（森林培育专业论文）保定市太行山三个旅游区空气负离子分布规律的研究.pdf

摘要 空气负离子资源是一种重要的新兴旅游资源，探明其在保定市太行山旅游区的分布状况，对 于区域内空气负离子资源的合理开发利用，具有重要的理论指导意义。本试验用1 1 c 一2 0 1 a 型空 气负离子测试仪，在森林植物主要生长季节( 4 1 0 月) 对保定市太行山三个典型的旅游区请 西陵旅游区、野三坡百里峡国家森林和阜平天生桥国家森林公园内空气负离子时空分布特征及旅 游区内空气负离子与植物，海拔高度，水体，空气温度、相对湿度的关系进行了测定、分析。主 要研究结果如下： l 清西陵旅游区空气负离子月变化研究表明，各生境空气负离子月变化趋势呈双峰型曲线， 但不同生境内峰值出现的时期不同步；各生境间空气单极系数、空气质量月变化趋势不一致；区 域内各生境空气负离子平均浓度值平地针阔混交林区( 1 0 7 6 个c m 3 ) 低山丘陵人工林区( 8 1 3 个c m 3 ) 丘陵灌草区( 6 8 9 个c m 3 ) 河边湿地( 6 5 5 个c m 3 ) ；旅游区内平均人体舒适度及空 气质量由优到劣均依次为平地针阔混交林区，丘陵灌草区，低山丘陵人工林区，河边湿地。 2 清西陵旅游区空气负离子日变化研究表明，多数生境春、秋季节空气负离子浓度早、晚较 高，午后1 4 ：0 0 时最低，夏季1 0 ：0 0 时和1 6 ：0 0 时较高，8 ：0 0 时、1 4 - 0 0 时及1 8 - 0 0 时较 低：不同季节空气负离子浓度日变化变异系数为春季 夏季 秋季；同一生境不同季节空气负离 子浓度日变化幅度不同；同一季节各生境空气单极系数及空气离子评价指数日变化趋势不同。 3 百里峡国家森林公园空气负离子时空分布研究表明，各生境空气负离子浓度季节变化趋势 均为夏季 秋季 春季；春、夏、秋季旅游区生境空气负离子浓度均为小型瀑布生境 低山次生 林( 有水) 生境 低山次生林( 无水) 生境 谷底生境 丘陵灌草区；不同季节，旅游区各生境 空气单极系数、离子评价指数由高到低的顺序不同；各生境空气单极系数和离子评价指数平均值 也均不相同；春、夏、秋季空气单极系数小于1 0 的生境个数分别占总生境数( 5 个) 的0 ，2 0 ，6 0 ，空气质量达到一般清洁( 0 7 ) 以上的生境分别占旅游区总生境数的2 0 ，8 0 和6 0 。 4 天生桥国家森林公园空气负离子时空分布研究表明，春、夏、秋季生境间空气负离子浓度， 单极系数及离子评价指数由高到低顺序不同；各生境不同季节空气负离子浓度均存在差异；旅游 区空气负离子平均值谷底近水体区( 5 4 1 6 个c m 3 ) 暖温带阔叶混交林( 有水) 区( 3 2 3 3 个c m 3 ) 次生灌草丛( 有水) 区( 2 7 9 6 个e r a 3 ) 寒温带针阔混交林( 无水) 区( 1 0 4 7 个c m 3 ) 高山 草甸区( 4 7 2 个c m 3 ) ：各生境内空气单极系数和空气离子评价指数值季节变化趋势不同：春、夏、 秋季空气单极系数小于1 0 的生境数分别占总生境数( 5 4 ) 的4 0 ，6 0 和6 0 ，空气质量达a 级( 1 o ) 的生境数分别占总生境数的6 0 、8 0 和6 0 。 5 对三个旅游区空气负离子分布对比分析表明，春、夏、秋季空气负离子浓度均为天生桥国 家森林公园 百里峡国家森林公园 清西陵旅游区；天生桥国家森林公园平均空气负离子浓度 ( 2 5 9 4 个锄3 ) 分别为百里峡国家森林公园( 1 1 7 6 个o n 3 ) 和清西陵旅游区( 6 4 4 个o n 3 ) 的2 2 和4 0 倍；不同旅游区空气单极系数低于1 0 和空气质量达到清洁等级( 1 o ) 的时间长短不同；不 同旅游区空气负离子浓度、空气单极系数及空气离子评价指数季节变化趋势均不致：春、夏、 秋季三个旅游区空气负离子浓度、单极系数及空气离子评价指数变化幅度均不同。 6 对旅游区空气负离子与森林植物的关系研究表明，有林地空气负离予浓度日变化幅度( o 3 0 ) 高于无林地国。1 9 ) ；l d 中，有林撼内空气负离子浓度( 7 4 7q , c m 3 ) 极显著高于无株地( 3 7 9 + e r a 3 ) ： 多数时段有林地区空气单极系数值低于无林地，而各时段空气质量均优于无林地。有林地平均空 气质量为b 缀( o 8 8 ) ，丽无袜地仅为e 级( 0 1 9 ) 。不阍结构类型林分空气负离子浓度、单极系 数及离子评价指数隧变化趋势存在差异；三穆结构类型栋分孛，空气受离子浓度平均值乔灌革复 层结构林分( 7 1 9 个o m 3 ) 灌革结构林分( 5 9 9 个c m 3 ) 革地( 4 4 1 个c r a 3 ) ，但乔灌草复层结 构林分与灌革结构林分问无显著差异；空气质量及人体舒适度均最镶，灌革结构秫分次之，革缝 最差。 空气负离子浓度随山体海拔高度( 7 8 5 - - - - 2 1 0 0m ) 增高呈单峰型曲线变化，峰值出现在海拔 1 5 0 0m ；空气离子评价指数沿海拔高度交纯表现出与之相似的规律，但s 旁和l q 胃蟓值出现在 不月海拔高度。 