城市森林公園負(fù)氧離子變化特征及其休閑保健功能

胡曉夢 程南洋

[摘要]城市規(guī)模的擴(kuò)張，侵占了越來越多的自然植被，擠壓了城市居民健康的休閑空間。城市森林公園負(fù)氧離子的變化特征及其開發(fā)利用成為拓展城市居民健康休閑空間的熱點(diǎn)。對紫金山森林公園的空氣負(fù)氧離子的長期監(jiān)測顯示.紫金山森林公園負(fù)氧離子濃度平均是市區(qū)的5-10倍，具有明顯的季節(jié)性特征，受光照、溫度與濕度的影響，與人流量呈負(fù)向相關(guān)，與資源密度呈正向相關(guān)，與資源的種類關(guān)系不明顯。保護(hù)森林資源，提高資源質(zhì)量，控制人流量，選擇合理的健康休閑時(shí)間，有利于提高城市居民健康休閑效率。

[關(guān)鍵詞]紫金山；空氣負(fù)氧離子；森林旅游；保健效益；結(jié)論

引言

空氣負(fù)離子又稱負(fù)氧離子，它是指帶負(fù)電荷的氧離子，無色無味，是由于空氣分子或原子被電離時(shí)，釋放出一個(gè)電子，該電子附著在周圍的分子或原子上，結(jié)合一定的水分子（一般結(jié)合8-10個(gè)水分子）形成空氣負(fù)離子。其濃度在生態(tài)環(huán)境評價(jià)中被列為衡量空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)。它不僅具有極佳的凈化降塵功能，能優(yōu)化人的外部生存環(huán)境，而且具有多種生物效應(yīng)，能影響人體多項(xiàng)生理生化指標(biāo)，對人體的生命健康十分有益?？諝庳?fù)氧離子的濃度受溫度、濕度、風(fēng)速、海拔高度、植被密度等多種環(huán)境因素的影響。

負(fù)離子的研究史源于英國的物理學(xué)家J.Than son，他是第一個(gè)用公式來表達(dá)離子特性的人，并建立了正負(fù)離子的模型：但直到1889年德國的科學(xué)家E lster和Gerte的研究發(fā)現(xiàn)，人類才真正意識(shí)到空氣負(fù)氧離子的存在。我國對于空氣負(fù)氧離子的研究雖然晚于國外，但目前為止也取得了顯著的成就。主要體現(xiàn)在對空氣負(fù)離子產(chǎn)生的原理、特征、影響因子、觀測和研究方法、評價(jià)評估指標(biāo)體系等方面。近幾年，我國專家學(xué)者對負(fù)氧離子的研究工作也迎來了熱潮，如賈延輝研究了2014年的避暑山莊景區(qū)負(fù)（氧）離子濃度變化及其影響因素：周林明等研究了景寧縣森林空氣濕度與負(fù)氧離子濃度關(guān)系分析；金琪等研究了湖北春季大氣負(fù)氧離子濃度分布特征及與環(huán)境因子的關(guān)系。

本文通過對紫金山風(fēng)景區(qū)的空氣負(fù)離子濃度及其影響因素的監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集及分析，結(jié)合已有的研究資料，探究紫金山風(fēng)景區(qū)的空氣負(fù)離子濃度與溫度、濕度、高度、植被等因素的關(guān)系，了解和分析負(fù)離子濃度的變化規(guī)律，為游客出游尋求最佳方式和目的地，并提出相關(guān)建議，以推動(dòng)森林保健旅游的發(fā)展。

一、研究區(qū)概況和研究方法

（一）紫金山森林公園概況

紫金山國家森林公園位于南京市玄武區(qū)，其主峰海拔448.9米，東西長約7公里，南北寬約3公里，周圍約30公里。地處北溫帶和亞熱帶之交，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，區(qū)內(nèi)降水豐富，四季分明。年平均日照1628.8小時(shí)，平均氣溫19.6℃，極端最高氣溫38.8℃，極端最低氣溫-3.7℃；年平均降水量1530.1毫米.無霜期322天。植物品種豐富，林木繁茂，擁有森林面積三萬余畝，占南京城市森林面積的15.6%。植被特征主要是種子植物，其中木本植物499種，草本植物569種，藤本植物70種。紫金山南坡以侏羅紀(jì)的含礫石英砂巖為主，抗風(fēng)化能力強(qiáng)：北坡一三疊系的黃馬青群鈣質(zhì)砂巖為主，抗風(fēng)化能力較弱，由此形成了南坡緩、北坡陡的總趨勢。

