太平溝森林康養基地氣候舒適度變化特征研究

2023-05-29 02:30:54孫向寧

安徽農業科學 2023年9期

摘要山西省依托優質森林資源，大力發展森林康養產業。氣候變化對森林康養基地的發展具有重要影響，適宜的氣候條件是選擇森林康養基地的重要因素之一。通過對太平溝森林康養基地空氣溫度、濕度、風速進行長期固定監測，計算氣候舒適度指數，研究氣候舒適度的變化規律，提出了太平溝森林康養基地適宜開展森林康養活動的月份是6—8月，并根據這3個月的日變化規律，提出了太平溝森林康養基地開展森林康養活動的適宜時間為 13：00—15：00。

關鍵詞森林康養；氣候舒適度；變化特征

中圖分類號 S718.5 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2023）09-0097-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.024

Abstract Shanxi Province has relied on highquality forest resources to vigorously develop the therapy recreation industry. Climate change has an important impact on the development of forest health industry. Suitable climatic conditions is one of the important factors for selecting forest health bases. In this paper， the climate comfort index is calculated by longterm fixed monitoring of air temperature， humidity and wind speed in Taipinggou forest health base. This paper also investigates the change pattern of climate comfort， and proposes that the most suitable time for forest recreation activities in Taipinggou forest health base is from June to August. According to the daily change pattern of these three months， the most suitable time for forest health activities in Taipinggou forest health base is from 13：00 to 15：00.

Key words Forest health;Climate comfort degree;Variation characteristics

基金項目山西省回國留學人員科研資助項目“德國近自然林業經營理念在晉試驗研究”（2020-163）；山西省林業重點研發計劃專項項目“山西省主要樹種碳儲量及碳匯能力研究”；山西太原城市生態系統定位觀測研究站運行項目。

作者簡介孫向寧（1979—），女，山西寧武人，高級工程師，碩士，從事森林生態系統服務功能研究。

隨著城市快速發展，生活水平不斷提高，人們對于自身健康的關注及生活品質的重視程度也越來越高［1］。森林康養對預防疾病、緩解壓力、改善亞健康狀態具有明顯的作用［2］。發展森林康養產業是實現健康中國的重要途徑，實施鄉村振興的重要手段以及推動綠色發展的重要舉措。2018年以來，山西省依托優質的森林資源，大力推進森林資源轉型發展森林康養產業［3］。

氣候變化對森林康養基地的發展具有重要影響，適宜的氣候條件是選擇森林康養基地的重要因素之一［4］。氣候舒適度是指人體對所處環境中溫度、濕度、光照、風速、輻射等氣象要素綜合產生的生理感受，在森林康養和氣象學等方面的研究中被廣泛采用［5-7］。氣候舒適度指數可以直觀地反映當地氣候資源狀態，成為旅游氣候資源評價、人居環境氣候評估的重要內容之一［8-10］。盧山等［11］對云貴高原3個旅游城市氣候舒適度及其對森林康養的效果進行了研究，分析了旅游城市舒適期的集中程度和不同氣候城市間康養資源的互補效應。侯曉飛等［12］基于氣候舒適視角，結合晉城市森林康養發展現狀，對晉城市的氣候舒適度進行了評價。開展森林康養基地氣候舒適度研究，對森林康養活動適宜時間提出合理化建議，研究結果對基地開展森林康養活動具有重要的科學意義。

五臺林局太平溝森林康養基地，屬于暖溫帶季風大陸性氣候，四季分明，夏季涼爽，具有得天獨厚的資源及區位優勢。通過對森林康養基地氣象因子開展長期動態監測，分析康養基地氣候舒適度的時間變化規律，提出適宜游客開展休閑游憩的時間，以期為五臺山森林康養高質量發展提供理論依據。

1 研究方法

1.1 研究地概況

試驗地為山西省五臺山國有林管理局伯強林場太平溝森林康養基地，基地位于中國佛教四大名山之一的五臺山北臺腳下，地理坐標113°30′～113°32′E，39°04′～39°16′N。屬暖溫帶季風大陸性氣候，四季分明，氣候垂直變化明顯。全年平均氣溫為-4 ℃，7—8月最熱，為10 ℃左右，1月最冷，平均氣溫-18.8 ℃。基地地區夏季空中云層較低，濕度大，常有雨水，全年降水量為400 mm左右。

