白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子分布特征

陳兵紅，應(yīng)俊輝，靳全鋒，壽羚言，鄧岡

(麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 麗水 323000)

麗水白云山國家森林公園位于浙南山區(qū)、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(qū)，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(dá)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(fù)氧離子濃度高，被譽(yù)為“城區(qū)后花園”“市民會客廳”。

空氣負(fù)氧離子能促進(jìn)人體新陳代謝，提高免疫力，調(diào)節(jié)機(jī)能平衡，令人心曠神怡，被喻為空氣維生素?？諝庳?fù)氧離子濃度受地理空間位置、人類活動、自然環(huán)境、植被覆蓋等多方面的影響，因此，在不同條件下空氣負(fù)氧離子的濃度會有顯著差異。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對不同地區(qū)空氣負(fù)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(guān)于麗水白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子的研究，少見報(bào)道。本文對麗水白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子分布特征及其影響因素進(jìn)行了客觀分析，為麗水白云山國家森林公園林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化、林旅融合發(fā)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(fù)氧離子在線實(shí)時監(jiān)測，以周為單位向社會發(fā)布。項(xiàng)目組判定公開發(fā)布的數(shù)據(jù)為研究的有效數(shù)據(jù)。項(xiàng)目組通過空氣負(fù)氧離子檢測儀(WST)監(jiān)測驗(yàn)證，并獲得研究需要的補(bǔ)充數(shù)據(jù)。

1.2 方法

根據(jù)氣候資料統(tǒng)計(jì)上的規(guī)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(guān)性分析結(jié)果利用SPSS進(jìn)行單因素Pearson相關(guān)性分析獲得。

2 結(jié)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(qū)域林木郁閉度、光照強(qiáng)度、溫濕度等環(huán)境條件相一致的地塊為監(jiān)測點(diǎn)，手持空氣負(fù)離子檢測儀(WST)獲取數(shù)據(jù)，以城區(qū)市控點(diǎn)為對照進(jìn)行分析。從圖1可以看出，白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子濃度高于城區(qū)對照點(diǎn)，從入口處向里逐漸增大。入口處空氣負(fù)氧離子濃度2 225 cm-3，遠(yuǎn)低于森林公園內(nèi)部監(jiān)測點(diǎn)濃度，達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)，非常清新。

圖1 白云山空氣負(fù)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(jiān)測點(diǎn)，手持空氣負(fù)氧離子檢測儀(WST)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。從圖2可以看出，入口涼亭空氣負(fù)氧離子濃度2 299 cm-3，隨著海拔升高，空氣負(fù)氧離子濃度逐漸增加，白云寺空氣負(fù)氧離子濃度最高，達(dá)到3 296 cm-3。

圖2 白云山空氣負(fù)氧離子濃度垂直空間變化

2.1.3 生態(tài)空間

根據(jù)植被、水體、交通等分布，在景區(qū)內(nèi)選取代表不同類型環(huán)境的測點(diǎn)，手持空氣負(fù)氧離子檢測儀(WST)進(jìn)行監(jiān)測分析。從圖3可以看出，白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子都存在以下規(guī)律：水環(huán)境>林水環(huán)境>林地環(huán)境>道路環(huán)境。

圖3 白云山空氣負(fù)氧離子濃度生態(tài)空間變化

2.2 時間變化特征

2.2.1 日變化特征

通過園區(qū)LED大屏幕空氣負(fù)氧離子在線監(jiān)測系統(tǒng)獲取空氣負(fù)氧離子一天24 h的濃度數(shù)據(jù)，連續(xù)采集7 d，統(tǒng)一時點(diǎn)取平均值，分析白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子的日變化規(guī)律。從圖4可以看出，空氣負(fù)氧離子濃度日變化特征明顯，每天20:00到凌晨6:00空氣負(fù)氧離子濃度持續(xù)較高，最高濃度均值出現(xiàn)在20:11，達(dá)到2 538 cm-3；每天17:30—18:30負(fù)氧離子濃度相對較低，最低值出現(xiàn)在17:35，為1 306 cm-3。這與麗水市空氣負(fù)氧離子日變化特征基本一致[11]。