（二）研究方法

1.采用日本產(chǎn)m odelonel～st-200負(fù)離子檢測儀，同時(shí)該設(shè)備可測溫度、相對濕度等。采用HT-850迷你型噪音計(jì)測量區(qū)內(nèi)噪音情況。

2.在紫金山風(fēng)景區(qū)分別選取8個(gè)監(jiān)測點(diǎn)：紫金山4個(gè)、琵琶湖1個(gè)、植物園1個(gè)、中山陵1個(gè)、靈谷寺1個(gè)，進(jìn)行逐日的定點(diǎn)定時(shí)監(jiān)測。同一位置同一時(shí)段分4個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測時(shí)長為8min，最終數(shù)據(jù)值取其平均值。監(jiān)測內(nèi)容不僅包括負(fù)氧離子濃度，還有同時(shí)段的溫度、濕度、空氣指數(shù)等天氣情況。測量時(shí)間從2015年5月到2016年1月。

二、監(jiān)測數(shù)據(jù)與分析

（一）紫金山負(fù)離子濃度時(shí)間變化規(guī)律分析

紫金山負(fù)離子濃度月變化通過對紫金山的2015年5月到12月的監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)資料按月份進(jìn)行整理，得到了紫金山在這8個(gè)月期間的負(fù)離子濃度變化情況（見圖1）。

由圖1可以看出，紫金山5月到10月的月均負(fù)離子濃度大約為714個(gè)/cm3。。其中7-9月均負(fù)離子濃度最高，而到了9月之后，負(fù)離子濃度水平開始呈下降趨勢，月均濃度最小值出現(xiàn)在12月，11月和12月的月均值均低于平均值。從季節(jié)變化來講，夏秋兩季的空氣負(fù)離子濃度高于冬春兩季，且夏季最高，冬季最低。

紫金山負(fù)離子濃度的日變化這里選取5月的某一天的數(shù)據(jù)作為分析的樣本（見圖2）。

圖2紫金山負(fù)離子濃度日變化曲線

由圖2可以發(fā)現(xiàn)，清晨9點(diǎn)的負(fù)離子濃度最高，達(dá)到了933個(gè)/cm3，而在下午3點(diǎn)，負(fù)離子濃度降到了最低，大約在620個(gè)/cm3。因而選擇在早上鍛煉或散步，空氣清新度高，對人體的健康也十分有益。（注：由于中山陵作為核心景區(qū)，游客流量較大，其空氣負(fù)氧離子濃度不能作為紫金山整體負(fù)氧離子濃度的代表。）

（二）紫金山負(fù)離子濃度空間變化規(guī)律（垂直）

通過對紫金山的山腳處、山腰、山體較上方。山頂（頭陀嶺）四個(gè)不同高度的監(jiān)測點(diǎn)的測量，得出負(fù)離子濃度在垂直空間上的變化情況（見圖3）。

在溫度、濕度、天氣情況等因素基本相同的條件下，由圖3可以看出，同一山體，隨著海拔高度的升高，負(fù)氧離子濃度也隨之升高，而當(dāng)海拔高度升高到一定高度時(shí)（圖3中紫金山海拔高度約為449米），負(fù)氧離子濃度不再升高，而出現(xiàn)下降的趨勢。這是因?yàn)橛钪嫔渚€、紫外線和放射性物質(zhì)的輻射是負(fù)離子產(chǎn)生的重要條件，大氣吸收適量紫外線和宇宙射線而產(chǎn)生電離，產(chǎn)生較多負(fù)離子。不過此處雖然高度最高，植被茂盛，但也由于游客流量比較大，所以空氣負(fù)離子濃度不是特別高。

