不同树种林分对空气负离子浓度的影响

1、Journal of Zhejiang A F University不同树种林分对空气负离子浓度的影响周斌 ， 余 树 全 ，张超 ，伊 力 塔浙 江 农 林 大 学 林 业 与 生 物 技 术 学 院 ， 浙 江 临 安 311300摘 要 ： 为 科 学 选 择 城 镇 造 林 或 绿 化 树 种 ， 对 浙 江 省 嘉 兴 市 新 塍 镇 13 个 树 种 林 分 内 的 空 气 负 离 子 浓 度 进 行 日 变 化 监测 研 究 。 结 果 表 明 ： 不 同 树 种 林 分 的 空 气 负 离 子 浓 度 具 有 一 定 差 异 ， 樱 花 Cerasus serrulata-小

2、叶 黄 杨 Buxus sinicavar. parvifolia 混 交 林 、 红 枫 Acer palmatum Atropurpureu 纯 林 内 空 气 负 离 子 浓 度 相 对 较 高 ， 黄 山 栾 树 Koelreuteriapaniculata 与 无 患 子 Sapindus mukorossi 纯 林 内 空 气 负 离 子 浓 度 较 低 。不 同 结 构 林 分 的 空 气 负 离 子 浓 度 差 异 明 显 ， 表现 为 乔 灌 混 交 林 灌 木 林 乔 木 林 ， 其 空 气 负 离 子 浓 度 日 变 化 趋 势 较 为 一 致 ， 均 在 上 午 10

3、: 00 左 右 出 现 1 个 峰值 ，在 下 午 16 : 00 18 : 00 呈 上 升 趋 势 。 对 空 气 负 离 子 与 环 境 因 子 的 相 关 性 分 析 显 示 ，空 气 负 离 子 与 相 对 湿 度 呈极 显 著 正 相 关 P0.01， 而 与 温 度 极 显 著 负 相 关 P0.01， 与 紫 外 线 强 度 显 著 负 相 关 P0.05。林 分 因 子 的 相 关 性 分 析 显 示 ， 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 密 度 呈 显 著 正 相 关 P0.05。 图 2 表 5 参 14关 键 词 ： 森 林 生 态 学 ； 空 气 负 离 子

4、； 树 种 ； 环 境 因 子 ； 林 分对 空 气 负 离 子 与中 图 分 类 号 ： S718.5文 献 标 志 码 ： A文 章 编 号 ： 2095-0756202102-0200-07Aero-anion ecological efficiency of 13 tree species in Zhejiang ProvinceZHOU Bin， YU Shu-quan， ZHANG Chao， YI LitaSchool of Forestry and Biotechnology， Zhejiang A & F University， Linan 311300， Zhejiang，

5、 ChinaAbstract： To provide a theoretical basis for choosing suitable tree species for urban afforestation， diurnalvariation of the aero-anion concentration surrounding 13 different stand types Sapindus mulorossi， Michelia maudiae， Michelia chapensis， Elaeocarpus sylvestris， Cinnamomum camphora， Magn

6、olia grandiflora， Acer palmatum Atropurpureu ， Dendronenthamia japonica var. chinensis， Osmanthus fragrans， Koelrenteria paniculata， Prunus serrulata-Buxus sinica， Magnolia denudata-Buxus sinica， and Liquidambar formosana in the nursery of Xincheng Town， Jiaxing City in Zhejiang Province was compare

7、d by LSD and studied using acorrelation analysis with environmental factors and characteristic of plant communities. Results showed that a- mong the 13 stand types， a mixed plantation of Prunus serrulata with Buxus sinica 822 particlecm-3 and a pure plantation of Acer palmatum Atropurpureu 743 parti

8、clecm-3 had higher aero-anion concentrations with Koelreuteria paniculata 533 particlecm-3 and Sapindus mukorossi 532 particlecm-3 pure plantations having lower concentrations. A multilayer tree-shrub structure had the highest aero-anion concentration 751 particlecm-3 followed by shrubs 700 particle

9、cm-3 then trees 622 particlecm-3. According to the 6 : 00 to18 : 00 diurnal variation curves， the aero-anion concentration tended to peak at 10 : 00 and with an anothergeneral increase from 16 : 00 to 18 : 00. The correlation analysis showed a strong significant， positive correla- tion between aero-

10、anion concentration and relative humidityP0.01， r = 0.473； a strong significant， nega- tive correlation for aero-anion concentration and temperature P0.01， r = - 0.504； a significant negative correlation between aero-anion concentration and ultraviolet radiation intensity P0.05， r = - 0.305 ； and a

