森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能監(jiān)測與評價研究

鄧成，張守攻，陸元昌*

1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院，北京 100091；2. 廣西林業(yè)勘測設(shè)計(jì)院，廣西 南寧 530028

森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能監(jiān)測與評價研究

鄧成1,2，張守攻1，陸元昌1*

1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院，北京 100091；2. 廣西林業(yè)勘測設(shè)計(jì)院，廣西 南寧 530028

為全面了解森林內(nèi)部屬性與森林改善空氣環(huán)境功能之間的內(nèi)在關(guān)系與規(guī)律，以及不同森林在改善空氣環(huán)境質(zhì)量方面的能力強(qiáng)弱，以中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)試驗(yàn)中心為研究對象，于2014年7─8月按照2 km×2 km網(wǎng)格間距進(jìn)行系統(tǒng)抽樣，設(shè)置51個樣地對森林空氣溫度、濕度、負(fù)氧離子含量等空氣環(huán)境狀況指標(biāo)及林分特征因子進(jìn)行了監(jiān)測，并對林分類型、發(fā)展階段、郁閉度等林分因子與森林空氣溫度、濕度、負(fù)氧離子含量之間的關(guān)系進(jìn)行了分析。采用溫濕指數(shù)、安培空氣質(zhì)量評價系數(shù)、森林空氣負(fù)氧離子評價模型對不同類型森林的空氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評價。結(jié)果表明：1）森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能主要與其林分類型、發(fā)展階段、林分郁閉度有關(guān)；2）在調(diào)節(jié)空氣溫濕度，改善空氣環(huán)境舒適度方面，針葉混交林最強(qiáng)，然后依次為針闊混交林、闊葉混交林、針葉純林、闊葉純林、灌木林，以未成林最弱。在吸附污染物、凈化空氣方面，針闊混交林最強(qiáng)，然后依次為闊葉混交林、闊葉純林、針葉混交林、針葉純林、灌木林，以未成林最弱；3）不同發(fā)展階段的林分在改善空氣環(huán)境舒適度方面的差異不明顯，但隨著林分發(fā)展階段的深入，森林的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，森林凈化空氣的能力也逐漸增強(qiáng)；4）森林在調(diào)節(jié)空氣溫濕度，改善空氣環(huán)境舒適度等方面的功能隨郁閉度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)郁閉度大于0.4時，森林改善空氣環(huán)境舒適度的功能顯著增強(qiáng)。郁閉度在0.4～0.7之間的林分凈化空氣的功能較強(qiáng)，尤以郁閉度為0.5時最強(qiáng)，當(dāng)林分郁閉度低于0.4或高于0.7以后，林分凈化空氣的功能均有所降低；5）總體來說混交林改善空氣環(huán)境質(zhì)量的功能要顯著強(qiáng)于純林。研究結(jié)果對于經(jīng)營單位如何通過林分狀態(tài)的調(diào)控來增強(qiáng)森林的空氣環(huán)境改善功能具有重要指導(dǎo)意義。