近水体环境中空气负离子浓度随着距水体距离的加大而降低；瀑布环境中空气负离子平均浓 度( 7 9 5 5 个c m 3 ) 分别是溪永( 2 2 2 7 个e r a 3 ) 和静态水环境( 1 1 7 0 个c m 3 ) 的5 4 倍和2 1 4 倍。 近水体环境空气质量及人体舒适度由优到劣的变化与空气负离子浓度的变化趋势相似。 旱季，空气负离子浓度随空气温度( 6 - - 2 9 ) 的升高而降低，空气相对湿度( 9 - 4 5 ) 的 增加而升高；雨季，空气负离予浓度随着温度( 卵3 3 ) 、相对湿度( 4 6 - 7 0 ) 的增加均呈 龙上_ 升后下降的趋势。 7 此外，保定市平均空气负离子浓度为6 5 9 个e r a 3 ，平均单极系数值1 7 9 ，平均空气质量处于 c 级 p l a n t a t i o ni nh i l l ym o u n t a i n s h r u ba n dg r a s ss t a n di n h i l l yz o n e r i p a r i a nw e t l a n d ；a v e r a g eh u m a nc o m f o r td e g r e ea n da i rq u a l i t yf r o mf m e rt op o o r e ri n a r e a sw a gc o n i f e r o u sa n db r o a d 1 e a v e dm i x e ds t a n di np l a n ez o n e p l a n t a t i o ni nh i l l ym o u n t a i n s h r u b a n dg r a s ss t a n di nh i l l yz o n e r i p a r i a nw e t l a n d 2t h er e s u l t s0 1 1t h ed a i l yc h a n g eo fn a i ci nt o u r i s ma r e ao fq i n g x i l i n gw e r es h o w e da sf o l l o w s i ns p r i n ga n da u t u m n ，n a i ci nt h ee a r l ym o r n i n g ( 8 ：0 0 ) a n dl a t ea f t e r n o o n ( 1 8 ：0 0 ) w a sh i g h e rw i t h l o w e s ti nt h ea f t e r n o o n ( 14 ：0 0 ) d u r i n gad a y ；, i ns u m m e r , n a i ci nt h em o r n i n g ( 10 ：0 0 ) a n da f t e r n o o n ( 1 6 ：0 0 ) w a sh i g h e rw i t hl o w e rw i t he a r l ym o r n i n g ( 8 ：0 0 ) ，m i d - d a y ( 1 4 ：0 0 ) a n da f t e r n o o n0 8 ：0 0 ) t h e d i u r n a lc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o no fn a i ci nt h ee n t i r es e a s o no fp l a n tg r o w t hw e r ei nt h eo r d e ro fs p r i n g ( o 4 7 8 ) s u m m e r ( o 1 8 1 ) a u t u n m ( 0 1 5 0 ) ；t h ed i u r n a lf l u c t u a t i o no fn a i ci n d i f f e r e n ts e a s o ni n s a m ee c o l o g i c a lz o n ew a sd i f f e r e n t ；t h ed a i l yc h a n g eo fa i a ia n da i p rh ad i f f e r e n te c o l o g i c a lz o n ei n f l a m e $ e a s o nw a sd i f f e r e n l 3t h er e s u l t so ns p a t i o - t e m p o r a lc h a n g e so fn a i co fb m l i ) 【i an a t i o n a lf o r e s tp a r kw g , r cs h o w e d a sf o l l o w t h es e a s o n a lc h a n g eo f n a i ci ne v e r ye c o l o g i c a lz o n e sw e r eb o t hs u m m e r a u t u m n s p r i n g ； t h en a i co fe c o l o g i c a la r e a si nt o u r i s mi ns p r i