11、significant positive correlation for aero-anion concentration and planting density P0.05， r = 0.648. The收 稿 日 期 ： 2021-08-15； 修 回 日 期 ： 2021-11-07基 金 项 目 ： 浙 江 省 重 大 科 技 攻 关 项 目 2006C12060作 者 简 介 ： 周 斌 ， 从 事 城 市 生 态 学 等 研 究 。 E-mail： HYPERLINK mailto:zhouli3126 zhouli3126 。 通 信 作 者 ： 余 树 全 ， 教 授 ， 博

12、 士 ， 从 事森 林 生 态 、 城 市 生 态 和 生 态 规 划 等 研 究 。 E-mail： HYPERLINK mailto: plant communities were able to improve the aero-anion concentration of mini-surrounding. Ch， 2 fig. 5 tab.14 ref.Key words： forest ecology； aero-anion concentration； tree species； environmental factors；

13、forest stand空 气 负 离 子 具 有 杀 菌 、 降 尘 、 清 洁 空 气 等 作 用 ， 被 誉 为 “空 气 维 生 素 ， 已 被 部 分 城 市 作 为 评 价 环境 空 气 清 洁 程 度 的 重 要 指 标 13。 城 市 绿 地 能 够 产 生 大 量 空 气 负 离 子 ， 其 原 因 在 于 绿 地 具 有 降 温 增 湿 的 作 用 ， 并 且 可 以 通 过 光 合 作 用 释 放 氧 气 ， 而 氧 气 分 子 和 水 分 子 正 是 形 成 空 气 负 离 子 的 主 要 成 分 。 目 前 ， 关于 空气负离 子 效应的研 究对象多集 中于风景区 、

14、 公园、 校园和 城区等环 境， 研 究 内 容 也 以 特 定 区 域 或 群落类 型的空气负 离 子 浓 度 变 化 特 征 为 主 45， 而 对 不 同 树 种 林 分 内 的 负 离 子 效 应 研 究 较 少 ， 为 数 不 多 的研究成 果 也因当时人 力物力的限 制， 在试验 方案制订方 面存有问题 ， 难以揭示 不 同 树 种 间 的 负 离 子 效应差异。 吴际 友等6在 2000 年 7 月 中旬连续 3 d 于 湖南南岳树 木园对 8 种 园林树种林 分内的空气 负 离 子 浓 度 水 平 进 行 监 测 和 排 序 ， 但 其 观 测 时 间 仅 为 每 天 的 8

15、: 30， 由 于 大 量 实 验 已 经 证 明 不 同 林 分 内 空 气 负离子浓度的日变化曲线不尽相同， 因此， 单一时刻的观测结论缺乏以推断林分的整体特征。 邵海荣等5自1999 年 至 2002 年 多 次 在 不 同 季 节 对 北 京 市 北 部 和 西 北 部 山 区 的 林 场 和 自 然 保 护 区 的 12 种 林 分 的 空 气 负离 子浓度 水平 进行测定 ， 因未在文中 说明具体的 监测时间， 所 以我们无法 判断 该 实 验 是 否 同 样 存 在 观 测 时 间 的 偏 颇 问 题 ， 但 是 相 关 研 究 已 初 步 明 确 空 气 负 离 子 浓 度 与

16、 局 部 环 境 温 度 及 空 气 污 染 状 况 呈 负 相 关 ， 与 空 气 相 对 湿 度 呈 正 相 关 78， 而 该 实 验 中 的 样 地 在 地 理 空 间 分 布 上 跨 度 较 大 ， 外 部 环 境 的 差 异 极 易 影响到观 测数据的可 比性。 因此， 选 择环境条件 一致， 唯一差 异是树种 林分 差 异 的 局 地 区 域 ， 是 揭 示 不 同 树 种 林 分 空 气 负 离 子 效 应 差 异 的 关 键 。 为 此 ， 笔 者 对 实 验 方 案 进 行 了 改 进 设 计 ， 并 于 2021 年 夏 季 选择 嘉兴市新塍 镇苗圃基地 的 13 个不同