森林空氣環(huán)境；森林功能監(jiān)測；森林功能評價；溫濕指數(shù)；空氣負(fù)氧離子

近些年來，森林作為改善生態(tài)環(huán)境的主體，其本身健康及其與環(huán)境的關(guān)系得到了重視和關(guān)注，但總的說來，世界各國對森林環(huán)境監(jiān)測的重視還不夠，對森林的各項(xiàng)服務(wù)功能考慮不足（王彥輝等，2007），如德國等歐洲發(fā)達(dá)國家雖然對森林土壤和空氣質(zhì)量狀況等方面進(jìn)行了監(jiān)測，但是，這些監(jiān)測主要是用于分析土壤和大氣污染對森林的損害程度和趨勢預(yù)測（張會儒等，2002），而不是反映不同森林在改善空氣環(huán)境方面的作用大小及林分自身屬性與森林改善空氣環(huán)境功能之間的因果關(guān)系，對于經(jīng)營單位如何通過林分狀態(tài)的調(diào)整來增強(qiáng)森林的空氣環(huán)境改善功能指導(dǎo)意義并不大。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展及人們生活水平的提高，人類對生態(tài)環(huán)境的要求逐漸提高，這就要求我們不僅要關(guān)注外界環(huán)境對森林的影響，更要通過科學(xué)合理的經(jīng)營來進(jìn)一步提高森林的空氣環(huán)境改善功能，因此，對森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能進(jìn)行監(jiān)測與評價，研究林分屬性與森林改善空氣環(huán)境功能之間的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域?yàn)橹袊謽I(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)試驗(yàn)中心（簡稱：熱林中心），位于廣西壯族自治區(qū)憑祥市西南部，北緯 21°57'47''～22°19'27''，東經(jīng)106°39'50''～106°59'30''之間，地勢西北高，東南低，中部參差起伏，形成山地、丘陵相間而又漸向東傾斜的地貌分布，海拔多在250～800 m之間，屬南亞熱帶半濕潤-濕潤氣候，境內(nèi)光照充足，雨量充沛，干濕季節(jié)明顯，年均氣溫 20.5～21.7 ℃，1月份平均氣溫 12.5～13.5 ℃，7月份平均氣溫 26.0～28.8 ℃，年降水量 1200～1500 mm，年蒸發(fā)量1261～1388 mm，相對濕度80%～84%。熱林中心森林面積15655.1 hm2，其中喬木林面積13310.6 hm2，以馬尾松（Pinus massoniana）占絕對優(yōu)勢，其面積約占喬木林面積的63%，其次為杉木（Cunninghamia lanceolata）和桉樹（Eucalyptus）；灌木主要是鹽膚木（Rhus chinensis）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）、野牡丹（Melastoma candidum）及其他雜灌等；草本主要有黃茅草（Narenga fallax）、五節(jié) 芒 （ Miscanthus floridulus）、 曼 生 莠 竹（Microstegium nodosum）等。

1.2 研究方法

1.2.1 監(jiān)測體系設(shè)置

按照2 km×2 km網(wǎng)格間距進(jìn)行系統(tǒng)抽樣，采用群狀圓形樣地（即每個樣地由3個均勻分布的子樣圓組成），設(shè)置監(jiān)測因子，對林分因子及森林所引起的空氣環(huán)境狀況進(jìn)行定期監(jiān)測，進(jìn)而分析森林狀態(tài)及其改善空氣環(huán)境功能的大小，整個熱林中心共設(shè)置永久性觀測樣地 51個。監(jiān)測因子設(shè)置主要考慮以下幾個方面的需求：1）監(jiān)測目的的需求，即要能充分反映出森林空氣環(huán)境質(zhì)量狀況；2）監(jiān)測操作性的需求，即所設(shè)置的因子在實(shí)際調(diào)查中要便于操作，具有可執(zhí)行性；3）合理費(fèi)用的需求，即進(jìn)行這些指標(biāo)的監(jiān)測費(fèi)用是合理的，對于經(jīng)營單位來說是可接受的。根據(jù)以上原則，選擇林分溫度、濕度、空氣負(fù)氧離子含量等作為森林空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測因子。

1.2.2 數(shù)據(jù)調(diào)查采集

于2014年天氣比較穩(wěn)定的7─8月對觀測樣地進(jìn)行調(diào)查，采集相關(guān)數(shù)據(jù)。空氣溫度、濕度數(shù)據(jù)采用浙江托普儀器公司生產(chǎn)的手持式農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測儀測定；空氣負(fù)氧離子含量采用日本生產(chǎn)的KEC-990正負(fù)離子測試儀測定。為消除風(fēng)速、風(fēng)向可能帶來的誤差，測量時在同一點(diǎn)觀測點(diǎn)取相互垂直的2～4個方向，每個方向讀取3～5個值，記錄其平均值。由于空氣負(fù)氧離子受氣象及林分特征等因素的影響（陶寶先，2012；王薇，2014），為便于分析，樣地調(diào)查固定在09:00—10:00、12:00—13:00、15:00—16:00 3個時間段進(jìn)行，并按照林分類型順序進(jìn)行調(diào)查，使同一林分類型的數(shù)據(jù)形成一個時間序列，分析時取其平均值。