n g ，s u m i l l e ra n da u t u m nw e r ea l ls m a l lw a t e r f a l lz o n e s e c o n d a r yf o r e s ti nh i l l ym o u n t a i no fw a t e rz o n e s e c o n d a r yf o r e s ti nh i l l ym o u n t a i no fw i t h o u tw a t e r z o n e v a l l e ye c o l o g i c a lz o n e s s h r u ba n dg r a s ss t a n di nh i l l yz o n e ；t h es e q u e n c eo f a i p ra n da i a ii n e c o l o g i c a lz o n e 8o ft o u r i s mi nd i f f e r e n t a s o nf r o ml l i g ht ol o ww e r ea l ld i f f e r e n t ；i ns p r i n g ，s u m n l e l a n da u t m n u ，t h eq u a n t i t yo fe c o l o g i c a lz o n e st h a tt h ev a l u eo fa i p rw a sl o w e rt h a n1 0h a v e0 ，la n d3 ， r e s p e c t i v e l y ；t h eq u a n t i t yo fe c o l o g i c a lz o n 鹤t h a tt h ev a l u eo fa i a lw a sh i g h e rt h a n0 7a c c o u n t i n gf o r 2 0 ，8 0 a n d6 0 o f t h et o t a l ，r e s p e c t i v e l y 4t h er e s u l t so ns p a t i o - t e m p o r a lc h a n g e so fn a i co ft i a n s h e n g q i a on a t i o n a lf o r e s tp a r ki n f u p i n gw e l es h o w e da sf o l l o w s t h es e q u e n c eo f n a i c ，a i a ia n da i p ri ne c o l o g i c a lz o n e so ft o u r i s m i nd i f f e r e n ts e a s o nf r o mh i g ht ol o ww e l - ea l lc o n s i s t e n t t h en a i co fe v e r ye c o l o g i c a lz o n e si n d i f f e r e n ts e a s o nw a sd i f f e r e n t ；t h ea v e r a g ev a l u eo fn a i ci nt o u r i s mw a sn e a r - w a t e rz o n ei nv a l l e y w a r mt e m p e r a t eb r o a d l e a f m i x e df o r e s ti nw a t e rz o n e s e c o n d a r ys h r u ba n dg r a s ss t a n di nh i l l yz o n ei n w a t e rz o n e c o o lt e m p e r a t ec o n i f e r o u sa n db r o a d - l e a v e df o r e s ti nw i t h o u tw a t e rz o n e a l p i n e m e a d o wz o n e t h es e a s o n a lc h a n g eo ft h ev a l u eo fa i a ia n da i p ri ne v e r ye c o l o g i c a lz o n e sw a s d i f f e r e n t ；i ns p r i n g ，s u m n l e ra n da u t u m n ，t h eq u a n f i t yo fe c o l o g i c a lz o n e st h a tt h ev a l u eo fa i p rw a s l o w e rt h a n1 0a c c o u n t i n gf o r4 0 ，6 0 a n d6 0 o ft h et o t a l ，r e s p e c t i v e l y ；, t h eq u a n t i t yo f e c o l o g i c a l z o n e st h a