cm-3，遠低于森林公園內部監測點濃度，達到一級標準，非常清新。

圖1 白云山空氣負氧離子濃度水平空間變化

2.1.2 垂直空間

以步云嶺臺階為主線，自下而上，選取不同海拔高度臺階(涼亭)處為監測點，手持空氣負氧離子檢測儀(WST)獲取數據進行分析。從圖2可以看出，入口涼亭空氣負氧離子濃度2 299 cm-3，隨著海拔升高，空氣負氧離子濃度逐漸增加，白云寺空氣負氧離子濃度最高，達到3 296 cm-3。

圖2 白云山空氣負氧離子濃度垂直空間變化

2.1.3 生態空間

根據植被、水體、交通等分布，在景區內選取代表不同類型環境的測點，手持空氣負氧離子檢測儀(WST)進行監測分析。從圖3可以看出，白云山國家森林公園空氣負氧離子都存在以下規律：水環境>林水環境>林地環境>道路環境。

圖3 白云山空氣負氧離子濃度生態空間變化

2.2 時間變化特征

2.2.1 日變化特征

通過園區LED大屏幕空氣負氧離子在線監測系統獲取空氣負氧離子一天24 h的濃度數據，連續采集7 d，統一時點取平均值，分析白云山國家森林公園空氣負氧離子的日變化規律。從圖4可以看出，空氣負氧離子濃度日變化特征明顯，每天20:00到凌晨6:00空氣負氧離子濃度持續較高，最高濃度均值出現在20:11，達到2 538 cm-3；每天17:30—18:30負氧離子濃度相對較低，最低值出現在17:35，為1 306 cm-3。這與麗水市空氣負氧離子日變化特征基本一致[11]。

圖4 白云山空氣負氧離子濃度日均變化曲線

2.2.2 月變化特征

通過麗水市環保網獲取白云山國家森林公園2014—2016年空氣負氧離子每周監測數據，以月為單位計算平均值，分析白云山國家森林公園空氣負氧離子的月變化規律。從圖5可以看出，白云山國家森林公園空氣負氧離子濃度月均變化曲線呈現兩個波峰，最高峰在8月，空氣負氧離子濃度達到2 759 cm-3；第二高峰出現在10月，空氣負氧離子濃度達到2 583 cm-3；空氣負氧離子濃度最低出現在1月，為1 919 cm-3。

圖5 白云山空氣負氧離子濃度月均變化曲線

2.2.3 季節變化特征

對白云山國家森林公園2014—2016年空氣負氧離子每周監測數據以季為單位計算平均值，分析白云山國家森林公園空氣負氧離子的季節變化規律。從圖6可以看出，白云山國家森林公園空氣負氧離子濃度夏季最高，平均達2 557 cm-3；秋季次之，平均達2 459 cm-3；春季略高于冬季，平均達2 078 cm-3；冬季最低，平均達2 060 cm-3。

圖6 白云山空氣負氧離子濃度季節變化曲線

2.3 影響因素

2.3.1 溫度

圖7顯示，溫度與空氣負氧離子之間呈負相關關系，空氣負氧離子濃度隨著溫度的升高而降低。溫度越高，空氣負氧離子濃度越低。一元線性回歸分析，t=-6.324，P=0.000，通過極顯著性檢驗。對方程作F檢驗，F=49.462，P=0.000，通過極顯著性檢驗。空氣負氧離子與溫度呈極顯著負相關。

圖7 白云山空氣負氧離子濃度與溫度的關系曲線

2.3.2 相對濕度

圖8顯示，相對濕度與空氣負氧離子之間呈正相關關系，空氣負氧離子濃度隨著相對濕度的增大而升高。相對濕度越大，空氣負氧離子濃度越高。一元線性回歸分析，t=6.356，P=0.000，通過極顯著性檢驗。對方程作F檢驗，F=42.122，P=0.000，通過極顯著性檢驗。空氣負氧離子與相對濕度呈極顯著正相關。

圖8 白云山空氣負氧離子濃度與相對濕度的關系曲線

2.3.3 PM2.5

圖9顯示，PM2.5與空氣負氧離子濃度之間呈負相關關系，空氣負氧離子對PM2.5具有消減作用。一元線性回歸分析，t=-8.438，P=0.000，通過極顯著性檢驗。對方程作F檢驗，F=36.815，P=0.000，通過極顯著性檢驗。空氣負氧離子與PM2.5呈極顯著負相關。

圖9 空氣負氧離子濃度與空氣PM2.5的相關關系

3 小結

白云山國家森林公園空氣負氧離子非常清新，平均濃度明顯高于城區，達到一級標準。 白云山國家森林公園空氣負氧離子濃度由外向里、自下而上逐漸升高；生態空間變化表現為水環境>林水環境>林地環境>道路環境；每天20:00到凌晨6:00空氣負氧離子濃度持續較高；每天17:30—18:30負氧離子濃度相對較低。

白云山國家森林公園空氣負氧離子濃度月均變化曲線呈現兩個波峰，最高峰在8月，第二高峰出現在10月，最低出現在1月。從季節變化來看，空氣負氧離子濃度夏季最高，秋季次之，冬季最低。據相關性分析結果，空氣負氧離子濃度與溫度、PM2.5呈負相關，與相對濕度呈正相關。

白云山國家森林公園空氣負氧離子資源十分豐富，為森林康養產業發展奠定了堅實的基礎。系統、全面地了解麗水市空氣負離子資源，有助于更好地開發空氣負離子旅游產品以及為全域旅游提供科學依據。