（三）紫金山負(fù)離子濃度與其他環(huán)境因素的變化關(guān)系（與溫度、濕度的變化關(guān)系）

空氣負(fù)氧離子濃度同時(shí)受溫度和濕度這兩種因素的影響。由圖4可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高時(shí)，負(fù)離子濃度也隨之升高：當(dāng)濕度較高時(shí)，此時(shí)的負(fù)離子濃度也很高，當(dāng)濕度較低時(shí)，負(fù)離子濃度也呈現(xiàn)較低的狀態(tài)。因而降水豐沛地區(qū)的負(fù)離子濃度會(huì)遠(yuǎn)高于降水稀少地區(qū)：陰雨天的負(fù)離子濃度會(huì)高于晴天的靠近瀑布、江海區(qū)域的負(fù)離子濃度會(huì)高于缺水干旱區(qū)域。

（四）評價(jià)與結(jié)論

1.監(jiān)測資料顯示，紫金山國家森林公園一年中大多時(shí)間的負(fù)離子濃度在600個(gè)/cm3以上，對照下表可以得出，負(fù)離子濃度在500個(gè)cm3以上對人體健康是有益的，所以紫金山森林公園雖然地處城市中心區(qū)域，但是從負(fù)離子濃度水平和空氣清潔度來說，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市其他地區(qū)。

2.紫金山空氣負(fù)氧離子濃度表現(xiàn)出顯著的時(shí)間和季節(jié)差異性一年中呈現(xiàn)夏秋高、春冬低的季節(jié)變化卜天的變化，表現(xiàn)在上午9點(diǎn)較高而下午兩點(diǎn)較低的差異。

3.紫金山的負(fù)離子濃度變化與溫度、濕度的變化呈正相關(guān)，尤其是與溫度的正相關(guān)關(guān)系體現(xiàn)得較為明顯。在濕度較大的時(shí)間或空間，負(fù)離子濃度也較高，例如靠近瀑布區(qū)域的負(fù)離子濃度很高。

三、結(jié)論

森林保健旅游資源已成為旅游資源開發(fā)利用中的熱點(diǎn)。本文基于對紫金山國家森林公園負(fù)離子濃度的監(jiān)測研究，提出相關(guān)建設(shè)性建議，進(jìn)一步促進(jìn)對森林旅游項(xiàng)目和旅游產(chǎn)品的開發(fā)，從而推動(dòng)森林生態(tài)旅游的發(fā)展。

（一）保護(hù)森林資源，采取有效措施防止和減少對森林的破壞

旅游資源是發(fā)展旅游業(yè)的基礎(chǔ)，它是激發(fā)旅游動(dòng)機(jī)、促使旅游者產(chǎn)生旅游行為的關(guān)鍵性因素。因此森林資源的優(yōu)劣在很大程度上會(huì)制約森林旅游的發(fā)展。無論是政府部門還是旅游開發(fā)者，在開發(fā)森林旅游時(shí)，要本著“重保護(hù)”和“適度開發(fā)”的原則，維持良好的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)注意修復(fù)已受破壞的森林資源。

（二）建立和完善休養(yǎng)設(shè)施和場所，開發(fā)和創(chuàng)新旅游保健產(chǎn)品

合理利用森林的空氣負(fù)離子和植物精氣資源，建立森林醫(yī)院、森林保健中心、負(fù)離子療養(yǎng)區(qū)等休閑療養(yǎng)設(shè)施和場所。構(gòu)建健康良好、人與自然和諧相處的生態(tài)旅游區(qū)和森林度假區(qū)。

（三）培養(yǎng)專業(yè)的森林保健旅游從業(yè)人員，加大宣傳力度

我國的森林保健旅游起步較晚，尚未形成一個(gè)較為完整的體系，并且缺乏相關(guān)的專業(yè)人才，加之人們對負(fù)離子等森林保健資源的認(rèn)識(shí)不深，亟待宣傳和推廣。建議在教科書中引入相關(guān)知識(shí)以及通過公眾媒體等進(jìn)行宣傳，讓森林保健的相關(guān)知識(shí)成為公眾的常識(shí)，同時(shí)可以設(shè)立相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。

（四）發(fā)展不等同于全面開放，應(yīng)有重點(diǎn)、有選擇地開發(fā)

森林資源功能具有多重性和獨(dú)特性的特點(diǎn)，從旅游業(yè)的角度來說，它是旅游資源，但從整個(gè)地球生態(tài)環(huán)境來說，它又是維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境、保持生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要因素。因而在開發(fā)森林保健旅游的同時(shí)，不能無限制地開發(fā)，以免造成森林資源的破壞，將生態(tài)旅游變成了一種破壞生態(tài)的行為。