ta i rq u a l i t ya r r i v et h ea g r a d e ( 1 o ) a c c o u n t i n gf o r6 0 ，8 0 a n d6 0 o ft h et o t a l ， r e s p e c t i v e l y 5t h ec o m p a r a t i v e l ya n a l y z e dr e s u l to ns p a t i o - t e m p o r a lc h a n g eo fn a i co ft h e r et o u r i s ma r e a s w e l es h o w e d 鹪f o l l o w s i ns p r i n g ，s u m n l e ra n da u t u m n ，t h ev a l u eo fn a i cw a sa l lt i a n s h e n g q i a o n a t i o n a lf o r e s tp a r k b a i l i x i an a t i o n a lf o r e s tp a r k t o u r i s ma r e ao f q i n g x i l i n g ；硼舱a v e r a g eo f n a i c i nt i a n s h e n g q i a on a t i o n a lf o r e s tp a r kw e r e2 2t i m e sa n d4 0 t i m e s ，r e s p e c t i v e l y ，t ot h ea v e r a g eo f n a i ci nb m l k i an a t i o n a lf o r e s tp a r ka n dt o u r i s ma r e ao fq i n g x i l i n g ；t h et i m et h a tt h ev a l u eo fa i p r w a sl o w e rt h a n1 0a n dt h ea i rq u a l i t ya r r i v e dag r a d e ( 1 0 ) i nd i f f e r e n tt o u r i s mz o n e sw a sd i f f e r e n t ； t h es e a s o n a lc h a n g eo fn a i c ，a i a ia n da i p ri nd i f f e r e n tt o u r i s mz o n e sw a sd i f f e r e n t ；t h es e a s o n a l f l u c t u a t i o no fn a i c ，a i a ia n da i p ri nd i f f e r e n tt o u r i s mi ns p r i n g ，s u m n l e ra n da u t u m nw e r ea l l d i f f e r e n t 6t h er e s u l t si nt h er e l a t i o no fn a i cw i t hp l a n ti nf o r e s tw e r es h o w e da sf o l l o w s t h ed a i l y f l u c t u a t i o ni nf o r e s t e da 玎：笛w a sh i g h e rt h a nn o n f o r e s t e da r e a s ；t h en a i ci nf o r e s t e da r e a sw e r e o b v i o u s l y ( p 阔叶林 混交林 草地 灌丛。不同树种周围空气负离子 水平存在显著差异，吴际友等对8 种园林树种周围空气中的负离子水平研究结果为参试的8 种园 林树种周围空气中负离子水平排序依次是，沉水樟、罗汉松、木兰、木莲、南方木莲、金叶含笑、 乐昌含笑、中国鹅掌楸【柚1 。苏树权等对不同树种组成的林分利用空气质量评价指数进行林内空气 质量评价表明，阔叶树组成的林分，空气质量最好：而松树组成的林分空气质量较差【4 1 1 。此外， 吴楚才等人对马尾松纯林内空气负离子含量的研究结果表明，树龄、郁闭度、树高对空气负离子 均具有明显的影响，其中最大的影响因子是树龄，而胸径则没有显著的影响【2 3 1 。 1 1 6 2 水体与空气负离子之间关系的研究 水体的运动易于造成水分子的裂解，产生空气离子，水体对负离子浓度有较大的影响。许多 研究表明，水体的大小、类型以及距离水体的远近不同，其对水体环境中空气负离子浓度的影响 不同。一般来讲，瀑布、喷泉负离子浓度最高，江河等动态水体次之，湖泊，水塘等静态水体空 气负离子含量最低，距离水体越远其空气负离子含量越低。同时，水域的面积与空气负离子含量 呈正相关【玎】。 1 1 6 3 气象因子与空气负离子之间关系的研究 空气负离子的变化与气象因子有着十分密切的相关性。影响空气负离子浓度变化的气象因素 主要有空气温度、相对湿度、太阳辐射、风、雨、雾等因素。