1.2.3 林分因子與空氣環(huán)境質(zhì)量關(guān)系分析

選擇林分類型、林分發(fā)展階段、林分郁閉度等主要林分因子，對其與空氣溫度、濕度、負(fù)氧離子含量等與森林空氣環(huán)境質(zhì)量相關(guān)的因子之間的關(guān)系進(jìn)行分析，以了解森林自身狀態(tài)在改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能中的作用和規(guī)律。為便于分析，根據(jù)熱林中心的森林資源特點(diǎn)，將其劃分為未成林、灌木林、針葉純林、針葉混交林、闊葉純林、闊葉混交林、針闊混交林共7個林分類型。同時按照多功能近自然森林經(jīng)營理論，將熱林中心的森林發(fā)展階段由低到高劃分為無林地階段、林分建群階段、競爭生長階段、質(zhì)量選擇階段、近自然林階段、恒續(xù)林階段共6個階段。采用SPSS 19.0軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2.4 森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能評價

采用溫濕指數(shù)、安培空氣質(zhì)量評價系數(shù)、森林空氣負(fù)氧離子評價模型對森林空氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價，進(jìn)而評價森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量的功能。溫濕指數(shù)主要從生理氣候角度來評價人體對氣候環(huán)境的感覺舒適程度，它綜合考慮了溫度、濕度和日照等氣象要素對空氣環(huán)境的影響，是表征空氣環(huán)境對人體冷、暖、涼、熱感覺影響的綜合指標(biāo)，常在旅游氣候環(huán)境研究、森林空氣環(huán)境評價中采用（肖以華等，2004；丁振才和黃利斌，2006）。安培空氣質(zhì)量評價方法及森林空氣負(fù)氧離子評價模型是國內(nèi)外應(yīng)用比較廣泛的通過空氣負(fù)氧離子含量來評價森林空氣環(huán)境質(zhì)量的方法（李慧，2008；熊麗君等，2012；王薇和張之秋；2014）。由于空氣負(fù)氧離子能吸附、聚集和沉降空氣中的污染物和懸浮顆粒，使空氣得到凈化（Jovani，2001；Chih和Grace，2004），其濃度與空氣清潔度及人的體感舒適度密切相關(guān)（Watanabe等，1997），能充分反映空氣環(huán)境的污染程度，體現(xiàn)空氣環(huán)境質(zhì)量狀況。因此，常將空氣負(fù)氧離子含量的高低作為評價空氣環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)（邵海榮和賀慶棠，2000；周德平等，2015）。

2 結(jié)果分析

2.1 森林溫濕指數(shù)情況及空氣環(huán)境舒適度評價

常用的溫濕指數(shù)公式為：ITH=t-0.55(1-f) (t-14.4)，式中，ITH為溫濕指數(shù)，t為平均氣溫（℃），f為相對濕度（%），根據(jù)溫濕指數(shù)劃分的空氣舒適度質(zhì)量分級情況如表1所示。

表1 溫濕指數(shù)分級表Table 1 The temperature-humidity index scale

通過對調(diào)查數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，溫濕指數(shù)與林分類型、林分郁閉度之間均存在著顯著的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)分別為0.469、0.357（0.01顯著性水平），而與林分發(fā)展階段的相關(guān)性不明顯。這表明林分類型、林分郁閉度均會對森林溫濕指數(shù)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量的功能。

從林分類型來看，總體上在該季節(jié)期間（7─8月），熱林中心的林分溫濕指數(shù)為 28.7，屬于悶熱不舒適的Ⅳ級。各林分類型的溫濕指數(shù)由低到高依次為針葉混交林（25.6）<針闊混交林（27.5）<闊葉混交林（27.6）<針葉純林（28.5）<闊葉純林（28.8）<灌木林（29.3）<未成林（33.2），以針葉混交林的溫濕度最為適宜，以未成林最為悶熱，且混交林的溫濕指數(shù)明顯低于純林，在測量期間，林分空氣平均溫度為 30.8 ℃，總體上為悶熱不舒適的Ⅳ級情況下，針闊混交林和闊葉混交林均屬于稍不舒適的Ⅲ級，而針葉混交林更是屬于稍熱的Ⅱ級。