17、林 分 进行空 气负离子浓 度日 变化的 观测该 样 地 周 围 环 境 条 件 完 全 相 同 ， 唯 一 差 异 是 树 种 林 分 不 同 ， 而 且 各 林 分 面 积 大 小 基 本 相 同 ， 旨 在 揭 示 不 同 城 镇 造 林 绿 化 树 种 林分空气负 离子 效应 差异。研究地区与研究方法研究地概况浙江省嘉兴 市地处长江 三 角 洲 南 翼 的 杭 嘉 湖 平 原 ， 位 于 301939 310157N， 1201727 12111.11554E， 全市 森 林覆盖 率为 15.9%。 嘉兴市 新塍镇属太 湖流域 ， 河网 密布； 该区属 亚热 带海 洋性季风气候 ， 四

18、 季 分 明 ， 光 照 充 足 ， 雨 水 丰 沛 ， 年 均 气 温 为 15.5 ， 年 降 水 量 为 1 167.5 mm ， 年 日 照 时 数达 2 007 h， 主导风向为东南风； 全镇地势平坦， 平原面积占 88.1%， 水域面积占 11.9%， 平均海拔高度为3.7 m。嘉 兴 市 新 塍 镇 苗 圃 基 地 占 地 面 积 约 2.5 hm2，地 势 开 阔 平 整 ， 形 状 为 长 方 形 。沿 纵 轴 方 向 1 条 5 m宽 的 水 泥 路 将 苗 圃 均 分 ， 13 种 林 分 沿 路 规 那么 排 布 两 侧 ， 面 积 为 1 600 2 500 m2，

19、形 状 为 长 方 形 。 同 一林 分 内 树 种 规 格 相 同 ， 株 行 距 相 同 。 林 分 长 势 良 好 ， 无 病 虫 害 ， 除 2 块 为 乔 灌 混 交 林 外 带 状 间 隔 栽植， 其他均是乔木或灌木纯林， 各树种林分所处的大气、 土壤等环境条件完全一致。 林分特征见表1。1.2观测内 容与 方法空气负离子 的 观测 选 择 在 各 种 林 分 的 中 心 位 置 ，距 地 面 1.5 m 高 ， 分 别 测 定 东 南 西 北 4 个 方 向 ，各个 方 向 读 取 10 个 稳 定 值 ， 取 平 均 值 作 为 该 林 分 的 负 离 子 观 测 值 进 行

20、分 析 。 于 2021 年 7 8 月 ， 每 月 各选择 晴朗无风 的 3 d 对 13 种林分 以及 1 块对照 空地水 泥 地 面 进 行 观 测 ， 从 早 上 6 : 00 至 下 午 18 : 00，隔 2 h 测定 1 次， 同时记录 温湿度、 紫外 线强度和可 吸入颗粒 物PM10浓度。1.3观测仪器负离子浓度 监测使用 ITC-201A 型 智能便携式 空气离子 测 试仪。 该 仪 器 的 离 子 浓 度 测 量 范 围 为 10.00 1.99 106 个cm3， 测定离子浓度误差 10%， 离子迁移率误差 10%； 采用台湾产 TES-1362 型数字式温湿度 测量仪测

21、定 气温和相 对 湿 度 ， 气 温 测 量 范 围 为 20 85 ， 测 量 精 度 0.1 ， 相 对 湿 度测量 范围为 0 100， 测量 精度 0.1； 采用 Apogee 紫 外线辐射 计 测定紫外 线强度 ， 该 仪 器 的 测 量 范围为 0 400 molm2s1全 光 照 的 紫 外 强 度 为 170 molm2s1， 测 量 精 度 为 10%； 采 用 LD-3C 型表 1林分特征Table 1Characteristics of 13 plant communities林 分 特 征编号树 种 名 称林 分 结 构郁 闭 度/% 树 高/m 胸 径/cm 密 度/

22、株m-2L1无 患 子 Sapindus munorossi单 层 乔 木 林806.09.720.25L2L3L4L5L6L7L8L9L10L11L12L13L14深 山 含 笑 Michelia maudiae乐 昌 含 笑 Michelia chapensis 杜 英 Elaeocarpus decipiens 樟 树 Cinnamomum camphora 广 玉 兰 Magnolia grandiflora红 枫 Acer palmatum Atropurpureu四 照 花 Dendrobenthamia japonica var. chinensis桂 花 Osmanthus f

23、ragrans黄 山 栾 树 Koelreuteria paniculata樱 花 Ceranus serrulata-小 叶 黄 杨 Buxus sinica var. parvifolia 白玉 兰 Magnolia denudata-小 叶黄 杨 Buxus sinica var. parvifolia 枫 香 Liquidambar formosana空 地单 层 乔 木 林6060508080909040607080705.05.56.06.54.01.52.04.05.06.9610.3413.6016.508.603.301.000.44