基地屬五臺山剝蝕斷塊高中山區，基地地勢呈南北走向，南高北低，海拔2 058～2 468 m。土壤以亞高山草甸土、山地森林棕壤土為主。林內腐殖層厚，有機質含量高，土壤結構好，pH為中性微酸性，土壤環境健康。總面積825.6 hm2，基地森林覆蓋率達75%以上，有成片的華北落葉松林、落葉松云杉混交林、天然樺樹林。植物種類共計489種，主要喬木有云杉、華北落葉松、紅樺、白樺等；灌木有山繡球、虎榛子、沙棘、黃刺玫、山刺玫、忍冬、六道木、小葉鼠李等；草本有禾本科和蒿類等；菌類有木耳、地皮菜、臺蘑等，太平溝臺蘑屬于蘑菇中的極品，味道醇正，馳名全國。基地內動物資源也很豐富，獸類有40余種，鳥類140余種。基地內空氣負氧離子和芬多精含量極高，為開展森林康養活動提供了優質的環境。

樣點選擇在太平溝森林康養基地最具代表性的華北落葉松林內，在林內、林外設置氣象場，共設置2個監測樣點。

1.2 測定方法

1.2.1 氣象因子測定。

利用固定氣象站，測定空氣溫度、濕度、風速，系統設定為每10 min測定 1 次，24 h 連續測定。觀測時間為2021年1—12月。

1.2.2 氣候舒適度計算方法。

選擇溫度、濕度和風速監測數據，依據式（1）計算氣候綜合舒適指數（S）。

式中，S 為氣候舒適度；T為空氣溫度，℃；F為空氣相對濕度，%；V為2 m高處的風速，m/s。

采用4級分類，級別的數值越大，表示人體感覺越不舒適；數值越小，表示人體感覺越舒適。具體劃分標準見表 1。

2 結果與分析

2.1 氣候舒適度全年總體特征

通過對五臺山太平溝森林康養基地的氣象因子進行長期監測，計算森林康養基地全年氣候綜合舒適指數。

太平溝森林康養基地所處海拔較高，全年平均溫度相對較低，因此適宜森林康養的時間較短。從圖1可見，全年的氣候舒適度指數呈現明顯的月變化，其中， 2021年6—8月的氣候舒適度指數在 4.55～6.95 ，屬于舒適。對于森林康養體驗者，夏季氣候涼爽，是比較適宜的選擇； 9月氣候舒適度指數＞6.95，屬于不舒適；其他月份氣候舒適度指數＞9.00，屬于極不舒適。林外舒適度強于林內舒適度，主要是由于林外有充足的光照，導致林外氣候舒適度大于林內。五臺山太平溝康養基地適宜進行康養活動的時間集中在6—8月，因此筆者主要針對這3個月的氣候變化特征進行分析。

2.2 林內小氣候和氣候舒適度日變化特征

從圖2可知，林內6—8月的溫度日變化曲線總體表現為先升高后下降的單峰變化趨勢，即白天高，夜間低。日最高溫度出現于13：00—17：00，其中8月氣溫總體下降，導致最高溫度明顯低于6、7月。

從6—8月林內空氣相對濕度日變化曲線可以看出（圖3），3個月的變化趨勢與氣溫相反，總體呈現出先下降后上升的單谷型變化特征，即白天低，夜間高。空氣相對濕度低谷出現在13：00—16：00，最大濕度一般出現于01：00—05：00。從相對濕度日變化曲線可以發現，相對濕度變化白天較為劇烈，而夜間較為平緩，這種差異的形成主要與白天太陽輻射強烈及晝夜溫差較大有關，空氣中水分含量的變化相應增大。

從6—8月林內風速日變化曲線可以看出（圖4），風速沒有明顯的日變化規律，全天都處于不斷波動的狀態。總體來說，形成風速的時間大部分在白天，這是由于白天隨著太陽輻射的增強，地面溫度開始增加，不同層次面受熱不均勻，氣流交換加強，風速加大，日落后，地面溫度逐漸降低，空氣交流減弱，風速較小。另外，森林內樹木冠層白天可以阻擋陽光，蒸騰作用吸熱，使林內外溫差加大，空氣對流活動加強，林內風速增大，夜間林內外溫差減小，風速降低。