從林分郁閉度來看，總體趨勢上郁閉度越高的林分，其溫濕指數(shù)值越低，當(dāng)郁閉度達(dá)到0.4時，溫濕指數(shù)降低比較明顯，當(dāng)郁閉度位于0.5～0.8時，溫濕指數(shù)的變化較小，只是稍微有所波動，至 0.9時又顯著降低。不同類型、不同郁閉度林分的溫濕指數(shù)情況詳見表2、表3。

表2 不同類型林分溫濕指數(shù)及空氣環(huán)境舒適度情況Table 2 The temperature-humidity index and air environmental comfort condition of different forest type

表3 不同郁閉度林分溫濕指數(shù)及空氣環(huán)境舒適度情況Table 3 The temperature-humidity index and air environmental comfort condition of different canopy density stand

2.2 森林負(fù)氧離子含量情況及空氣環(huán)境質(zhì)量評價

2.2.1 森林負(fù)氧離子含量情況

分析結(jié)果表明負(fù)氧離子含量與林分類型、林分發(fā)展階段、郁閉度之間均存在顯著相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)分別為0.661、0.315、0.481（0.01顯著性水平），因此，林分類型、林分發(fā)展階段、郁閉度均會通過影響森林負(fù)氧離子含量而影響森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量的功能。

各林分類型中，負(fù)氧離子平均含量由高到低依次為針闊混交林（2871個/cm3）>闊葉混交林（2345個/cm3）>闊葉純林（2122個/cm3）>針葉混交林（2106個/cm3）>針葉純林（1512個/cm3）>灌木林（1496個/cm3）>未成林（1124個/cm3），以針闊混交林的負(fù)氧離子含量最高，以未成林的負(fù)氧離子含量最低（表4）。

表4 不同類型林分負(fù)氧離子含量情況Table 4 The negative air ion content condition of different type stand

不同發(fā)展階段林分負(fù)氧離子平均含量由高到低依次為恒續(xù)林階段（2569個/cm3）>近自然林階段（2320個/cm3）>競爭生長階段（1900個/cm3）>質(zhì)量選擇階段（1655個/cm3）>林分建群階段（1542個/cm3）>無林地階段（1534個/cm3），以恒續(xù)林階段最高，無林地階段最低，除質(zhì)量選擇階段的負(fù)氧離子平均含量低于競爭生長階段外，總體趨勢上負(fù)氧離子含量是隨著林分發(fā)展階段的深入而遞增的。質(zhì)量選擇階段是高于競爭生長階段的，但實(shí)際監(jiān)測中其負(fù)氧離子含量卻低于競爭生長階段，這主要是因?yàn)榻?jīng)營單位近些年在森林近自然化改造時對一些處于質(zhì)量選擇階段的林分通過間伐進(jìn)行了人為質(zhì)量選擇，從而導(dǎo)致其林分密度和郁閉度總體上都要低于競爭生長階段的林分。林分各發(fā)展階段的負(fù)氧離子含量情況見表5。

表5 不同發(fā)展階段林分的負(fù)氧離子含量情況Table 5 The negative air ion content condition of different developmental stage stand

從林分郁閉度來看，郁閉度在 0.4～0.7之間的林分負(fù)氧離子含量比較高，尤以郁閉度為0.5的林分最高，當(dāng)林分郁閉度低于0.4或高于0.7以后，其負(fù)氧離子含量均有所降低。因此，對于追求高濃度負(fù)氧離子含量的風(fēng)景游憩林來說，并不是郁閉度越高越好，太高的郁閉度可能會因?yàn)闇p少了太陽光的穿透和空氣的流動而導(dǎo)致負(fù)氧離子含量的降低。不同郁閉度林分的負(fù)氧離子情況見表6。