24、1.001.000.440.501.001.000.27单 层 乔 木 林单 层 乔 木 林单 层 乔 木 林单 层 乔 木 林单 层 灌 木 林单 层 灌 木 林单 层 灌 木 林单 层 乔 木 林6.188.804.269.38乔灌复层混交林乔灌复层混交林单 层 乔 木 林说 明 ： 本 研 究 所 涉 及 的 灌 木 纯 林 规 格 较 大 ， 平 均 树 高 为 2 m 左 右 ， 近 似 小 乔 木 。激光粉尘仪测定粉尘含量， 测定范围为 0.01 100.00 mgm3 和 0.001 10.000 mgm3， 测量精度 10%。1.4数据分析采用单因素 方差分析比 较 13 种林

25、分及 对 照空地的 日均空气 负离子浓 度 差 异 。 将 13 种 林 分 按 结 构 差异分为单层 乔木林、 单层 灌木林、 乔 灌结合复层 混交林 3 种类 型， 以空地 为 对 照 比 较 其 林 分 内 部 空 气 负离 子 浓 度 的 日 变 化 特 征 。 将 空 气 负 离 子 浓 度 和 气 温 、 相 对 湿 度 、 紫 外 线 强 度 及 粉 尘 含 量 进 行 平 均 值 处 理， 以日变 化时间为周 期单位， 进行 空气负离子 浓度和 环境 因子的相 关性 分 析 。 将 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 的平均胸径 、 树高、 郁闭 度和密度等 结构特征 进

26、行相关性分 析 。在 数 据 分 析 前 ， 对 所 有 数 据 进 行 正 态 性 与 齐 性 检 验 。Origin 8.0 软件完成 相关图表制 作。数 据 处 理 分 析 利 用 SPSS 15.0 软 件 进 行 ，使 用结果与分析不同树种林 分 对夏季日 均空气负离 子浓度的影 响22.1方差分析说明：除无患子 Sapindus munorossi 和黄山栾树 Koelreuteria paniculata 外，其他树种 林分的空 气 负 离 子 浓 度 均 显 著 高 于 空 地 图1 ， 13 种 林 分 与 空 地 的 负 离 子 浓 度 平 均 差 异 为 193 个m3。

27、 将 各 林分 空 气 负 离 子 浓 度 与 空 地 的 平 均 差 值 以 C 表 示 ， 其 中 C 高 于 300 个m3 的 林 分 只 有 L11， 占 总 数 的7.7%； C 值 在 100 200 个m3 的 林 分 有 5 个 ， 占 总 数 的 38.5%， 分 别 是 L2， L3， L5， L9， L13； C值在 200 300 个m3 的林 分 有 5 个， 分别 是 L4， L6， L7， L8 和 L12。樱花 Ceranus serrulata-小叶黄 杨 Buxus sinica var. parvifolia 混交林 日 均 空 气 负 离 子 浓 度

28、明 显 高 于 其 他达 822 个m3， 红 枫 Acer palmatum Atropurpureu 纯 林 和 白 玉 兰 Magnolia denudata-小 叶 黄 杨 混林 分 ，交 林 次 之 ， 分 别 为 743 个m3 和 731 个m3， 其 共 同 特 征 表 现 为 林 冠 层 位 置 较 低 ， 距 地 面 1.5 m 高 度 处叶 面 积 较 大 ， 林 分 密 度 较 高 。 无 患 子 和 黄 山 栾 树 纯 林 内 的 空 气 负 离 子 浓 度 较 低 ， 分 别 为 532 个m3 和533 个m3， 与 杜英 Elaeucarpus decipien

29、s， 深山含 笑 Michelia maudiae 以及枫香 Liquidambar formosana 纯 林等空气负 离子浓度较 高的林分比 较 ， 这 2 种林分 没有表现出 相对独特 的 结 构 特 征 。 综 合 来 看 ， 经 最 小 显 著 差 数 法 LSD 多 重 比 较 分 析 ， 13 种 林 分 中 8 种 林 分 内的空气 负离子浓度 差异并不显 著 ， 占 总 数 的1. 樱 花 Ceranus serrulata-小 叶 黄 杨 Buxus sinica var. parvifolia； 2. 红 枫 Acer palmatum At-ropurpureu； 3.

