寒溫帶北極村國(guó)家森林公園典型森林生長(zhǎng)季空氣負(fù)離子和空氣顆粒物變化特征

摘 要：研究森林公園空氣負(fù)離子和空氣顆粒物變化特征，利用森林生態(tài)功能發(fā)展康養(yǎng)事業(yè)，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科學(xué)支持。選擇北極村國(guó)家森林公園興安落葉松林、白樺林、山楊林和樟子松林為研究對(duì)象，并以北極村生活區(qū)為對(duì)照，使用便攜式空氣負(fù)離子監(jiān)測(cè)儀，在2021年5—10月選擇晴天和雨天進(jìn)行空氣負(fù)離子、PM10與PM2. 5及其影響因子的觀測(cè)。研究表明，1）晴天，4種林型空氣負(fù)離子濃度日動(dòng)態(tài)由大到小表現(xiàn)為展葉盛期（Leaf spreading period，LSP）、展葉初期（Leaf opening period，LOP）、落葉期（Leaf falling period，LFP），均呈單峰曲線變化趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在12：00—14：00，最高可達(dá)到4 207個(gè)/cm3，此時(shí)期的4種林型空氣負(fù)離子由大到小表現(xiàn)為興安落葉松林、白樺林、山楊林、樟子松林；雨天，4種林型的空氣負(fù)離子濃度呈波動(dòng)式變化，最高可達(dá)6 000個(gè)/cm3，顯著高于生活區(qū)（Plt;0. 05）。晴天，4種林型PM10與PM2. 5質(zhì)量濃度的日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)是雙峰曲線，在早晚出現(xiàn)峰值，中午達(dá)到谷值，但雨天的波動(dòng)較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于晴天的PM10與PM2. 5質(zhì)量濃度（Plt;0. 05）；2）5—10月4種林型（ 晴天）空氣負(fù)離子濃度月變化表現(xiàn)為單峰曲線的趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在7月，最高可達(dá)4 500個(gè)/cm3，顯著高于生活區(qū)（Plt;0. 05），空氣顆粒物質(zhì)量濃度均呈先降低再升高的趨勢(shì)；3）4種林型空氣負(fù)離子、PM10和PM2. 5質(zhì)量濃度與氣溫、空氣濕度、平均風(fēng)速有顯著的相關(guān)關(guān)系。寒溫帶森林公園森林生態(tài)系統(tǒng)空氣負(fù)離子質(zhì)量濃度在2 000～6 000個(gè)/cm3，空氣顆粒物在40 μg/m3以下，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良，利于人們休養(yǎng)身心。

關(guān)鍵詞：寒溫帶； 空氣負(fù)離子； PM10； PM2. 5； 氣象因子； 相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào)：S719 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10. 7525/j. issn. 1006-8023. 2025. 02. 003