国内外许多学者对气象因素与空气 3 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 中负离子之间关系进行大量研究，但研究结果并不完全一致。 空气负离子与温、湿度关系德引冽学者r e i t e r 认为空气负离子与空气相对湿度呈显著负相 关。邵海荣 4 1 等认为空气负离子浓度与温度成正相关，与空气相对湿度呈负相关。厉曙光、吴楚 才 4 2 4 3 】认为空气负离子与气温呈极显著正相关而与空气湿度呈负相关。王继梅【4 3 1 的研究表明， 在一定范围内，随空气温度、湿度的增高空气负离子浓度不断增大，当温度和湿度同时变化时， 空气负离子变化率增大。 空气负离子与风的关系叶彩华、王金球、蒙晋佳等【6 删的研究结果发现空气中负离子浓度 与风速成正相关。而邵海荣 4 1 等认为，风速与空气负离子呈负相关。风向与空气负离子具有相关 性，处于下风向时空气负离子浓度高而处于上风向时空气负离子浓度低。 空气负离子与雨、雾的关系德国r e i t e r 发现，当天气良好、能见度高、湿度低或干热焚 风时，空气小离子浓度较高；当有大雾、空气湿度高时，空气小离子浓度明显降低。叶彩华等人 观测中发现，每逢雷阵雨或中雨以上的雨日出现后的第一、二天，空气中负离子浓度明显的增大。 在海滨，海浪越大，空气负离子浓度越高，如果雾越大，空气负离子浓度则越低i l4 5 l 。 另外，叶彩华的研究结果表明，空气负离子浓度与太阳辐射日总量呈正相关 6 1 。 1 1 7 空气负离子在功能和应用方面的研究 目前，随着人们对空气负离子研究的不断深入，有关空气负离子的理论和技术已被广泛应用 于很多领域，如医学、农业、工业、环境、旅游等各行各业。 1 1 7 1 在医疗和保健方面的研究进展 近年来的许多研究表明【4 j ，空气负离子如食物中的维生素一样，对人和动物虽然需要不多， 但长期缺少，就会影响机体的正常生理活动，甚至引起疾病。 国内外许多学者对空气负离子作用机理进行了研究并提出了相关假说k r u e g e r 、李安伯等人 首先提出了5 羟色胺说，认为空气负离子能降低血及组织内的5 一羟色胺，从而改善人体的各项 机制4 6 1 。k e l l o g g 等人则提出了空气离子作用的电理论假说，他认为人体内有一个内源直流电控 制系统，空气负离子是通过影响这个系统而产生较大效应的【4 7 1 。此外，夏廉博等人提出了空气负 离子作用的生物氧化说、0 2 。自由基说【稚4 9 1 。 空气负离子对人体的保健作用和辅助疗效大小与空气负离子浓度有关。医学家研究表明，空 气负离子浓度达到7 0 0 个c m 3 以上时才有益于人体健康，当浓度达到l 万个c m 3 以上时才能治病， 当负离子浓度大于或等于正离子浓度时，才能使人感到舒适，并对多种疾病有辅助治疗作用【4 】。 负离子的保健作用主要表现为：能调节神经系统功能，使神经系统的兴奋和抑制过程正常化； 可加强新陈代谢，促进血液循环，使血红细胞带电量增加，血沉减少，血小板和血蛋白增加，红 细胞上升，白细胞减少；可促进人体内形成维生素及贮存维生素的作用；能使肝、肾、脑等组织 的氧化过程加速，并提高其功能；能使气管壁松驰，加强管壁纤毛活动，改善呼吸系统功能；负 离子使血管扩张，改善循环系统功能具有增强人体的免疫能力作用【概5 6 1 。 另外，在城市环境和人工空调环境下生活的人群常常会由于空气中缺乏负离子而导致城市人 群“文明病和“空调综合症，的发生【3 3 矧。 4 保定市太行山三个旅游区空气负离子分布规律的研究 在临床医学方面，可用负离子来治疗或改善症状的疾病有呼吸系统疾病、血液和心血管系统 疾病、神经系统疾病、内分泌系统疾病、免疫系统、消化系统等疾病5 1 1 。此外，空气负离子还对 烧伤、溃疡、外伤病人的治疗恢复有促进作用；对某些细菌和病毒有杀灭和抑制作用；通过动物 试验证明，负离子还能有效的抑制肿瘤1 5 2 - 5 5 1 。 1 1 7 2 空气负离子在环境卫生方面研究 近年来许多研究表明，空气负离子具有明显的清洁空气的功能，主要表现在除尘、抑菌、除 菌、除臭等方面。如，空气负离子对小于0 0 1 1 a m 的微粒和工业上难以除去的飘尘有显著的沉降 效果；能有效的吸收和消除苯甲醛氨等刺激性气体，加速有机物氧化，清除日常生活中各类垃圾 所释放出的酸臭等异味气体：应用于新生儿室可减少细菌，预防新生儿感染；应用于公共场所， 可以清洁空气，减少灰尘；应用于办公场所，可以减少工作误差，提高工作效率；应用于工厂车 间、矿井，可以灭菌、除尘和提高工人的精神状态【3 5 5 7 5 引。 1 1 7 - 3 空气负离子应用于工、农业的研究 负离子能促使大麦、燕麦、莴苣生长，使液培植物生长率增加5 0 ，用负离子处理黄瓜，能 促进植物体内激素合成增效，增强某些酶的活力，提高植物保花、结实、座果率；生产上常被用 于处理植物果实等，有利于果实、蔬菜的保鲜【5 1 】；在畜牧业中使用可以提高家禽肉、蛋产量， 并提高孵化率【6 2 删。 另外，一些研究结果表明，空气负离子是生命所必须的，与活性氧抗氧化有关，实验中，动 物在缺乏空气负离子的环境中会加速死亡1 6 5 】；大鼠吸入空气负离子后，体内肝脑匀浆中线粒体的 呼吸率得到改善，a d p o ( 二磷酸腺苷) 的比值有所提高【的1 。 