楊照　楊揚　甄偉

摘要：采用ITC-201A型智能便攜式空氣離子測試儀，于2011年7月對小五臺山國家級自然保護區(qū)金河口景區(qū)的空氣正、負離子濃度進行了測量，分析空氣負氧離子濃度與植被類型和海拔高度的關(guān)系，結(jié)果表明：不同植被類型的顯著性為0.549，大于顯著水平0.05，對空氣負離子濃度的影響不顯著；海拔的顯著性為0.001，小子顯著水平0.05，對負離子濃度的影響顯著；植被類型和海拔的交互作用對負離子濃度的影響不顯著。關(guān)鍵詞：空氣負離子；植被類型；海拔高度

空氣負離子是空氣中帶負電荷的單個氣體分子及輕離子團的總稱。空氣負離子被公認具有明顯的醫(yī)療保健作用，被譽為“空氣維生素和生長素”，是評價環(huán)境空氣清潔程度的重要指標之一。森林以其特有的小氣候成為產(chǎn)生空氣負離子的上佳環(huán)境，隨著人們對環(huán)境質(zhì)量的要求，已經(jīng)認識到森林中空氣負離子是一種無形、健康的森林旅游資源，因此，森林公園空氣負離子作用已成為是研究的熱點。同時，多項研究證明森林中空氣負離子濃度較高。研究森林環(huán)境中空氣負離子的分布狀況，有利于加強人們對利用森林開展保健的認識，對進一步開發(fā)森林旅游具有重要的現(xiàn)實意義。近些年來，各地針對森林環(huán)境中不同植物群落中的空氣負離子濃度水平差異研究也開始倍受重視。已有研究表明，空氣負離子濃度受植物密度、群落組成和種植方式的影響，林地不同群落類型對空氣負離子影響有很大差異。

1.研究目的與意義

本研究在對小五臺山國家級自然保護區(qū)空氣負氧離子濃度觀測的基礎(chǔ)上，探求自然條件下不同植物群落結(jié)構(gòu)和海拔高度對空氣負離子濃度動態(tài)變化規(guī)律的影響程度，為進一步定量化森林植被類型與空氣負離子水平的關(guān)系、合理開發(fā)空氣負離子資源提供依據(jù)，為科學(xué)地引導(dǎo)在此類風景區(qū)戶外活動、指導(dǎo)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃提供有益的參考。

2.研究內(nèi)容與方法

2.1觀測區(qū)域

在金河口景區(qū)選擇3個典型區(qū)域，分別以記錄人員姓名首字母作為代號，分別為：L區(qū)、C區(qū)、S區(qū)。L區(qū)位于金河口景區(qū)外圍，海拔1300m，主要喬木為油松，生長茂盛。在油松林外圍選擇草本植物覆蓋區(qū)域、灌木覆蓋區(qū)域，并在油松林內(nèi)部選擇5個觀測點。C區(qū)位于景區(qū)內(nèi)部遺址附近，海拔1350m，旁邊有山溪，下游有瀑布，主要喬木為油松和樺樹，同樣選擇草本覆蓋區(qū)域、灌木覆蓋區(qū)域，并在油松林內(nèi)部選擇3個觀測點，此外，再在樺樹林和松樺混交林內(nèi)選擇2個點，共計7個點進行觀測。S區(qū)位于景區(qū)內(nèi)部林校遺址附近，海拔1400m，主要喬木為松樺混交林，在林外選取草本覆蓋區(qū)域、灌木覆蓋區(qū)域，并在林內(nèi)選擇5個觀測點進行觀測。測點生境如表1所示。

2.2觀測儀器

本次觀測采用ITC-201A型智能便攜式空氣離子測試儀。使用GPS對空氣離子觀測點進行定位，并測量其海拔高度。

2.3觀測時間及觀測項目

在2011年7月19～21日進行觀測，此時植物生長旺盛，水分豐沛，環(huán)境條件理想。每天8：00-17：00同時測定3個區(qū)域不同測點的負離子濃度，詳細記錄每個測點的環(huán)境條件并拍照。

2.4觀測方法

因為空氣中負離子在不斷產(chǎn)生，又不斷衰減，離子團的大小也在不斷變化，儀器讀數(shù)的隨機性比較大，必須在穩(wěn)定的環(huán)境條件下進行重復(fù)多次的讀數(shù)，計算取得平均值，才是比較準確的檢測結(jié)果。檢測時采用經(jīng)統(tǒng)一校對過的多臺儀器，多人同時同步測定，在每個觀測點站定后，兩臂平舉于身前，將儀器平托，避免晃動?？諝怆x子測定時，在每個觀測點相互垂直的4個方向分別觀測，待儀器穩(wěn)定后，每個方向取4個讀數(shù)，共16個讀數(shù)，取其平均值進行分析。

