太原東山林場(chǎng)森林空氣負(fù)氧離子濃度研究

薛愛(ài)愛(ài)，馬國(guó)強(qiáng)，廉梅霞

（山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030009）

空氣負(fù)氧離子是帶有負(fù)電荷的單個(gè)氣體分子和輕離子團(tuán)的總稱(chēng)。通常，森林、海濱、瀑布、公園及一些旅游景區(qū)負(fù)氧離子濃度較高。空氣負(fù)氧離子不僅具有去除空氣中的塵埃、凈化空氣的作用，而且具有殺滅病毒和細(xì)菌的作用。濃度較高的空氣負(fù)離子，能抑制多種病菌的繁殖，降低積壓和消除疲勞，促進(jìn)人體的新陳代謝，調(diào)節(jié)和促進(jìn)人體的生長(zhǎng)發(fā)育，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，而且它還能對(duì)人的心理和生理機(jī)能產(chǎn)生促進(jìn)作用[1]，被列為衡量空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)，為森林生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值評(píng)價(jià)和發(fā)展生態(tài)旅游提供了科學(xué)依據(jù)[2]。國(guó)內(nèi)關(guān)于負(fù)氧離子的研究主要是負(fù)氧離子的濃度監(jiān)測(cè)、分布規(guī)律以及影響因子等。本研究以山西太原東山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)為例，通過(guò)不同季節(jié)、不同地點(diǎn)、不同天氣下負(fù)氧離子濃度監(jiān)測(cè)，得出林場(chǎng)負(fù)氧離子濃度分布規(guī)律，為當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)生態(tài)旅游、建立森林康養(yǎng)基地等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

太原東山林場(chǎng)（115°41′~115°48′E，37°52′~38°00′N(xiāo)）位于太行山中段，屬系舟山支脈。海拔1 200~1 710 m。林場(chǎng)植物資源豐富，喬灌木120多種，草本近350種，森林覆蓋率高，區(qū)域氣候?yàn)榕瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年降水量平均442 mm，年蒸發(fā)量約1 877 mm[3]。本文通過(guò)對(duì)東山林場(chǎng)的的負(fù)氧離子濃度的研究，得出人們?cè)跂|山林場(chǎng)進(jìn)行森林浴的最佳時(shí)節(jié)與區(qū)域，為東山林場(chǎng)發(fā)展森林康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇

在東山林場(chǎng)根據(jù)不同的環(huán)境特點(diǎn)，針對(duì)不同林齡、郁閉度、海拔選取了3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，店上、流家河、塹溝，將3個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行空氣離子測(cè)量，見(jiàn)表1。

表1 東山林場(chǎng)各測(cè)點(diǎn)基本信息Tab.1 The information of measuring spots in the east mountains forest farm

1.3 試驗(yàn)方法

2018年—2020年，用XDB-6800型空氣負(fù)氧離子檢測(cè)儀（測(cè)量誤差±5%，測(cè)量量程1~3×108個(gè)/cm3）在每月中旬擇3個(gè)晴朗、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)天氣，進(jìn)行負(fù)氧離子的監(jiān)測(cè)；還針對(duì)不同的天氣狀況雨天、晴天進(jìn)行了對(duì)比監(jiān)測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 大氣負(fù)氧離子濃度的季節(jié)變化特征

根據(jù)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)負(fù)氧離子濃度月變化圖表明，見(jiàn)圖1，東山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)負(fù)氧離子濃度季節(jié)變化特征明顯。從2月開(kāi)始逐月增加，到8月達(dá)到最大值，然后又逐漸降低。負(fù)氧離子濃度最高出現(xiàn)在夏季，濃度最低出現(xiàn)在冬季。呈現(xiàn)出夏季（6月—8月）>春季（3月—5月）>秋季（9月—11月）>冬季（12月—2月）特征。

圖1 3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)負(fù)氧離子濃度月變化Fig.1Monthly changes in negative oxygen ion concentration at three monitoring points

2.2 負(fù)氧離子濃度空間分布特征

從空間分布上看，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)負(fù)氧離子濃度有差異，3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的負(fù)氧離子濃度由高到低依次為：塹溝>流家河>店上。塹溝環(huán)境封閉，溝比較深，能夠在溝底形成積水（雪），比較潮濕，人煙稀少，負(fù)氧離子濃度最高；流家河林齡、郁閉度較大，但離村莊近，人較多，環(huán)境比較開(kāi)闊，負(fù)氧離子濃度次之；店上林齡、郁閉度最小，負(fù)氧離子濃度最低。

2.3 不同天氣環(huán)境下負(fù)氧離子濃度變化特征

從圖2、圖3、可以看出不同天氣狀況下負(fù)氧離子濃度不同；雨天的負(fù)氧離子濃度明顯高于晴天，降水有利于負(fù)氧離子濃度的增加。

圖2 雨天負(fù)氧離子濃度的日變化特征（24 h）Fig.2 Diurnal variation of negative oxygen ion concentration in rainy days

圖3 晴天負(fù)氧離子濃度的日變化特征（24h）Fig.3 Diurnal variation of negative oxygen ion concentration in sunny days

3 結(jié)論

太原東山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)夏季溫度高，紫外線(xiàn)照射強(qiáng)烈，植物光合作用強(qiáng)、代謝活動(dòng)旺盛，電離產(chǎn)生大量的自由電子；并且降水頻繁，濕度大，空氣相對(duì)潔凈，因此負(fù)氧離子呈現(xiàn)出夏季最高特征；冬季草木大量凋零，植物光合作用微弱，空氣濕度小，風(fēng)沙大，空氣中的懸浮顆粒物較多，空氣污染相對(duì)嚴(yán)重，因此負(fù)氧離子濃度值冬季最低；春、秋次之。根據(jù)負(fù)氧離子劃分表[4]，東山林場(chǎng)的春、夏、秋負(fù)氧離子濃度較高，有利于身體健康。3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)塹溝>流家河>店上，明顯表現(xiàn)為靠近水邊、植被郁閉度越高的環(huán)境，空氣負(fù)離子濃度越高。負(fù)氧離子濃度也受到氣象條件的影響，下雨天負(fù)氧離子濃度高于晴天。