30、 白 玉 兰 Magnolia denudata-小 叶 黄 杨 ； 4. 杜 英 Elaeocarpus decipienss； 5. 四照 花 Dendrobenthamia japonica var. chinensis； 6. 广 玉 兰 Magnolia grandiflora； 7. 乐 昌 含 笔Michelia chapensis； 8. 深 山 含 笔 Michelia maudiae； 9. 桂 花 Osmanthus fragrans； 10. 枫 香Liquidambar formosana； 11. 樟 树 Cinnamonum camphora； 12. 黄 山 栾

31、 树 Koelreuteria panicu-lata； 13. 无 患 子 Sapindus munorossi； 14. 空 地图 1不同树种 林分空气负 离子浓度的 显著性差异Figure 1 Notability difference of aero-anion concentrations in different tree species61.5%， 其 浓 度 水 平 集 中 分 布 在 650 750 个m3。由此可以 推断， 多数树 种林分内空 气负离子 浓度 差异并不大， 空 气负离子 效 应较强或较 弱的树种林 分只 占 少 数 ， 樱 花 小 叶 黄 杨 混 交 林 应

32、 作 为 重 点 观察 对象， 在持续 监测验证 的根底上进 行推广。2.2不同林分结 构 夏季空气 负离子浓度 日变化将 13 种 林 分 按 林 分 结 构 差 异 ，分 为 单 层 乔 木林、 单层 灌木林以及 乔灌复层 混交林 3 种类 型， 比较 其 空 气 负 离 子 浓 度 日 变 化 6 : 00 18 : 00特 征图 2。 经 方 差 分 析 ， 不 同 结 构 林 分 的 空 气 负 离 子 浓 度 差 异 明 显 ， 具 体 表 现 为 乔 灌 复 层 混 交 林 751个m3单 层 灌 木 林 700 个m3单 层 乔 木 林622 个m3空地 472 个m3。图 2

33、空气负离 子昼间变化Figure 2 Diurnal change of aero-anion concentrations不同结构林分日变化趋势较为一致， 在 10 : 00 左 右 空 气 负 离 子 浓 度 达 到 峰 值 后 逐 渐 下 降 ， 在 16 :00 18 : 00 又 有 一 个 明 显 的 上 升 趋 势 。 原 因 在 于 早 晨 植 物 光 合 作 用 较 弱 ， 随 着 太 阳 辐 射 不 断 增 强 ， 植 物 光合 作用逐 渐加强， 因而 产生大量空 气负离子 ， 至 9 : 00 10 : 00 到达峰值 。 中午前 后 ， 由 于 太 阳 辐 射 达 到

34、最 强 ， 植 物 光 合 作 用 也 出 现 “午 休 现 象 ， 再 加 上 夏 季 温 度 偏 高 ， 空 气 相 对 湿 度 较 低 ， 在 12 :00 16 : 00 空 气 负 离 子 浓 度 基 本 上 呈 逐 渐 降 低 趋 势 。 相 关 研 究 认 为 14 : 00 过 后 ，随 着 太 阳 辐 射 的 减弱 ， 植 物 光 合 作 用 逐 渐 加 强 ， 空 气 相 对 湿 度 也 逐 渐 变 大 ， 至 16 : 00 左 右 空 气 负 离 子 浓 度 会 达 到 第2 个峰 值 9 。 然 而 ， 本 研 究 中 的 空 气 负 离 子 浓 度 并没有在 16

35、: 00 左右出现第 2 个峰值， 而是 在 18 : 00 达到一个峰值 ， 笔者认为： 这 与夏季日照 时间较长 ， 16 : 00 时 空气相对 湿度仍然较 低 有关。2.3空气负离子 浓度与环境 因子的关系将空气负离 子浓度和气 温、 相对湿度 、 紫外线强度 和可吸入 颗粒物进行 平 均 值 处 理 ， 以 日 变 化 时 间为周期单 位， 进行空气 负离子浓 度和 环境因 子的相关性 分析 ，结果如 表 2 所示 ： 空 气 负 离 子 浓 度 与 空气 相对湿 度 呈 极 显著正 相 关 P0.01。 根 据 大 地 测 量 学 和地理物理 学国际联盟大气联合委 员会的理论 ，空

36、 气 负 离 子 的 主 要 存 在 形 式 是 O2 -H2On， OH -表 2负离子与 环境因子相 关分析 矩阵H2On 和 CO- H O ，由 此 可 以 推 测 ， 相 对 湿 度Table 2 Correlativity of aero-anion concentrations with other environmental factors 422对 空 气 负 离 子 浓 度 影 响 较 大 10。 本 研 究 对 空 气 负离 子 与 空 气 相 对 湿 度 的 分 析 结 果 支 持 了 这 一 结论 。 空 气 负 离 子 浓 度 与 气 温 呈 极 显 著 负 相 关