在工业上，利用离子发生器的离子风拉力冷却机械加工中车、磨、刨、钻等切削过程产生的 热。自来水经过预处理后，再经负离子发生材料处理而得来的负离子水，它具有偏碱性、不含细 菌、有呈离子态的矿物质等特性。饮用这种处理后的负离子水可中和体内过量的酸性，以维持身 体正常生理机能，被称为体内锖道夫”。负离子发生材料涂在建筑物外墙可减轻酸雨对建筑物的 损害，涂在内墙可使室内浮游灰尘、绒毛等物质被吸附，防止诱发鼻炎、气管炎等过敏性疾病。 制成涂料涂在汽车上可提高汽车外表的耐酸性和耐溶剂性1 6 列。 1 1 8 空气负离子在森林旅游环境中的研究 空气负离子作为一种新兴的旅游资源，其含量在风景资源评定中的比重达6 ，已成为区域 环境质量中的重要评价因子 6 8 1 。 目前，对森林旅游环境中空气负离子的研究主要集中于两个方面：一是对森林旅游环境中空 气负离子分布状况及变化规律的研究，许多学者已对多种森林旅游环境条件下空气负离子浓度及 变化规律进行了系统的研究 2 2 ，2 3 , 凹，7 3 1 。另一方面是对空气负离子资源在旅游环境中应用方式的研 究。 国内外森林旅游业利用负离子资源有两种方式：自然方式与人工方式。自然方式是通过对森 林旅游环境中空气负离子现场监测，选择富含空气负离子的区段，辅以必要的服务与设施，游客 5 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 在其中呼吸新鲜空气，达到强身治病的功效。如在我国。1 9 9 3 年吴楚才等人在桃源洞国家森林 公园建立了我国第一个负离子呼吸斟2 “2 9 4 0 1 。在湖南张家界金鞭溪推出了一条集健身旅游观光 于一体的天然氧吧健身游道。 人工利用方式是利用空气负离子产生机理，在人工造景过程中使空气离子化，提供给游客一 个富含空气负离子的康体环境【5 】。西德于8 0 年代开始研究人工负离子呼吸区的设计，利用水压力 喷射到成堆的枯枝上形成水幕，产生空气负离子，让游客进行“枝条浴”。我国太白山国家森林公 园，采用加压喷水喷头，使游泳池内矿泉水雾化，产生“勒纳德效应”使游泳池空气离子化，结果 很大程度上提高了周围环境中的空气负离子水平 6 8 1 。 1 2 研究意义 空气负离子被誉为空气中的维生素和生长素，具有改善人体生理机能、提高免疫力的功能， 并对人体多种疾病具有良好的辅助治疗作用 4 , 4 9 , 7 6 ) 。空气负离子在森林环境中具有较高浓度已被 许多研究所证实。近年来，随着人们对森林旅游环境中空气负离子研究的不断深入，人们已把空 气负离子作为森林旅游区重要的旅游资源和空气质量评价指标加以利用【5 】。因此，对森林环境中 空气负离子资源的研究，为森林旅游资源的开发利用具有十分重要的意义。 许多学者已进行过对森林环境中空气负离子分布规律的研究，但由于空气负离子与其周围许 多环境因素密切相关，其分布具有很大的时空差异性，研究结果亦不尽相同【彻】。太行山区森林 资源十分丰富，其森林生态系统在长期的演替过程中，受到地理位置、气候、水文、土壤以及地 形等多种因素的影响，形成了独特的森林生态环境类型。目前，对于该区域内森林环境中空气负 离子分布规律尚缺少系统的研究。 本试验在保定市太行山区森林植物主要生长季节( 4 - - 1 0 月) ，分别对该区域内具有代表性 的三个旅游区阜平天生桥国家森林公园，涞水野三坡百里峡国家森林公园和易县清西陵旅游区 内空气负离子时空分布变化规律；区域内空气负离子与其主要影响因子之间的关系进行了研究； 并同保定市内各主要功能区空气负离子的分布规律进行了比较研究。旨在为太行山区空气负离子 资源开发利用、科学指导人们进行山区旅游提供理论依据，同时也为保定市城市森林建设中游憩 林的规划与建设提供依据。 6 保定市太行山三个旅游区空气负离子分布规律的研究 2 1 易县清西陵旅游区概况 2 研究区概况 清西陵地区位于河北省易县境内，中心地理坐标为北纬3 9 0 2 0 ，东经1 1 5 0 2 1 ，泰陵广场拔海 高度9 8m ，山最高峰海拔l1 2 1m 。区域内西北高、东南低、境内岗峦起伏，群山环峙。该区属暖 温带大陆性季风气候，雨热同季，年均气温1 1 9 ，1 月份平均气温4 8 ，7 月份平均气温2 6 2 ， 年降水量5 7 4 m m ，无霜期1 9 0 d 。本区内土壤类型主要为褐土、碳酸盐褐土居多，另外还有淋溶 褐土，为洪积冲积扇形地，土壤为中性的砂壤土，山区稍偏酸性。清西陵地区是著名的旅游区， 清西陵是我国规模最大、保存最完整、品种最齐全的清代皇家陵墓群之一，2 0 0 0 年被列入世界文 化遗产名录，2 0 0 1 年被评为国家4 a 级景斟则。 2 2 涞水百里峡国家森林公园概况 百里峡国家森林公园位于河北省涞水县野三坡镇，中心地理坐标为北纬3 9 0 3 9 ，东经1 1 5 0 2 2 ， 海拔3 4 9 11 8 0m 。本区气候条件属暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干 燥。年平均气温1 1 2 ，年均降水量6 8 7r a i n ，多集中在夏季。地貌类型以喀斯特溶岩、河谷漫滩 地为主。