0 引言

空氣負(fù)離子是帶負(fù)電荷的單個(gè)氣體分子和輕離子團(tuán)的總稱(chēng)，被譽(yù)為“空氣維生素”，對(duì)空氣具有清潔殺菌的作用［1］。自然界的空氣負(fù)離子主要來(lái)源于雷電、太陽(yáng)紫外線、水體沖擊［2］、植物葉片尖端放電及光合作用［3-4］等過(guò)程，空氣負(fù)離子濃度變化與林分、天氣條件、下墊面和周?chē)h(huán)境等密切相關(guān)［5-6］。較高的空氣負(fù)離子濃度能抑制多種病菌的繁殖，促進(jìn)人體的新陳代謝與生長(zhǎng)發(fā)育，消除疲勞，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，對(duì)人的心理和生理機(jī)能產(chǎn)生促進(jìn)作用［7］。空氣負(fù)離子濃度已經(jīng)成為衡量一個(gè)地區(qū)空氣清潔度的重要指標(biāo)之一［8］。隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，空氣環(huán)境質(zhì)量日益下降，嚴(yán)重威脅人們健康［9-10］?？諝猸h(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括空氣顆粒物、空氣負(fù)離子等?？諝忸w粒物根據(jù)粒徑（d）大小分為總懸浮顆粒物（Total particulate matter，TSP，d≤100 μm）、PM10 （可吸入顆粒物，d≤10 μm）、PM2.5 （可吸入肺細(xì)顆粒物，d≤2. 5 μm）和PM1.0 （超細(xì)顆粒物，d≤1. 0 μm），這些空氣顆粒物作為空氣的首要污染物對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量有著重要的影響［11］。目前，有關(guān)空氣負(fù)離子的研究已有近百年的歷史，國(guó)外主要側(cè)重于空氣負(fù)離子的臨床應(yīng)用及生物機(jī)體的反應(yīng)［12］，也涉及環(huán)境評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)的研究主要集中在森林、城市綠地及市區(qū)空氣負(fù)離子的時(shí)空分布規(guī)律、影響因素及空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面［13］。但森林中空氣負(fù)離子濃度不是一直保持不變，對(duì)于不同的森林類(lèi)型、不同的季節(jié)和不同的天氣條件等都會(huì)影響空氣負(fù)離子濃度。空氣顆粒物的研究多集中在來(lái)源組分、時(shí)空變化、氣象因素、人體健康和植被滯納等方面［14］。黑龍江漠河北極村國(guó)家森林公園是國(guó)家級(jí)森林康養(yǎng)基地，位于大興安嶺北部，處于我國(guó)唯一的寒溫帶森林區(qū)。本研究選擇北極村國(guó)家森林公園內(nèi)主要的森林類(lèi)型，以葉片物候期為監(jiān)測(cè)區(qū)間進(jìn)行生長(zhǎng)季空氣負(fù)離子、PM10與PM2. 5的監(jiān)測(cè)，以揭示寒溫帶森林空氣負(fù)離子、PM10與PM2. 5質(zhì)量濃度在不同物候期不同天氣情況下的變化特征及影響因素，為漠河市國(guó)家森林康養(yǎng)基地的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1. 1 研究區(qū)概況

黑龍江北極村國(guó)家森林公園位于黑龍江省漠河市，地理位置為122°06′～122°27′E，53°17′～53°30′N(xiāo)，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫-4. 9 ℃，年降水量約430 mm，降水多集中在夏季。森林植被系歐亞大陸寒溫帶明亮針葉林，以興安落葉松（Larix gmelinii）為優(yōu)勢(shì)建群種，此外還有樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica）、白樺（Betula platy?phylla）和山楊（Populus davidiana）等森林類(lèi)型，植被覆蓋率80%以上。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 樣地選擇

通過(guò)實(shí)地勘測(cè)，選擇公園內(nèi)具有代表性的森林群落類(lèi)型為研究對(duì)象，即興安落葉松林、白樺林、山楊林與樟子松林，在每一林型中選擇典型地段設(shè)置3塊20 m×30 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地，并在北極村生活區(qū)設(shè)置對(duì)照，其中興安落葉松林樣地距生活區(qū)3 km，樟子松林距生活區(qū)7 km，山楊林距生活區(qū)13 km，白樺林樣地距生活區(qū)15 km。樣地基本信息見(jiàn)表1。

1. 2. 2 取樣方法

2021年5—10月，每月選擇晴天和雨天2種天氣情況進(jìn)行空氣負(fù)離子濃度監(jiān)測(cè)，每月監(jiān)測(cè)10次，采用單對(duì)角線3點(diǎn)法（選擇樣地的一條對(duì)角線的2個(gè)頂點(diǎn)以及對(duì)角線中點(diǎn)）布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)儀器為便攜式空氣負(fù)離子監(jiān)測(cè)儀（ONETEST-503XP-A，深圳市萬(wàn)儀科技有限公司，中國(guó)），架設(shè)高度為1. 6 m。監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔為180 s。同時(shí)進(jìn)行空氣溫度、空氣濕度（儀器同上）、PM2. 5、PM10 （Dustmate手持式顆粒物檢測(cè)儀，Turnkey Instruments Ltd，美國(guó)）、風(fēng)速（FTSQ2，山東風(fēng)途科技有限公司，中國(guó)）、降雨量（翻斗式雨量計(jì)HOBO RG3-M，Onset，美國(guó)）的同步監(jiān)測(cè)。由于觀測(cè)林分是有3種林分的落葉林（興安落葉松林、白樺林與山楊林），依據(jù)其葉片生長(zhǎng)狀況將其劃分為展葉初期（5 月中旬至6 月中旬），展葉盛期（6月下旬至8月中旬）和落葉期（8月下旬至10月中旬），而樟子松林為常綠針葉林，不能劃分物候期，但為了便于分析，取上述對(duì)應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