37、P0.01， 这 与 气 温 升 高 导 致 空 气 相 对 湿 度 的降 低 有 关 。 与 以 往 研 究 结 论 4不 同 的 是 本 研 究中 空 气 负 离 子 浓 度 并 没 有 与 空 气 中 的 粉 尘 含 量 呈显 著 负 相 关 ， 其 原 因 是 本 实 验 所 选 择 的 苗 圃 基 地可 吸 入 颗 粒物 粉 尘 负 离 子气 温湿 度 紫 外 线负 离 子 1气 温 0.504*1 0.8190.473*1湿 度紫 外 线 0.305*0.330* 0.420*1 粉 尘 0.166 0.300 0.157 0.113 1 环 境 条 件 较 好 ，入 颗 粒 物

38、PM10人 为 活 动 干 扰 少 ， 空 气 中 的 可 吸含 量 较 低 且 变 化 不 大 所 致 ， 这 也说 明 ：*P0.05， *P0.01。从 侧 面 反 映 出 本 实 验 样 地 选 择 的 合 理 性 。 空 气负 离 子 浓 度 与 紫 外 线 辐 射 强 度 呈 显 著 负 相 关 P0.05。表 3负离子与 林分特征结 构 相关分析 矩阵Table 3 Correlativity of aero-anion concentrations withcharacteristic of plant communities空气负离子 浓度与林分 因子的关系空 气 负 离 子

39、 浓 度 与 林 分 结 构 特 征 相 关 性 分将 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 平 均 胸 径 、 树 高 、2.4负 离 子胸 径树 高郁 闭 度密 度2.4.1析负 离 子1 0.295 0.4600.0550.648*胸 径10.821* 0.296 0.729*郁 闭 度 和 密 度 进 行 相 关 性 分 析 ， 结 果 如 表 3 所示 ： 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 的 密 度 呈 显 著 正树 高1 0.243 0.640*郁 闭 度10.353相 关 P0.05。密度较大的林分， 降温保湿效果密 度1较 好 ， 单 位 面 积 内 生 物 量 较

40、大 、 叶 面 积 指 数 较高 ， 从 而 有 利 于 空 气 负 离 子 的 产 生 ， 这 一 点 与 秦*P0.05， *P0.01。说 明 ：俊等11的结论 根本一致。 空气负离子 浓度与树 高 和胸径呈 负相关， 但未 达 统 计 学 显 著 水 平 。 空 气 中 的负离子 一直处于动 态平 衡中 ， 其寿命很短 ， 只有几十秒 至数分钟， 不 易在环 境 中 积 累 12。 据 研 究 证 明 空 气 负离子 在 环 境 中 的 衰 减 距 离 为 20 cm13， 而 植 物 叶 片 在 光 合 作 用 过 程 中 的 光 电 效 应 及 其 所 释 放 的 氧 气又 是 产

41、 生 空 气 负 离 子 的 主 要 途 径 之 一 。 因 此 ， 我们 推 测 高 大 乔 木 在 林 冠 处 产 生 的 大 量 空 气 负 离 子不易逾越 数米距离 扩散至地面 ， 从 而 导 致 了 1.5 m 处 观 测 位 置 较 低 的 浓 度 水 平 。 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 郁 闭 度 无 相 关 性 。 由 于 本 研 究 各 林 分 郁 闭 度 差 异 不 大 ， 以 致 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 郁 闭 度 在统 计学上的相 关性不明显 。表 4Table 4树种与密 度的协方差 分析Covariance of tree species

42、 and density变 差来 源显 著 性概 率平 方 和自 由 度均 方F 值72 020.98041.07335 390.17711 058.327312924 006.99341.07317 695.0881 228.70319.5380.03314.4010.0000.8590.002模 型密 度不 同 树 种 林 分 空 气 负 离 子 浓 度 与 林 分 密 度2.4.2组 类的 协 方 差 分 析本 研 究 通 过 对 空 气 负 离 子 浓 度 与误 差林 分 结 构 特 征 的 相 关 性 分 析 ， 得 出 “空 气 负 离 子浓 度 与 林 分 密 度 呈 显 著 正