表6 不同郁閉度林分負(fù)氧離子含量情況Table 6 The negative air ion content condition of different canopy density stand

2.2.2 森林空氣環(huán)境質(zhì)量評價

安培空氣質(zhì)量評價系數(shù)CI=n-/1000×1/q，其中q=n+/n-，即單極系數(shù)，n+、n-分別為空氣中正離子濃度和負(fù)離子濃度（曾曙才等，2008），1000為人體生物學(xué)效應(yīng)最低負(fù)離子濃度，即當(dāng)空氣中負(fù)離子含量達(dá)到1000個/cm3以上時，其對人體健康才是有益的。采用安培空氣質(zhì)量評價系數(shù)進(jìn)行評價時，其評價標(biāo)準(zhǔn)如表7所示。

表7 安培空氣質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)Table 7 The Ampere air quality evaluation standard

國內(nèi)一些學(xué)者根據(jù)森林環(huán)境中空氣離子的特性，在安倍空氣離子評議模型的基礎(chǔ)上提出了森林空氣負(fù)氧離子評價模型。其森林空氣負(fù)氧離子評價指數(shù)FCI=n-/1000×p，式中：p為空氣負(fù)離子系數(shù)，p=n-/(n-+n+)；n+、n-分別為空氣中正離子濃度和負(fù)離子濃度；1000為人體生物學(xué)效應(yīng)最低負(fù)離子濃度（石強(qiáng)等，2004）。其認(rèn)為0.5為清潔空氣與污濁空氣的負(fù)離子系數(shù)臨界值，一般大于0.5為清潔空氣，而小于0.5為污濁空氣。該評價模型的評價標(biāo)準(zhǔn)見表8。

表8 森林空氣負(fù)氧離子評價標(biāo)準(zhǔn)Table 8 The forest negative air ion evaluation standard

分別采用以上兩種方法對熱林中心森林負(fù)氧離子情況進(jìn)行評價，其結(jié)果如表9所示。

表9 研究區(qū)森林空氣環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果Table 9 The study area forest air environment quality evaluation results

根據(jù)安培空氣質(zhì)量評價方法，熱林中心森林總體單極系數(shù)為0.68，安培空氣質(zhì)量評價系數(shù)為2.89，空氣質(zhì)量達(dá)到了最清潔級別，說明熱林中心總體森林空氣環(huán)境質(zhì)量非常好。各林分類型的安培空氣質(zhì)量評價系數(shù)由高到低依次為針闊混交林（5.89）>闊葉混交林（4.13）>針葉混交林（3.64）>闊葉純林（3.49）>針葉純林（2.36）>灌木林（1.93）>未成林（1.50），且整體來說混交林要明顯高于純林。

根據(jù)森林空氣負(fù)氧離子評價模型，熱林中心森林總體空氣負(fù)離子系數(shù)為0.60，森林空氣負(fù)氧離子評價系數(shù)為1.09，森林空氣負(fù)氧離子評價等級為Ⅲ級，說明總體森林空氣質(zhì)量好，清潔度高，這與采用安培空氣質(zhì)量評價方法評價的結(jié)果是一致的，且從其FCI值同樣可以看出，混交林的空氣環(huán)境質(zhì)量等級要明顯高于純林。

可見，采用兩種方法評價的空氣環(huán)境質(zhì)量情況是一致的，都表明混交林中的空氣環(huán)境質(zhì)量要明顯高于純林，混交林在提供負(fù)氧離子改善空氣環(huán)境質(zhì)量方面的功能要顯著強(qiáng)于純林。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

1）通過對森林空氣溫度、濕度、負(fù)氧離子含量等因子及其與林分因子之間的關(guān)系研究，可全面了解森林內(nèi)部屬性與森林改善空氣環(huán)境功能之間的內(nèi)在規(guī)律及不同森林在改善空氣環(huán)境質(zhì)量能力方面的強(qiáng)弱。研究表明，森林改善空氣環(huán)境功能大小主要與其林分類型、發(fā)展階段、林分郁閉度有關(guān)。