從6—8月林內氣候舒適度日變化曲線可以看出（圖5），氣候舒適度指數日變化呈現出單峰單谷型，6、7月的舒適度明顯好于8月。林內9：00—11：00氣溫偏低，氣候舒適度較低。13：00—15：00氣候舒適度較高，比較適宜戶外活動。8月由于北方溫差較大，氣候舒適度降低，因此太平溝森林康養基地適宜的時間是13：00—15：00。

2.3 氣候舒適度和森林康養利用

氣候療法是利用良好的氣候環境進行身體康復的方法［13］。森林形成的小氣候為開展森林康養活動提供了良好的場所［14］。太平溝森林康養基地景觀優美，能使人放松身心。空氣潔靜，負氧離子含量高，可以提高人體免疫力。基地內有豐富的植物精氣，可以穩定情緒、抑制交感神經作用，對失眠患者極為有益。對提高人體免疫力、緩解焦慮、呼吸系統疾病都能起到積極作用［9，15］。在開展森林康養活動時，可根據氣候舒適度在一年的變化規律，針對不同人群設置康養課程，發揮森林最大的康養功效。

3 結論與討論

該研究通過對五臺山太平溝森林康養基地的濕度、溫度、風速進行長期固定監測，對其氣候舒適度進行統計分析，得出以下結論：

（1）太平溝森林康養基地森林資源豐富，氣候舒適度整體水平較高，空氣質量優良。夏季氣候涼爽，適宜開展森林康養活動。

（2）2021年 6—8月的氣候舒適度指數在4.55～6.95，屬于舒適； 9月氣候舒適度指數大于 6.95，屬于不舒適；其他月份氣候舒適度指數大于 9，屬于極不舒適。因此，太平溝康養基地適宜進行康養活動的時間集中在6—8月。

（3）太平溝森林康養基地3個月的氣候舒適指數日變化呈單峰單谷型，6和7月的舒適度明顯好于8月，一天舒適時間為13：00—15：00。

基于以上結論，提出以下森林康養發展建議：一是應充分利用五臺山區位、森林資源及氣候舒適度高的優勢，進一步完善配套區域森林康養設施，提供森林康養服務，豐富康養產品；二是依據氣候舒適度評價指數，打造不同季節，集自然與人文康養旅游于一體的森林康養產品體系；三是針對不同的客源市場，面向不同年齡群體，開展自然教育、養生、養老等具有五臺山特色的康養活動，設置多種多樣的森林康養課程，滿足不同消費層次游客的需求。

山西省森林康養基地建設處于起步階段，該研究結果將為森林康養基地建設提供理論基礎。但由于條件限制，目前的研究監測點較少，難以全面客觀地反映整個森林康養基地環境狀況，今后應在全省森林康養基地開展氣象及空氣質量監測，保障森林康養基地提供優質環境，為合理開展森林康養活動提供基礎數據。

參考文獻

［1］張志永，葉兵，楊軍，等.城市森林保健功能研究進展［J］.世界林業研究，2014，27（6）：27-33.

［2］鄧三龍. 森林康養的理論研究與實踐［J］. 世界林業研究，2016，29（6）：1-6.

［3］張全林.山西省森林康養產業發展探析［J］.山西水土保持科技，2019（4）：1-3.

［4］閆業超，岳書平，劉學華，等.國內外氣候舒適度評價研究進展［J］.地球科學進展，2013，28（10）：1119-1125.

［5］雷海清，孫高球，季葉紅，等.文成猴王谷森林康養基地環境因子和氣候舒適度變化特征研究［J］.西南林業大學學報（自然科學），2021，41（3）：62-68.

［6］孔欽欽，葛全勝，席建超，等.中國重點旅游城市氣候舒適度及其變化趨勢［J］.地理研究，2015，34（12）：2238-2246.

［7］白文娟，白文蓉，陳晶，等.西寧市人居環境氣候舒適度評價［J］.青海環境，2020，30（1）：34-39.

［8］韓明臣，梁玉蓮，葉兵，等. 北宮國家森林公園森林保健功能指數評價研究［J］. 廣東農業科學，2012，39（24）：185-188.

［9］魏靜宇，潘淼.基于森林康養對植物揮發物的探究［J］.林業勘查設計，2021，50（3）：89-91.

［10］楊俊，張永恒，席建超.中國避暑旅游基地適宜性綜合評價研究［J］.資源科學，2016，38（12）：2210-2220.