43、 相 关 的 结 论 ， 然 而 本文 的 研 究 重 点 在 于 探 索 不 同 树 种 林 分 内 空 气 负 离 子 浓 度 的 差 异 情 况 ， 观 测 的 时 候 就 必 须 要 求 各 林 分 的 密 度 尽 量 一 致 。 这 在 实 际 研 究 中 是 难 以 控 制 的 。 因 此 ， 我 们 采 用 协 方 差 分 析 法 ， 将 林 分 密 度 因 素 作 为 协 变 量 ， 消 除 其 对 空 气 负 离 子 浓 度 的 线 性 影 响 后 ， 比 较 不 同 树 种 林 分 内 空 气 负 离 子 浓 度说 明 ： R2 = 0.867。表 5Table 53 组林

44、分空 气负离子浓 度 LSD 多重比拟LSD multiple comparisons of aero-anion concentrationin different tree species 空 气 负 离 子浓 度 分 组空 气 负 离 子浓 度 分 组平 均 差 异标 准 差显 著 性 概 率中 浓 度 组95.537213.16030.70541.0440.0120.001高 浓 度 组低 浓 度 组的差 异。使用聚类 分 析 将 13 种 林 分 的 夏 季 日 均 空高 浓 度 组 95.537117.62330.70526.3720.0120.002气 负 离 子 浓 度 值 按

45、 高 、 中 、 低 分 成 3 个 组 ， 最 小显 著 差 数 法 LSD多 重 分 析 显 示 3 组 林 分 间 空 气中 浓 度 组低 浓 度 组负离子浓度 差异显著。 空 气负离子 高 浓度组包 括 樱 花小 叶 黄 杨 混 交 林 、 红 枫 纯 林 和 白 玉 兰-小 叶 黄 杨 混交 林 等 3 种 林 分 ；中 浓 度 组 包 括 杜 英 ，四 照 花 Dendrobenthamia japonica var. chinensis， 广 玉 兰 Magnoliagrandiflora， 乐 昌 含 笑 Michelia chapensis， 深 山 含 笑 ， 桂 花 Os

46、manthus fragrans 和 枫 香 等 7 种 纯 林 ； 低 浓度 组包括樟 树 Cinnamomum camphora， 无 患 子 和 黄 山 栾 树 等 3 种 纯 林 。 以 空 气 负 离 子 浓 度 为 自 变 量 ， 林 分密度为 协变量， 对 3 组 林分进行 协方差分析 ， 结果如表 4 所 示： 密度因素 对 空 气 负 离 子 浓 度 的 影 响 没 有达 到显著水平 P 0.859， 结合表 3 结论 可知， 就本研 究而言， 林 分密度对空 气 负 离 子 浓 度 水 平 具 有 一定的积极 影响， 但就 程度而言， 尚 不能起到决 定性作用。 对 3 组

47、林分的空 气 负 离 子 浓 度 进 行 密 度 因 素修正 之后进行最 小显著差数 法LSD多重比 较， 如表 5 所示 ，其空气负离 子浓度 差异 依然显著。3结论研 究 发 现 樱 花小 叶 黄 杨 混 交 林 具 有 较 高 的 空 气 负 离 子 浓 度 ， 为 822 个m3， 黄 山 栾 树 纯 林 与 无 患子 纯 林 内 空 气 负 离 子 浓 度 较 低 ， 分 别 为 532 个m3 和 533 个m3。 多 数 树 种 林 分 内 空 气 负 离 子 浓 度 差 异并不 大， 空气负 离子 效应较 强或较弱的 树 种 林 分 只 占 少 数 ， 樱 花-小 叶 黄 杨

48、混 交 林 应 作 为 重 点 观 察 对 象 ，在持续 监测验证的 根底上进 行推广。 不同 结构林分的 空气负离子 浓度 差异明 显 ， 具 体 表 现 为 乔 灌 混 交 林751 个m3灌 木 林 700 个m3乔 木 林 622 个m3空 地 472 个m3。其 日 变 化 趋 势 较 为 一 致 ，表现 为上午 10 : 00 左右 出现一个峰 值， 下午 16 : 00 18 : 00 有 一 个 上 升 趋 势 。 乔 灌 混 交 林 是 产 生 高 空气负离子 浓度的林 分 类型， 能够 最大限度地 发挥生态效 益， 有利于提 高人居环 境质量14。林分密度对 空气负离子 浓