圖4 白云山空氣負(fù)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(huán)保網(wǎng)獲取白云山國家森林公園2014—2016年空氣負(fù)氧離子每周監(jiān)測數(shù)據(jù)，以月為單位計(jì)算平均值，分析白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子的月變化規(guī)律。從圖5可以看出，白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子濃度月均變化曲線呈現(xiàn)兩個波峰，最高峰在8月，空氣負(fù)氧離子濃度達(dá)到2 759 cm-3；第二高峰出現(xiàn)在10月，空氣負(fù)氧離子濃度達(dá)到2 583 cm-3；空氣負(fù)氧離子濃度最低出現(xiàn)在1月，為1 919 cm-3。

圖5 白云山空氣負(fù)氧離子濃度月均變化曲線

2.2.3 季節(jié)變化特征

對白云山國家森林公園2014—2016年空氣負(fù)氧離子每周監(jiān)測數(shù)據(jù)以季為單位計(jì)算平均值，分析白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子的季節(jié)變化規(guī)律。從圖6可以看出，白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子濃度夏季最高，平均達(dá)2 557 cm-3；秋季次之，平均達(dá)2 459 cm-3；春季略高于冬季，平均達(dá)2 078 cm-3；冬季最低，平均達(dá)2 060 cm-3。

圖6 白云山空氣負(fù)氧離子濃度季節(jié)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(fù)氧離子之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，空氣負(fù)氧離子濃度隨著溫度的升高而降低。溫度越高，空氣負(fù)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(yàn)。對方程作F檢驗(yàn)，F(xiàn)=49.462，P=0.000，通過極顯著性檢驗(yàn)。空氣負(fù)氧離子與溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)。

圖7 白云山空氣負(fù)氧離子濃度與溫度的關(guān)系曲線

2.3.2 相對濕度

圖8顯示，相對濕度與空氣負(fù)氧離子之間呈正相關(guān)關(guān)系，空氣負(fù)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(fù)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(yàn)。對方程作F檢驗(yàn)，F(xiàn)=42.122，P=0.000，通過極顯著性檢驗(yàn)?？諝庳?fù)氧離子與相對濕度呈極顯著正相關(guān)。

圖8 白云山空氣負(fù)氧離子濃度與相對濕度的關(guān)系曲線

2.3.3 PM2.5

圖9顯示，PM2.5與空氣負(fù)氧離子濃度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，空氣負(fù)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(yàn)。對方程作F檢驗(yàn)，F(xiàn)=36.815，P=0.000，通過極顯著性檢驗(yàn)?？諝庳?fù)氧離子與PM2.5呈極顯著負(fù)相關(guān)。

圖9 空氣負(fù)氧離子濃度與空氣PM2.5的相關(guān)關(guān)系

3 小結(jié)

白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子非常清新，平均濃度明顯高于城區(qū)，達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。 白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子濃度由外向里、自下而上逐漸升高；生態(tài)空間變化表現(xiàn)為水環(huán)境>林水環(huán)境>林地環(huán)境>道路環(huán)境；每天20:00到凌晨6:00空氣負(fù)氧離子濃度持續(xù)較高；每天17:30—18:30負(fù)氧離子濃度相對較低。

白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子濃度月均變化曲線呈現(xiàn)兩個波峰，最高峰在8月，第二高峰出現(xiàn)在10月，最低出現(xiàn)在1月。從季節(jié)變化來看，空氣負(fù)氧離子濃度夏季最高，秋季次之，冬季最低。據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果，空氣負(fù)氧離子濃度與溫度、PM2.5呈負(fù)相關(guān)，與相對濕度呈正相關(guān)。

白云山國家森林公園空氣負(fù)氧離子資源十分豐富，為森林康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)、全面地了解麗水市空氣負(fù)離子資源，有助于更好地開發(fā)空氣負(fù)離子旅游產(chǎn)品以及為全域旅游提供科學(xué)依據(jù)。