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森林环境中空气负离子研究方法

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摘要:森林空气负离子(negativeairion,NAI)浓度是评价旅游区保健功能的重要指标之一,我国在2008年将NAI浓度列为森林生态系统服务功能的一项评价指标。综述了森林环境中NAI的研究方法,涵括研究区概况的描述因素、监测仪器、监测地点、监测方法和数据处理方法,以期为相关研究提供参考。

关键词:空气负离子(NAI);森林环境;研究方法

当今,旅游已成为人们日常休闲的重要形式之一,而到绿树成荫、植被参差的森林中来一次身心俱悦的健康旅游也成为旅游消费新时尚。森林环境中,NAI浓度与空气质量和舒适度有直接关系,其浓度是评价旅游区保健功能的重要指标之一。因此,森林环境中NAI的相关研究成为热点课题,NAI时空分布规律及其影响因素被广泛讨论并取得了一定的进展,但有关森林环境中NAI研究方法的综合论述鲜有涉及,本文通过综述近几年来有关森林环境中NAI的部分中文文献,着重讨论其研究方法,为森林公园和森林生态旅游等森林环境中空气质量的研究和旅游保健环境的改善提供参考。有关我国不同地区森林环境中NAI浓度、时空分布及其影响因素的研究中,对研究方法的描述大同小异。研究方法的叙述主要包括5个方面。

1研究区概况

研究者对研究区概况的论述,根据自己研究的需要,涉及因素同中有异。述及的地理因素有地理位置、地理坐标、海拔等;研究区几何因素有长宽、面积等;气象因素有年平均气温、最冷月平均气温、最热月平均气温、年降雨量、年平均空气相对湿度、年日照时数等;研究区风景资源因素有生态环境、空气状况、绿地面积、森林面积、郁闭度、森林覆盖率、园内名胜和景点、植被情况等。张双全等[1]在有关神农谷国家森林公园的NAI浓度与空气温湿度的关系研究中,还述及园内季节变化、一年内使人感觉舒适的天数以及舒适旅游期;曹梦露等[2]在对紫金山国家森林公园NAI变化监测及其保健价值开发的研究中,特别述及日均游客量、晨练人数等;肖楠等[3]在黑龙江省森林植物园不同类型林分NAI分布规律的研究中,还对园内主要植物类别进行了详细描述;杨照等[4]在小五台山自然保护区NAI浓度日规律变化研究中,还述及山峰数量、具体植被类型、气候等;曹建新等[5]在海滨、森林环境中NAI分布特征及其与环境因子的关系的研究中,还述及全年高于30℃气温日数和高于35℃的气温日数等。

2监测仪器NAI浓度

一般以每立方厘米空气中NAI的数量表示,单位为“ind•cm-3”。目前研究者们采用的检测仪器大多为国产或日本产的负氧离子测试仪。曹梦露等[2]采用深圳万仪科技有限公司的modelonetest-200负离子检测仪;曹建新等[5]采用北京“万实达科贸公司”研制的WIMD-A系列空气负离子自动测报仪;张双全等[1]采用中南林业科技大学研制的FTP-2型大气离子测量仪;杨照等[4]采用日产的ITC-201A型智能便携式空气离子测试仪,且使用GPS对观测点进行定位;肖楠等[3]和罗艳菊等[6]采用日产的KEC-900型负离子测试仪。

3监测地点

为使采集到的NAI浓度数据具有代表性,监测地点的选择也需要有代表性,一般会选择2至多个监测地点。张双全等[1]选取了2个地点;曹梦露等[2]选取了8个不同地点,并阐述了不同观测地点便于研究NAI浓度的哪个影响因素;肖楠等[3]根据林分的不同选取了5个观测地点和1个不同植被类型的对照点;杨照等[4]选择了3个典型区域,每个区域选取5或7个观测点。

4监测方法

为方便研究,研究者们一般会选取研究区不同地点、不同时段、东西南北四个方向、定时监测数据并取平均值。特别的是,张双全等[1]每次监测2天同时记录各方向的最值;曹梦露等[2]每月监测,待仪器显示数值稳定后读取数据,还选取了同地不同季、同地不同天气、同地不同时等情况收集数据;肖楠等[3]选在5-9月份每月中旬无风晴朗的一天定时观测,6个观测地点各设置两台仪器同时观测,每2h观测一次,每天5次;杨照等[4]述及因为空气中NAI不断变化、仪器读数随机性大,因此采用统一校对过的仪器多人同时同步测定;曹建新等[5]利用了中国气象局在北戴河设立NAI要素观测试验的大量数据中的优质数据。

5数据处理方法

研究者一般采用Excel或SPSS数据处理软件处理数据,不同课题数据处理过程会有不同。张双全等[1]对一年内采集到的数据取月平均值,并进行年变化分析,统计分析了NAI浓度和温湿度的相关系数,进行了显著性检验和回归分析;曹梦露等[2]参考石强等提出的负离子浓度六级评级标准对各观测地点的NAI浓度进行评级,并用复式柱状图分别比较不同地点、不同时刻、不同天气的NAI浓度;肖楠等[3]还采用单因素方差分析数据;曹建新等[5]绘制了浓度变化曲线,并统计观测数据、计算标准差、分析NAI浓度与影响因子的相关性并对相关系数进行显著性检验。

6结语

对研究区情况的概述,研究者根据需要选取恰当的地理因素、几何因素、气象因素和风景资源因素;监测仪器主要选择国产和日产的负离子测试仪,而国产负离子测试仪越来越被广泛使用;监测地点、监测方法和数据处理方法的选择大体相类似,均会选取不同地点、不同时间段、不同方向、定时取得优质的数据并通过统计方法进行数据处理。

参考文献:

[1]张双全,谭益民,吴章文.空气负离子浓度与空气温湿度的关系研究[J].中南林业科技大学学报,2011,31(4):114-118.

[2]曹梦露,程南洋.紫金山国家森林公园空气负离子变化监测及其保健价值开发[J].安徽农业科学,2016,44(12):212-215.

[3]肖楠,李峰,王炜烨,等.黑龙江省森林植物园不同类型林分空气负离子分布规律研究[J].防护林科技,2017(4):27-29.

[4]杨照,杨扬,甄伟.小五台山自然保护区空气负离子浓度日变化规律研究[J].现代园艺,2017(6):29-31.

[5]曹建新,张宝贵,张友杰.海滨、森林环境中空气负离子分布特征及其与环境因子的关系[J].生态环境学报,2017,26(8):1375-1383.

[6]罗艳菊,黄元羚,司婷婷,等.不同天气状况下吊罗山热带雨林空气正负离子含量比较[J].西北师范大学学报,2017,53(4):98-100.

作者:张彩霞 单位:山西临汾职业技术学院

森林环境中空气负离子研究方法责任编辑:张雨    阅读:人次
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