1. 2. 3 數(shù)據(jù)處理

使用excel2018進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，將葉片在生長(zhǎng)季的物候期分為展葉初期、展葉盛期與落葉期，做出空氣負(fù)離子濃度、空氣顆粒物質(zhì)量濃度的日動(dòng)態(tài)變化圖，并且做出生長(zhǎng)季月動(dòng)態(tài)變化圖。利用SPSS19軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)及影響因子的分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同林型不同物候期空氣負(fù)離子日動(dòng)態(tài)變化特征

由圖1可知，晴天4種林型空氣負(fù)離子濃度由大到小表現(xiàn)為展葉盛期、展葉初期、落葉期，極顯著高于生活區(qū)（Plt;0. 01）。展葉初期和盛期空氣負(fù)離子濃度均值由大到小表現(xiàn)為興安落葉松林、山楊林、白樺林、樟子松林；落葉期的空氣負(fù)離子濃度均值由大到小表現(xiàn)為樟子松林、興安落葉松林、白樺林、山楊林。白樺林和山楊林日動(dòng)態(tài)峰值均出現(xiàn)在12：00左右，分別為3 389個(gè)/cm3 和3 602個(gè)/cm3；樟子松林峰值在13：00，為3 014個(gè)/cm3；興安落葉松林峰值出現(xiàn)最晚，在14：00，為4 207個(gè)/cm3；生活區(qū)峰值則出現(xiàn)在13：00—14：00，僅有1 542個(gè)/cm3，且波動(dòng)較小。展葉初期白樺林空氣負(fù)離子濃度從1：00至峰值增幅最大，為265%，展葉盛期增幅最大的也是白樺林，達(dá)156%，落葉期增幅最大的是興安落葉松林，為295%，展葉盛期和落葉期增幅最小的均是樟子松林。

雨天4種林型的空氣負(fù)離子濃度由大到小表現(xiàn)為展葉盛期、展葉初期、落葉期，且日動(dòng)態(tài)變幅較小。展葉初期4種林型在2 000～4 000個(gè)/cm3波動(dòng)，展葉盛期波動(dòng)在2 000～6000 個(gè)/cm3，而落葉期在1 000～3 500個(gè)/cm3。4種林型的空氣負(fù)離子濃度顯著高于生活區(qū)（Plt;0. 05），雨天的空氣負(fù)離子濃度顯著高于晴天（Plt;0. 05）。

2. 2 不同林型不同物候期空氣PM10日動(dòng)態(tài)變化特征

由圖2可知，晴天4種林型PM10質(zhì)量濃度表現(xiàn)為展葉盛期最低，展葉初期與落葉期差異較小。PM10質(zhì)量濃度由大到小表現(xiàn)為北極村生活區(qū)、白樺林、山楊林、興安落葉松林、樟子松林，且4種林型的質(zhì)量濃度極顯著低于北極村生活區(qū)（Plt;0. 01）。4種林型PM10質(zhì)量濃度的日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)是雙峰曲線，峰值出現(xiàn)在早、晚，且早上的峰值高于晚上，中午達(dá)到谷值。不同物候期4種林型PM10質(zhì)量濃度的最高值均出現(xiàn)在落葉期的7：00—9：00，PM10質(zhì)量濃度最高，為30 μg/m3，樟子松林PM10質(zhì)量濃度最低，為23 μg/m3；PM10質(zhì)量濃度的最低值出現(xiàn)在展葉盛期的12：00—13：00，其中，白樺林PM10質(zhì)量濃度最高，為14 μg/m3，樟子松林最低，為7 μg/m3。針葉林PM10質(zhì)量濃度在多數(shù)時(shí)間低于闊葉林，樟子松林PM10質(zhì)量濃度在全部時(shí)間內(nèi)低于其余3種林型，但差異不顯著（Pgt;0. 05）。