49、度 水平具 有一定 的积 极影响， 但就 程度而言 ， 尚 不 能 起 到 决 定 性 作 用 。 空 气负离子 浓度与 相对 湿度显著 正相关， 与气 温呈负相关 ， 这一点学界 已有一定 共 识 。 本 次 研 究 发 现 ， 空 气 负离子浓度 与 紫 外 线 辐 射 强 度 呈 显 著 负 相 关 ， 这 与 石 彦 君 等 9的 研 究 不 一 致 ， 紫 外 线 辐 射 能 够 促 进 植 物的 光 电效应， 增 加空气 中负 离子的 含量 ， 但是其强度 会随着光 照强度的增 大而 增 大 ， 光 照 强 度 的 增 大又会导致 空气相对 湿度的下降 ， 从而降低空 气负离子浓

50、度 。 本研究仅 对紫外线 辐 射 强 度 与 空 气 负 离 子 浓 度的关系 做了初步探 索， 相关结 论应在持续 观测的根底 上加以完善 。因条件所限 ， 我们并未 在 同一林分的 林 冠层位置 与树干层位 置分别进 行空 气 负 离 子 浓 度 的 监 测 ， 而是统一 定 位 在 林 内 1.5 m 高 度 处 该 位 置 较 适 于 人 们 获 得 空 气 负 离 子 的 医 疗 效 果 。 研 究 发 现 ： 林 冠 层位置较 低，距地面 1.5 m 高 度 处 叶 面 积 较 大 ，密 度 较 高 的 树 种 林 分 ， 其 空 气 负 离 子 浓 度 也 较 高 。 由 于

51、目前森林植 被空气负 离子 效应的 形成机制并 无明确的量 化结论， 因此 ， 林冠层结 构 对 空 气 负 离 子 浓 度 的 影响作用， 还 要在今后的 研究工作 中进一步论 证。参考文献 ：1 韦 朝 领 ， 王 敬 涛 ， 蒋 跃 林 ， 等. 合 肥 市 不 同 生 态 功 能 区空 气负离子浓度分 布 特 征 及 其 与 气 象 因 子 的 关 系 J. 应 用 生 态 学 报 ， 2006， 17 11： 3158 3162.WEI Chaoling， WANG Jingtao， JIANG Yuelin， et al. Air negative charge ion conce

52、ntration and its relationships with meteorological factors in different ecological functional zones of Hefei City J. Chin J Appl Ecol， 2006， 17 11： 3158 3162.2 王 洪 俊. 城 市 森 林 结 构 对 空 气 负 离 子 水 平 的 影 响 J. 南 京 林 业 大 学 学 报 ： 自 然 科 学 版 ， 2004， 28 5： 96 98.WANG Hongjun. The influence of urban forest stru

53、cture to negative air ion level J. J Nanjing ForUniv Nat Sci Ed， 2004，28 5： 96 98.3 章 志 攀 ，108.俞 益 武 ， 孟 明 浩 ，等. 旅 游 环 境 中 空 气 负 离 子 的 研 究 进 展 J. 浙 江 林 学 院 学 报 ， 2006， 23 1： 103 ZHANG Zhipan， YU Yiwu， MENG Minghao， et al. Progresses of aeroanion in tourism environments J. J Zhejiang ForColl， 2006， 2

54、3 1： 103 108.4 章 志 攀 ， 俞 益 武 ， 张 明 如 ， 等. 天 目山空气负离子浓度 变 化 及 其 与 环 境 因 子 的 关 系 J. 浙 江 林 学 院 学 报 ， 2021，25 4： 481 485.ZHANG Zhipan， YU Yiwu， ZHANG Mingru， et al. Negative air ion concentration and environmental factors forMount Tianmu of Zhejiang Province J. J Zhejiang For Coll， 2021， 25 4： 481 485.5

55、邵 海 荣 ， 贺 庆 棠 ， 阎 海 平 ， 等 . 北 京 地 区空气负离子浓度 时 空 变 化 特 征 的 研 究 J. 北 京 林 业 大 学 学 报 ， 2005，27 3： 35 39.SHAO Hairong， HE Qingtang， YAN Haiping， et al. Spatio-temporal changes of negative air ion concentrations in Bei-jing J. J Beijing For Univ， 2005， 27 3： 35 39.6 吴际友， 程政红， 龙应忠， 等. 园林树种林分中空气负离子水平的变化J. 南京林业大学学报： 自然科学版， 2003，27 4： 78 80.WU Jiyou， CHENG Zhenghong， LONG Yingzhong， et al. The variation of aero-anion conc