2.5數(shù)據(jù)處理

利用統(tǒng)計分析軟件SPSS13.0進行數(shù)據(jù)處理和分析。

3.結(jié)果與分析

3.1不同植被類型、不同海拔空氣負離子濃度變化規(guī)律

根據(jù)2011年7月19～21日每天8：00～17：00測定的金河口景區(qū)不同植被類型、海拔空氣負離子濃度變化情況如表2所示。

對調(diào)查數(shù)據(jù)進行方差分析，結(jié)果見表3。

從表3可以看出，不同植被類型的顯著性為0.549，大于顯著水平0.05，因此，認為植被類型對空氣負離子濃度的影響不顯著；海拔的顯著性為0.001，小于顯著水平0.05，因此，認為海拔對負離子濃度的影響顯著；植被類型和海拔的交互作用顯著性為0.959，大于顯著水平0.05，因此，二者的交互作用對負離子濃度的影響不顯著。

3.2不同植被類型空氣負離子濃度變化規(guī)律

不同植被類型進行多重比較，其結(jié)果如表4所示。

從表4中可以看出，草地、灌木和林地直接的顯著性均大于0.05，說明它們兩兩之間沒有顯著差異。

3.3不同海拔空氣負離子濃度變化規(guī)律

不同海拔高度進行多重比較，結(jié)果見表5。

從表5中可以看出，海拔1300m和1350m之間的顯著性為0.064，大于0.05，說明它們之間差異不顯著，其余的2組的顯著性都小于0.05，說明它們之間存在顯著差異。

4.結(jié)論與討論

4.1結(jié)論

植被類型對空氣負離子濃度的影響一般不顯著，而負離子與海拔高度呈現(xiàn)顯著相關(guān)，二者的交互作用對負離子濃度的影響不顯著。

4.2討論

高銘聰在西徑山研究結(jié)果，對于負離子濃度日均值而言，香椿一紫楠群落明顯高于其他群落，且空氣質(zhì)量評價指數(shù)也遠高于其他群落，原因在于該群落不僅郁閉度極高，而且處于山谷之間，有山泉流經(jīng)，溫度較低，而相對濕度較高，這樣的環(huán)境條件決定了該群落較高的負離子水平；而所有群落中，竹林群落負離子日均值最低，且空氣質(zhì)量評價指數(shù)也明顯低于其他群落，是6個參試群落中唯一處于B級（一般清潔）的群落。從已有的研究結(jié)果來看，有闊葉混交群落比竹子群落負離子濃度高的報道。由于闊葉群落葉面積指數(shù)較大，生物量較高，郁閉度較大，群落和外部的空氣交流也閉塞很多，植物通過光合作用、氣體交換等方式能夠產(chǎn)生較高濃度、較高質(zhì)量的空氣負離子。而竹林群落往往結(jié)構(gòu)較單調(diào)，缺少灌木層而導(dǎo)致通透性比較好，和群落外部的空氣交流比較容易。人民廣場的空氣質(zhì)量評價指數(shù)高于入口廣場，這是因為入口廣場雖然處在自然環(huán)境中，但附帶有停車場及大面積的硬質(zhì)廣場，綠化以草坪為主，較人民廣場相對完整的群落結(jié)構(gòu)而言，郁閉度太低。但本研究結(jié)果植被類型對空氣負離子濃度的影響一般不顯著。姚成勝等對湖南岳麓山周邊地區(qū)空氣負離子含量進行測定，發(fā)現(xiàn)空氣負離子含量和空氣清潔度先隨海拔高度升高而增加，到150m左右達到最大，然后又逐漸降低，發(fā)生明顯垂直變化。徐星生等對婺源縣空氣負離子分布規(guī)律進行了監(jiān)測研究，發(fā)現(xiàn)海拔高度660～680m白龍瀑與海拔高度580～600m大龍瀑負離子濃度分別高出海拔高度81.5m月亮灣8.26萬個/cm³和1.42萬個/cm³。但徐星生研究不但海拔不同，環(huán)境也有很大差別，不能很好說明海拔高度對負離子濃度影響問題。尤其對于海拔1000m以上空氣負離子變化規(guī)律未見報道。東臺景區(qū)空氣負離子濃度和海拔有相關(guān)，呈顯著負相關(guān)。海拔2200m以上隨高度上升空氣負離子濃度迅速下降。因為這里已經(jīng)沒有樹木，為大面積高山草甸，空氣清潔，但負離子濃度較低。海拔超過2000m空氣負離子濃度變化規(guī)律和影響因子還有待于進一步研究。