雨天4種林型的PM10質(zhì)量濃度表現(xiàn)為展葉盛期最低，展葉初期與落葉期的質(zhì)量濃度相似，與晴天規(guī)律相同。在展葉初期和落葉期4種林型的PM10質(zhì)量濃度普遍處于10 μg/m3 以下，展葉盛期4種林型的PM10質(zhì)量濃度普遍處于6 μg/m3以下，且無(wú)顯著的變化規(guī)律。作為對(duì)照的北極村生活區(qū)的PM10 質(zhì)量濃度在10～16 μg/m3波動(dòng)變化，顯著高于林內(nèi)的質(zhì)量濃度（Plt;0. 05）。與晴天相比，雨天的PM10質(zhì)量濃度顯著低于晴天（Plt;0. 01）。

2. 3 不同林型不同物候期空氣PM2. 5 日動(dòng)態(tài)變化特征

由圖3可知，4種林型PM2. 5質(zhì)量濃度晴天表現(xiàn)為展葉盛期最低，展葉初期與落葉期的質(zhì)量濃度差異小。PM2. 5質(zhì)量濃度由大到小表現(xiàn)為北極村生活區(qū)、闊葉林、針葉林，且林內(nèi)質(zhì)量濃度極顯著低于生活區(qū)（Plt;0. 01）。4種林型和生活區(qū)的PM2. 5 和PM10質(zhì)量濃度的日動(dòng)態(tài)呈雙峰曲線。4種林型的PM2. 5質(zhì)量濃度的最高值出現(xiàn)在7：00—9：00，山楊林落葉期PM2. 5質(zhì)量濃度最高，為20 μg/m3，樟子松林展葉初期最低，為13 μg/m3；PM2. 5質(zhì)量濃度日動(dòng)態(tài)最低值出現(xiàn)在展葉盛期的13：00—14：00，樟子松林的PM2. 5質(zhì)量濃度最低，為5 μg/m3。樟子松林的PM2. 5 質(zhì)量濃度在全時(shí)段都低于其他3種林型，但差異不顯著（Pgt;0. 05），并且從峰值到谷值的降幅也是最大的，降幅最小的是生活區(qū)。

雨天情況下，4種林型的PM2. 5質(zhì)量濃度由大到小表現(xiàn)為展葉盛期、展葉初期、落葉期。4種林型的PM2. 5 質(zhì)量濃度顯著低于北極村生活區(qū)（Plt;0. 05）。展葉初期4種林型PM2. 5質(zhì)量濃度在1～6 μg/m3波動(dòng)，變幅較??；展葉盛期4 種林型PM2. 5 質(zhì)量濃度在0～4 μg/m3 波動(dòng)；落葉期4種林型PM2. 5 質(zhì)量濃度在1～7 μg/m3波動(dòng)。雨天的PM2. 5質(zhì)量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于晴天的質(zhì)量濃度（Plt;0. 01）。

2. 4 不同林型空氣負(fù)離子和空氣顆粒物月動(dòng)態(tài)變化

由圖4可知，4種林型和生活區(qū)在5—10月空氣負(fù)離子濃度的月變化均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，均在7月到達(dá)峰值，4種林型空氣負(fù)離子濃度波動(dòng)在1 800～4 700 個(gè)/cm3，生活區(qū)在1 200～2 200 個(gè)/cm3波動(dòng)?？諝庳?fù)離子濃度5—8月平均值表現(xiàn)為興安落葉松林最高，生活區(qū)最低，興安落葉松林顯著高于其他3種林型，林內(nèi)顯著高于生活區(qū)（Plt;0. 05）。9—10月，空氣負(fù)離子濃度的月平均值表現(xiàn)為樟子松林最高，生活區(qū)最低，樟子松林顯著高于其他林型和生活區(qū)（Plt;0. 05）。