植被类型属于暖温带半湿润区阔叶落叶林，人为干扰破坏后形成以次生杂木林、人工油 松林、阔叶林、杂木灌丛等为主的植被类型。百里峡由海棠峪、十悬峡和蝎子沟，三条峡谷组成， 为国家4 a 级旅游区l 引j 。 2 3 阜平天生桥国家森林公园概况 天生桥国家森林公园位于太行山东麓中段坨梁东北侧，河北省保定市阜平县境内。景区海拔 7 8 0 2 1 1 4m 。景区地理坐标为北纬3 8 0 5 1 - 3 8 0 5 5 ，东经1 1 3 0 4 6 1 1 3 。5 4 。该区气候属暖温带 半湿润大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷少雪。年平均气温1 2 5 。年降水量6 1 6m i l l ，无 霜期1 9 2d 。地质结构主要由片麻岩构成，岩石矿物成分复杂，纹理构造多变，许多地段出现斜 长角闪石片麻岩和斜长角闪花岗岩，变化程度较深，矿物之间排列明显，节理比较发育，时代为 太古宙，距今约2 8 亿年前以上，是太行山腹地坨梁巨大地理单元的重要组成部分。景区植被属 华北植物区系一半旱生森林丛草原植被区系。旅游区为中山和亚高山地貌特色的自然风景区，境 内峰峦叠嶂，沟壑纵横，溪瀑多姿，植被茂密，风景凶奇险秀，是集地貌、地质、冰川、生态、 人文等旅游资源为一体的独具特色的国家地质、森林公园，被誉为“太行深处的香格里拉”阿j 。 7 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 3 1 试验仪器 3 仪器与方法 本次试验空气正、负离子测定采用i t c - 2 0 1 a 型智能便携式空气负离子测试仪，该仪器能同 时记录空气温度、相对湿度及时间。 3 2 试验测点布设 3 2 1 清西陵旅游区测点布设 在清西陵4 种典型生境，平地针阔混交林区，低山丘陵人工林区，丘陵灌草区和河边湿地内， 各选择l 处观测区，并在每个观测区内分别设置3 个观测点。 观测区具体为，平地针阔混交林，位于昌陵碑楼东2 5i n ，乔木树种主要有毛白杨( p o p u l u s t o m e n t o s a ) 、油松( p i n u 3t a b u l a e f o r r a i s ) 、臭椿( a i l a n t h u sa l t i s s i m a ) 、刺柏( j u n i p e r u s f o r m o s a n a ) ， 幼苗及灌木有云杉( p i c e aa s p e r a t a ) 、华山松( p i m p se r m a m t lf r a n c h ) 、紫荆( c e r c i sc a n a d e n s i s ) ， 乔木层平均高1 7 2m ，平均郁闭度0 8 5 ：低山丘陵人工林区，位于卧龙山自然风景区丘陵地阴坡， 海拔l1 4m 。主要树种有侧柏( p l a t y c l a d u so r i e n t a l i s ) 、荆条( i 准t e xc h i n e n s i s ) ，并有少量油松分 布，平均乔木层高4 3m ，平均郁闭度0 8 5 ：丘陵地灌草区，位于卧龙山自然风景区丘陵地，西 南阳坡，海拔l1 8m ，主要树种有酸枣( z i z y p h u s j u j u b a ) 、杏( a r m e n i a c av u t g a r 西) 、荆条，平均 高度1 3m ，郁闭度0 2 5 ：河边湿地位于九风山南4 0m ，易水河附近，距水体4 5m 。 3 2 2 百里峡国家森林公园测点布设 在百里峡国家森林公园的5 种典型生境， 生境、谷底生境、低山次生林( 有水) 生境， 个观测点。 低山次生林( 无水) 生境、丘陵灌草区、小型瀑布 各选择1 处观测区，并在每个观测区内分别设置3 观测区具体为，谷底生境，位于金线悬针景点处，植被稀疏，仅有少量草本植物，海拔4 7 0m ； 低山次生林( 无水) 区，位于天亭景点处下方7 5m ，坡向阴坡，为乔木单层林分，主要树种有青 檀( p t e r o c e l t i st a t a r i n o w i i ) 、山杏( p r u n u sa r m n i a c a l ) 、山茱萸( c o m u so f f i c i n a l i s ) ，乔木层高 4 0m ，平均郁闭度0 7 5 ，海拔7 0 7m ；小型瀑布生境，位于距老虎嘴景点7m 处，植被稀疏，以 阴生草本植物为主，海拔4 3 7m ：低山次生林( 有水) 区，位于距十悬峡入口1 3 0 0m 处，为乔、 灌、草复层林结构林分，主要树种以青檀、荆条为主，乔木层平均高3 5m ，郁闭度o 8 ，生境内 有流动水，海拔5 2 4m 。丘陵灌草区，位于距景区大门南4 0 0m 处，主要树种以荆条、山杏、酸 枣等为主，平均层高1 6m ，郁闭度0 8 5 ，海拔3 5 6m 。 3 2 3 阜平天生桥国家森林公园测点布设 8 保定市太行山三个旅游区空气负离子分布规律的研究 在天生桥国家森林公园的典型生境，次生灌草丛( 有水) 区、暖温带阔叶混交林( 有水) 区、 谷底近水体区、寒温带针阔混交林( 无水) 区和高山草甸区内各选择1 处观测区，并分别每个观 测区内分别设置3 个观测点。 