2）不同類型林分在改善森林空氣環(huán)境質(zhì)量方面的功能不同。從溫濕指數(shù)來看，針葉混交林在調(diào)節(jié)空氣溫濕度，改善空氣環(huán)境舒適度等方面的功能最強(qiáng)，然后依次為針闊混交林、闊葉混交林、針葉純林、闊葉純林、灌木林，以未成林最弱；從負(fù)氧離子含量來看，針闊混交林的負(fù)氧離子含量最高，因此其吸附、聚集和沉降空氣中的污染物和懸浮顆粒，從而使空氣得到凈化的功能最強(qiáng)，然后依次為闊葉混交林、闊葉純林、針葉混交林、針葉純林、灌木林，以未成林最弱，總體來說針葉林強(qiáng)于闊葉林，混交林強(qiáng)于純林，這與吳楚材及王順利等人對森林負(fù)氧離子的研究結(jié)論是一致的（吳楚材等，2001；王順利等，2010）。

3）不同發(fā)展階段的林分在改善森林空氣環(huán)境質(zhì)量方面的功能也存在差異。從溫濕指數(shù)來看，不同發(fā)展階段的林分在調(diào)節(jié)空氣溫濕度，改善空氣環(huán)境舒適度等方面的功能差異不明顯；但從負(fù)氧離子含量來看，隨著林分發(fā)展階段的深入，森林凈化空氣的能力也逐漸增強(qiáng)。由于隨著林分發(fā)展階段的深入，林分的群落結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜，因此這與有關(guān)研究中群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜的森林負(fù)離子濃度比群落結(jié)構(gòu)簡單的森林負(fù)離子濃度含量高的結(jié)論是一致的（陽柏蘇等，2003）。

4）不同郁閉度的林分在改善森林空氣環(huán)境質(zhì)量方面的功能存在差異，從溫濕指數(shù)來看，總體上森林在調(diào)節(jié)空氣溫濕度，改善空氣環(huán)境舒適度等方面的功能隨郁閉度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)郁閉度大于0.4時，森林改善空氣環(huán)境舒適度的功能顯著增強(qiáng)，當(dāng)郁閉度位于0.5～0.8時，其表現(xiàn)相對平穩(wěn)，至0.9時又顯著增強(qiáng)；從負(fù)氧離子含量來看，郁閉度在0.4～0.7之間的林分凈化空氣的功能較強(qiáng)，尤以郁閉度為0.5時最強(qiáng)，當(dāng)林分郁閉度低于0.4或高于0.7以后，林分凈化空氣的功能均有所降低，這與吳楚材等（1998）及朱春陽等（2014）的研究結(jié)論是一致的。

5）根據(jù)安培空氣質(zhì)量評價方法及森林空氣負(fù)氧離子評價模型的結(jié)果來看，熱林中心森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量的功能非常強(qiáng)，且總體來說混交林在改善空氣環(huán)境舒適度及吸附污染物、凈化空氣方面的功能均要顯著強(qiáng)于純林，采用這兩種方法評價的結(jié)果是一致的。

3.2 建議

通過分析得知，混交林具有更好的改善空氣環(huán)境的功能，因此森林經(jīng)營單位在進(jìn)行多功能森林經(jīng)營時，若林分經(jīng)濟(jì)及其它功能相當(dāng)時，建議采取混交林方式可以更加充分的發(fā)揮森林的環(huán)境改善功能。但不同類型的混交林（針葉混交林、針闊混交林及闊葉混交林）在調(diào)節(jié)空氣溫濕舒適度及凈化空氣方面又存在差異。因此，經(jīng)營單位在營造風(fēng)景游憩林時又要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)及環(huán)境狀況，合理搭配針闊葉樹種比例并合理調(diào)控林分發(fā)展階段和郁閉度。在森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測調(diào)查時，由于1年當(dāng)中森林空氣環(huán)境的溫度、濕度、空氣負(fù)氧離子濃度都會隨季節(jié)的變化而變化（吳際友等，2003；謝雪宇等，2014），因此建議在天氣比較穩(wěn)定的夏秋季節(jié)進(jìn)行更為合適，且以后復(fù)查時應(yīng)在同樣的季節(jié)進(jìn)行，以提高相關(guān)指標(biāo)對比分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，作為森林綜合監(jiān)測的一部分，森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能監(jiān)測最好結(jié)合資源監(jiān)測或其他監(jiān)測一起進(jìn)行，既可節(jié)省時間和費(fèi)用，又能將監(jiān)測結(jié)果與其他監(jiān)測內(nèi)容結(jié)合起來，對整個森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行更加廣泛深入的分析與研究。