4種林型和生活區(qū)空氣顆粒物質(zhì)量濃度在5—10月呈先降后升的變化趨勢(shì)，7—8月顆粒物質(zhì)量濃度較低。4 種林型的PM10 質(zhì)量濃度在15～40 μg/m3波動(dòng)，PM2. 5質(zhì)量濃度在5～30 μg/m3波動(dòng)。生活區(qū)的空氣顆粒物質(zhì)量濃度極顯著高于4種林型（Plt;0. 01）。針葉林內(nèi)空氣顆粒物質(zhì)量濃度低于闊葉林，并且樟子松林最低。

2. 5 不同林型空氣負(fù)離子和空氣顆粒物影響因子分析

由表2可知，4種林型空氣負(fù)離子濃度均與空氣溫度呈極顯著正相關(guān)（ Plt;0. 01），與空氣濕度呈極顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0. 01），與降雨量呈極顯著正相關(guān)（Plt;0. 01），說(shuō)明降雨量越大，空氣負(fù)離子濃度越高。4種林型的空氣負(fù)離子濃度與平均風(fēng)速呈極顯著正相關(guān)（Plt;0. 01），與空氣顆粒物呈極顯著負(fù)相關(guān)。空氣顆粒物質(zhì)量濃度與降雨量呈極顯著負(fù)相關(guān)，即降雨量越大，空氣顆粒物質(zhì)量濃度越小。4 種林型PM10和PM2. 5質(zhì)量濃度均與空氣溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與空氣濕度呈極顯著正相關(guān)（Plt;0. 01）；PM10 與PM2. 5質(zhì)量濃度與平均風(fēng)速呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，即平均風(fēng)速越大，空氣顆粒物質(zhì)量濃度越小。生活區(qū)空氣負(fù)離子濃度與空氣溫度、平均風(fēng)速、降雨量呈顯著正相關(guān)（Plt;0. 05），與空氣濕度、空氣顆粒物呈顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0. 05）。PM10和PM2. 5質(zhì)量濃度與空氣濕度顯著正相關(guān)（Plt;0. 05），與平均風(fēng)速和降雨量顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0. 05）

3 討論

3. 1 空氣負(fù)離子變化特征及影響因子

北極村森林公園4種林型空氣負(fù)離子濃度由大到小表現(xiàn)為展葉盛期、展葉初期、落葉期，且呈現(xiàn)白天高，夜晚低的趨勢(shì)，這是由于白天光線強(qiáng)，紫外線豐富，植物光合作用較強(qiáng)，葉片在展葉盛期的數(shù)量更多，有利于空氣負(fù)離子產(chǎn)生［15］。天氣條件對(duì)空氣負(fù)離子濃度影響較大，即雨天大于晴天，差異達(dá)到極顯著水平（Plt;0. 01），這是因?yàn)橛晏鞎?huì)伴隨雷電，而雷電有利于空氣電離，從而產(chǎn)生大量的空氣負(fù)離子，空氣會(huì)變得更加清潔［16］。5—8月空氣負(fù)離子濃度由大到小均表現(xiàn)為興安落葉松林、白樺林、山楊林、樟子松林，9—10月由大到小則表現(xiàn)為樟子松林、興安落葉松林、白樺林、山楊林，且差異達(dá)到極顯著水平（Plt;0. 05），這可能是因?yàn)椴煌瑯?shù)種的光合作用的效率不一致，而森林植被光合作用過(guò)程中的光電效應(yīng)是空氣負(fù)離子的重要來(lái)源和影響因素，一方面影響植物體內(nèi)電子的轉(zhuǎn)移和傳遞，另一方面促進(jìn)森林植被的樹(shù)冠、枝葉產(chǎn)生尖端放電效應(yīng)，引發(fā)空氣電離，促進(jìn)空氣負(fù)離子的產(chǎn)生［17-18］。