观测区具体为，次生灌草丛( 有水) 区，位于距景区停车场西1 5 0 m 处，主要树种有荆条、 胡枝子( l e s p e d e z ad a v u r c a ) ，平均层高3 8m ，郁闭度0 7 5 ，海拔1 0 3 7m ，距水体3 5m g 暖温 带阔叶混交林( 有水) 区，为乔、灌、草复层林结构林分，主要树种有山杨( p o p u l u sd a v i d i a n a ) 、 辽东栎( q u e r c u sl i a o t u n g e n s i s ) 等，乔木层平均高度5 2m ，距水体3 2m ，海拔1 4 2 2m ：谷底近 水体区，位于千层瀑下游5 5m ，海拔1 1 7 0m 。寒温带针阔混交林( 无水) 区，位于景点野营地 处，植被类型为乔木单层林结构类型，乔木层平均高度7 3m ，主要树种为白桦等( b e t u l a p t a t y p h f l t ) 、华北落叶松( l a r t xp r i n c i p i s r u p p r e c h t i i ) ，郁闭度0 9 5 ，海拔1 7 2 0m ；高山草甸区， 位于主峰百草陀处，植被以高山草本植物为主，平均高度o 7m ，盖度0 9 ，海拔高度2 1 0 6 m 。 3 3 试验方法 3 3 1 测点定位及测点空气离子观测方法 本试验采用g p s 进行空气离子观测点的地理坐标定位和测点之间、测点与参照物之间距离的 测量定位。 于2 0 0 7 年4 - - 1 0 月份森林植物主要生长季节，依据研究目的在所选测点上分别进行昼夜或 白天不同时段的空气离子及其相关因子的观测。为消除环境带来的误差，实验选择在大气状态相 对稳定，风向、风速变化不大的晴天进行。 空气离子测定时，在每个观测点的相互垂直的4 个方向上分别观测，待仪器稳定后，每个方 向分别取5 个波峰值，共2 0 个读数，取平均值作为该测点的空气离子值，进行分析。 试验中，不同测点上空气离子需同时进行测定的，使用经统一校正过的多台仪器进行同步测 定。由于测点较多，使观测不能同步进行的，为使各测点数据具有可比性，对所选测点均在同一 时段内测定完毕，并在该时段内对各测点进行重复观测，再分别将各测点所得数据取其均值，作 为该时段内测点上的空气离子值，进行分析。 3 3 2 所研究内容具体试验方法 3 3 2 1 清西陵旅游区空气负离子分布研究 ( 1 ) 清西陵空气负离子月变化研究于2 0 0 7 年4 1 0 月每月中旬在清西陵旅游区典型生境 所选测点上进行空气正、负离子观测。每月观测3d 。每天自8 ：o o 1 8 ：0 0 时，每2h 观测1 次，取3d 均值作为本月数据，进行月变化分析。 ( 2 ) 清西陵空气负离子日变化研究用空气离子月变化中5 月份、8 月份、1 0 月份所观测的 空气离子日变化数据值，分别代表清西陵森林植物主要生长季节春季( 3 - - 5 月) 、夏季( 6 8 月) 、 秋季( 9 1 1 月) 的空气离子日变化值，进行分析。 3 3 2 2 百里峡国家森林公园和天生桥国家森林公园空气离子分布研究 9 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 于2 0 0 7 年5 月份、8 月份、1 0 月份的每月中旬各选取3d ，在旅游区内各生境所选测点上， 进行空气离子的观测。每月观测3d ，每天自8 ：0 0 1 8 ：0 0 时，每隔2h 观测1 次，取3d 均值， 分别代表森林植物主要生长季节中各生境内春季( 3 - 5 月) 、夏季( 6 8 月) 、秋季( 9 1 1 月) 的空气离子浓度值，进行分析。 3 3 2 3 森林植被与空气负离子关系的研究 ( 1 ) 有林地与无林地空气负离子比较分析于2 0 0 7 年5 月2 8 3 0 日，3d 内在所选观测点 上，每天自8 ：o 卜1 7 ：0 0 时，每lh 观测一次。将3d 所测数据逐时平均，取其均值进行分析。 有林地测点位于昌陵碑楼东2 0m ，植被类型为人工针阔混交林，乔木层平均高1 7 2m ，郁闭 度0 8 ；无林地位于在昌陵广场中央，面积大于1 0 0 0m 2 。 ( 2 ) 不同结构类型林分内空气负离子分布比较在所选的3 种典型结构类型林分，乔、灌、 草复层结构林分，灌、草结构林分和草地观测点上，于2 0 0 7 年7 月1 0 1 3 日3d 内，每天自8 ： 0 0 1 7 ：0 0 时，每lh 观测一次，将3d 观测数据逐时平均，取其均值进行分析。 乔、灌、草复层结构林分位于吕陵碑楼东2 0m 处针阔混交林内，主要树种有油松、毛白杨、 华北珍珠梅( s o r b a r ak i r i l o w i i ) ，乔木层高1 7 3m ，面积大于6 0 0m 2 ，郁闭度0 9 。灌、草结构林 分位于九风山南7 5m 处，主要树种有榆叶梅( p r u n u st r i l o b a ) 、紫叶李( p r u n u sc e r a s i f e r a ) 等，平 均层高3 1m ，郁闭度0 8 5 ；草地位于河北农业大学教学实验林场西北1 2 5m 处，植物为禾本科 作物，面积大于1 8 0 0m 2 ，平均