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Research on the Monitoring and Evaluation of Forest Function in Air Environmental Quality Improvement

DENG Cheng1,2, ZHANG Shougong1, LU Yuanchang1
1. Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China; 2. Guangxi Forestry Inventory and Planning Institute, Nanning 530011, China

In order to understand the inherent relationship and regularity among forest internal attributes and its improvement function to air environment, and the ability of different forest in ameliorating air environment quality, the experimental center of tropical forestry of Chinese academy of forestry was taken as the research object, we made use of the systematic sampling with 2 km×2 km grid and set 51 plots to monitor the forest temperature, humidity, negative air ions content and other factors that associated with the air environment situation in July and August, 2014. The relationship among stand type, stand development stage, stand canopy density and forest air temperature, forest air humidity, forest negative air ions content were analyzed, and the quality of air environment were evaluated according to the temperature-humidity index, Ampere air quality evaluation coefficient and the forest negative air ions evaluation model. The results showed that, 1) The ability in ameliorating air environment quality was associated with forest type, stand development stage and stand canopy density mainly. 2) In the regulation of air temperature, humidity and improve the air environment comfort, the coniferous-mixed forest was strongest, followed by coniferous-broad leaved mixed forest, broad-leaved mixed forest, coniferous pure forest, broad-leaved pure forest, shrub forest, and the immature forest was weakest. In the adsorption of pollutants and purify air, the coniferous-broad leaved mixed forest was strongest, followed by broad-leaved mixed forest, broad-leaved pure forest, coniferous-mixed forest, coniferous pure forest, shrub forest, and the immature forest was weakest. 3) The influence of different forest development stages to air environment comfort were not significant, however, the air purification capability of forest increased gradually with the stand development stage in-depth, accompanied by more and more complicated forest structure. 4) The forest functions in the regulation of air temperature and humidity, improve the air environment comfort could be enhanced with the stand canopy density increased, when the canopy density was greater than 0.4, the forest function in improving the air environment comfort was enhanced significantly. Air environment comfort was stronger when canopy density was between 0.4～0.7, which was strongest when the canopy density was 0.5. The purification function of forest to air was reduced when the canopy density was lower than 0.4 or higher than 0.7. 5) Overall, the function of mixed forest was stronger than pure forest in improving the air environment quality obviously. The results had important significance for guiding the Management units, showing how to enhance the improvement function of forest to the air environment quality through regulating the stand status.

forest air environment; forest function monitoring; forest function evaluation; the temperature-humidity index; negative air ions

X16

A

1674-5906（2015）01-0084-06

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.01.013

鄧成，張守攻，陸元昌. 森林改善空氣環(huán)境質(zhì)量功能監(jiān)測與評價研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2015, 24(1): 84-89.

DENG Cheng, ZHANG Shougong, LU Yuanchang. Research on the Monitoring and Evaluation of Forest Function in Air Environmental Quality Improvement [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(1): 84-89.

國際合作基于遙感和地面監(jiān)測的森林經(jīng)理數(shù)據(jù)集成技術(shù)（2014DFG32140）；多功能森林撫育經(jīng)營創(chuàng)新技術(shù)研究（CAFYBB2012013）

鄧成（1981年生），男，工程師，博士研究生，主要研究方向?yàn)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)管理。Email:dengcheng6618@126.com *通訊作者：陸元昌，男，研究員，博士，博導(dǎo)，主要從事多功能近自然森林經(jīng)理的理論與技術(shù)研究。Email: YLu@caf.ac.cn

2014-10-22