5—10月晴天4種林型和生活區(qū)空氣負(fù)離子濃度的月變化趨勢(shì)表現(xiàn)為單峰曲線，波動(dòng)在1 890～4 700 個(gè)/cm3，遠(yuǎn)高于對(duì)照區(qū)（1 200～2 200 個(gè)/cm3），且均在7月到達(dá)峰值，這是由于7月是生長(zhǎng)最旺盛階段，森林的光合作用最強(qiáng)，這也導(dǎo)致了空氣負(fù)離子濃度較高。5—8月興安落葉松林空氣負(fù)離子濃度最高，樟子松林最低，而9—10 月則樟子松林最高，闊葉林則相對(duì)較低，可能由于樟子松林是常綠林，仍可以有光合作用產(chǎn)生，產(chǎn)生更多的空氣負(fù)離子。相關(guān)分析表明，4種林型空氣負(fù)離子濃度與氣溫呈正相關(guān)關(guān)系，與空氣濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，氣溫越高，光合作用越強(qiáng)，空氣負(fù)離子濃度越高，與侯秀娟等［19］的研究結(jié)果不一致，原因應(yīng)該是研究區(qū)屬于寒溫帶，氣溫達(dá)不到光合作用的最高溫度，不會(huì)出現(xiàn)高溫影響植物光合作用效率的情況?？諝庳?fù)離子濃度與降雨量呈正相關(guān)關(guān)系，降雨量越大，空氣中的污染物被沖刷得越干凈，有利于延長(zhǎng)空氣負(fù)離子的壽命，與李少寧等［20］的研究結(jié)果一致。

空氣負(fù)離子在促進(jìn)人體心理和生理功能方面起著至關(guān)重要的作用，是衡量特定區(qū)域空氣清潔度的重要指標(biāo)［20］?？諝庳?fù)離子已經(jīng)被證實(shí)對(duì)人的情緒和一些疾病是有利的［21-22］?？諝庳?fù)離子超過(guò)1 000個(gè)/cm3被視為新鮮空氣的閾值，研究區(qū)4種森林類(lèi)型空氣負(fù)離子濃度在多數(shù)時(shí)間遠(yuǎn)高于1 000個(gè)/cm3，在增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)、心理疾病的治療上等方面起著重要作用，因此可以在各個(gè)林型內(nèi)建設(shè)游覽步道等旅游設(shè)施，讓人們近距離地體驗(yàn)到空氣負(fù)離子的作用。

3. 2 空氣顆粒物動(dòng)態(tài)變化及影響因子

北極村森林公園4種林型PM10 和PM2. 5 質(zhì)量濃度表現(xiàn)為展葉盛期低于其他2個(gè)物候期，這是由于展葉盛期葉片面積要遠(yuǎn)大于其他2個(gè)物候期。PM10和PM2. 5質(zhì)量濃度主要呈現(xiàn)早晚高，中午低的趨勢(shì)；且在不同的天氣情況下，空氣顆粒物的質(zhì)量濃度差異較大，即晴天大于雨天，且差異極顯著（Plt;0. 01），因?yàn)榻涤甑臐袂宄饔脤?duì)大氣污染物質(zhì)量濃度的影響最為直接，可以有效降低大氣污染物的質(zhì)量濃度［23］；大氣中的一些氣溶膠顆粒污染物可以作為降雨粒子的凝結(jié)核隨降雨粒子下落至地面，降雨粒子在下落過(guò)程中對(duì)氣溶膠顆粒污染物的碰并、沖刷作用也會(huì)降低大氣中顆粒污染物的質(zhì)量濃度［24］。不同林型的空氣顆粒物質(zhì)量濃度也有較大差異，整體趨勢(shì)由大到小為山楊林、白樺林、興安落葉松林、樟子松林，差異達(dá)到極顯著水平（Plt;0. 01），這與針葉林的滯塵能力比闊葉樹(shù)的強(qiáng)有關(guān)。房瑤瑤等［25］研究指出針葉樹(shù)具有簇狀針葉結(jié)構(gòu)，針葉樹(shù)對(duì)氣流的干擾比闊葉樹(shù)更強(qiáng)，更易形成湍流，從而加速空氣顆粒物的干沉降，使更多的空氣顆粒物沉降到針葉表面。同時(shí)，針葉樹(shù)葉片表面粗糙度比闊葉樹(shù)更高，更容易捕獲空氣中的顆粒物，葉表分泌的黏性物質(zhì)更容易粘住空氣顆粒物，使其不易脫落，而大部分闊葉樹(shù)均無(wú)特殊分泌物［26］。

