城市森林公園負氧離子變化特征及其休閑保健功能

胡曉夢 程南洋

[摘要]城市規模的擴張，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。城市森林公園負氧離子的變化特征及其開發利用成為拓展城市居民健康休閑空間的熱點。對紫金山森林公園的空氣負氧離子的長期監測顯示.紫金山森林公園負氧離子濃度平均是市區的5-10倍，具有明顯的季節性特征，受光照、溫度與濕度的影響，與人流量呈負向相關，與資源密度呈正向相關，與資源的種類關系不明顯。保護森林資源，提高資源質量，控制人流量，選擇合理的健康休閑時間，有利于提高城市居民健康休閑效率。

[關鍵詞]紫金山；空氣負氧離子；森林旅游；保健效益；結論

引言

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

負離子的研究史源于英國的物理學家J.Than son，他是第一個用公式來表達離子特性的人，并建立了正負離子的模型：但直到1889年德國的科學家E lster和Gerte的研究發現，人類才真正意識到空氣負氧離子的存在。我國對于空氣負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。主要體現在對空氣負離子產生的原理、特征、影響因子、觀測和研究方法、評價評估指標體系等方面。近幾年，我國專家學者對負氧離子的研究工作也迎來了熱潮，如賈延輝研究了2014年的避暑山莊景區負（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氧離子濃度關系分析；金琪等研究了湖北春季大氣負氧離子濃度分布特征及與環境因子的關系。

本文通過對紫金山風景區的空氣負離子濃度及其影響因素的監測、數據收集及分析，結合已有的研究資料，探究紫金山風景區的空氣負離子濃度與溫度、濕度、高度、植被等因素的關系，了解和分析負離子濃度的變化規律，為游客出游尋求最佳方式和目的地，并提出相關建議，以推動森林保健旅游的發展。

一、研究區概況和研究方法

（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，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，屬亞熱帶季風氣候，區內降水豐富，四季分明。年平均日照1628.8小時，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的含礫石英砂巖為主，抗風化能力強：北坡一三疊系的黃馬青群鈣質砂巖為主，抗風化能力較弱，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m odelonel～st-200負離子檢測儀，同時該設備可測溫度、相對濕度等。采用HT-850迷你型噪音計測量區內噪音情況。

2.在紫金山風景區分別選取8個監測點：紫金山4個、琵琶湖1個、植物園1個、中山陵1個、靈谷寺1個，進行逐日的定點定時監測。同一位置同一時段分4個互相垂直的方向進行監測，監測時長為8min，最終數據值取其平均值。監測內容不僅包括負氧離子濃度，還有同時段的溫度、濕度、空氣指數等天氣情況。測量時間從2015年5月到2016年1月。

二、監測數據與分析

（一）紫金山負離子濃度時間變化規律分析

紫金山負離子濃度月變化通過對紫金山的2015年5月到12月的監測，將監測數據資料按月份進行整理，得到了紫金山在這8個月期間的負離子濃度變化情況（見圖1）。

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

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

圖2紫金山負離子濃度日變化曲線

由圖2可以發現，清晨9點的負離子濃度最高，達到了933個/cm3，而在下午3點，負離子濃度降到了最低，大約在620個/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，游客流量較大，其空氣負氧離子濃度不能作為紫金山整體負氧離子濃度的代表。）

（二）紫金山負離子濃度空間變化規律（垂直）

通過對紫金山的山腳處、山腰、山體較上方。山頂（頭陀嶺）四個不同高度的監測點的測量，得出負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，負氧離子濃度也隨之升高，而當海拔高度升高到一定高度時（圖3中紫金山海拔高度約為449米），負氧離子濃度不再升高，而出現下降的趨勢。這是因為宇宙射線、紫外線和放射性物質的輻射是負離子產生的重要條件，大氣吸收適量紫外線和宇宙射線而產生電離，產生較多負離子。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，所以空氣負離子濃度不是特別高。

（三）紫金山負離子濃度與其他環境因素的變化關系（與溫度、濕度的變化關系）

空氣負氧離子濃度同時受溫度和濕度這兩種因素的影響。由圖4可以發現，當溫度升高時，負離子濃度也隨之升高：當濕度較高時，此時的負離子濃度也很高，當濕度較低時，負離子濃度也呈現較低的狀態。因而降水豐沛地區的負離子濃度會遠高于降水稀少地區：陰雨天的負離子濃度會高于晴天的靠近瀑布、江海區域的負離子濃度會高于缺水干旱區域。

（四）評價與結論

1.監測資料顯示，紫金山國家森林公園一年中大多時間的負離子濃度在600個/cm3以上，對照下表可以得出，負離子濃度在500個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域，但是從負離子濃度水平和空氣清潔度來說，遠遠高于城市其他地區。

2.紫金山空氣負氧離子濃度表現出顯著的時間和季節差異性一年中呈現夏秋高、春冬低的季節變化卜天的變化，表現在上午9點較高而下午兩點較低的差異。

3.紫金山的負離子濃度變化與溫度、濕度的變化呈正相關，尤其是與溫度的正相關關系體現得較為明顯。在濕度較大的時間或空間，負離子濃度也較高，例如靠近瀑布區域的負離子濃度很高。

三、結論

森林保健旅游資源已成為旅游資源開發利用中的熱點。本文基于對紫金山國家森林公園負離子濃度的監測研究，提出相關建設性建議，進一步促進對森林旅游項目和旅游產品的開發，從而推動森林生態旅游的發展。

（一）保護森林資源，采取有效措施防止和減少對森林的破壞

旅游資源是發展旅游業的基礎，它是激發旅游動機、促使旅游者產生旅游行為的關鍵性因素。因此森林資源的優劣在很大程度上會制約森林旅游的發展。無論是政府部門還是旅游開發者，在開發森林旅游時，要本著“重保護”和“適度開發”的原則，維持良好的生態環境，同時注意修復已受破壞的森林資源。

（二）建立和完善休養設施和場所，開發和創新旅游保健產品

合理利用森林的空氣負離子和植物精氣資源，建立森林醫院、森林保健中心、負離子療養區等休閑療養設施和場所。構建健康良好、人與自然和諧相處的生態旅游區和森林度假區。

（三）培養專業的森林保健旅游從業人員，加大宣傳力度

我國的森林保健旅游起步較晚，尚未形成一個較為完整的體系，并且缺乏相關的專業人才，加之人們對負離子等森林保健資源的認識不深，亟待宣傳和推廣。建議在教科書中引入相關知識以及通過公眾媒體等進行宣傳，讓森林保健的相關知識成為公眾的常識，同時可以設立相關培訓機構。

（四）發展不等同于全面開放，應有重點、有選擇地開發

森林資源功能具有多重性和獨特性的特點，從旅游業的角度來說，它是旅游資源，但從整個地球生態環境來說，它又是維護良好的生態環境、保持生態系統平衡的重要因素。因而在開發森林保健旅游的同時，不能無限制地開發，以免造成森林資源的破壞，將生態旅游變成了一種破壞生態的行為。