PM10 和PM2. 5 質(zhì)量濃度表現(xiàn)為4 種林型的質(zhì)量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于生活區(qū)（Plt;0. 01），但是劉雙芳等［27］的研究表明，城市綠地的空氣顆粒物高于生活區(qū)的情況，這可能是因?yàn)槌鞘猩謱?duì)植被凈化空氣顆粒物有一定的閾值，超過(guò)這個(gè)凈化的閾值，空氣顆粒物會(huì)形成林內(nèi)再沉降，導(dǎo)致空氣顆粒物質(zhì)量濃度高于生活區(qū)；但是本研究選擇的研究區(qū)域本身的空氣污染就比較少，附近既沒(méi)有重工業(yè)，離城市也較遠(yuǎn)，并不能達(dá)到森林的最大顆粒物吸附量，因此很難形成林內(nèi)再沉降，就不會(huì)出現(xiàn)林內(nèi)空氣顆粒物高于林外的情況。4種林型的PM10 和PM2. 5 質(zhì)量濃度的日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)是雙峰曲線，在早上和晚上出現(xiàn)峰值，中午達(dá)到谷值，這與駱媛媛等［28］在五大連池風(fēng)景區(qū)做的大氣顆粒物質(zhì)量濃度日動(dòng)態(tài)變化規(guī)律相似，與侯秀娟等［19］在呼和浩特城市森林公園所得出的“雙峰雙谷”變化規(guī)律不同，說(shuō)明城市森林受城市的影響較大，城市會(huì)有更多的污染源如汽車(chē)尾氣、重工業(yè)等，而遠(yuǎn)離城市的森林、景區(qū)受這些因素影響較小，所以得出了不同的變化規(guī)律。

4 結(jié)論

黑龍江北極村國(guó)家森林公園4種主要林型的空氣負(fù)離子濃度由大到小表現(xiàn)為展葉盛期、展葉初期、落葉期，與月動(dòng)態(tài)變化規(guī)律吻合。4種主要林型晴天空氣負(fù)離子濃度日動(dòng)態(tài)變化呈單峰曲線趨勢(shì)，峰值多出現(xiàn)在13：00—15：00，興安落葉松林可達(dá)4 500 個(gè)/cm3，落葉期樟子松林高于其他3 種林型。雨天的空氣負(fù)離子濃度波動(dòng)幅度較大，顯著高于晴天（Plt;0. 01）。4種林型空氣負(fù)離子濃度月變化呈單峰曲線，峰值出現(xiàn)在7月?？諝庳?fù)離子濃度與天氣條件顯著相關(guān)。4種主要林型的空氣顆粒物質(zhì)量濃度表現(xiàn)為展葉盛期低于展葉初期和落葉期，與月動(dòng)態(tài)變化規(guī)律吻合。4種林型的PM10 和PM2. 5 質(zhì)量濃度在晴天的日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)是雙峰曲線，PM10 與PM2. 5質(zhì)量濃度在雨天的波動(dòng)較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于晴天的質(zhì)量濃度（Plt;0. 01）。針葉林的空氣顆粒物質(zhì)量濃度低于闊葉林。空氣負(fù)離子與空氣顆粒物質(zhì)量濃度氣象因子有顯著的相關(guān)關(guān)系。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2021YFD2200405）。