河南中北部不同植被区空气负离子浓度变化分析

白保勋，陈东海，徐婷婷，沈植国，曹辉

1.郑州市农林科学研究所，河南 郑州 450005；2.河南省林业科学研究院，河南 郑州 450008

河南中北部不同植被区空气负离子浓度变化分析

白保勋1*，陈东海1，徐婷婷1，沈植国2，曹辉1

1.郑州市农林科学研究所，河南 郑州 450005；2.河南省林业科学研究院，河南 郑州 450008

为了研究不同植被区空气负离子浓度变化规律及其影响因素，在河南中北部森林、绿地、果园、农田4个植被区选择了8种主要植被类型，在2015年3月—2016年2月观测了空气正负离子浓度及主要气象要素，调查了各植被区主要植被类型的覆盖率，并根据不同植被类型的空气负离子浓度及覆盖率，采用加权平均数法计算出各植被区空气负离子浓度。结果表明，在不同植被类型中，空气负离子日变化规律为：刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、女贞Ligustrum lucidum、广玉兰Magnolia grandiflora、樱桃Cerasus pseudocerasus、葡萄Vitis vinifera多为双峰曲线，小麦Triticum aestivum +玉米Zea mays、小麦+花生Arachis hypogaea及无植被区多为单峰曲线。空气负离子的年变化规律为：各植被类型均为单峰曲线，峰值出现在6—8月。空气负离子年平均浓度：刺槐（448 ion∙cm-3）＞侧柏（438 ion∙cm-3）＞樱桃（328 ion∙cm-3）＞葡萄（321 ion∙cm-3)＞小麦+玉米（314 ion∙cm-3）＞小麦+花生（309 ion∙cm-3）＞女贞（309 ion∙cm-3）＞广玉兰（302 ion∙cm-3）。在不同的植被区中，空气负离子浓度日变化规律为：森林为双峰曲线，绿地、果园、农田为单峰曲线。空气负离子年变化规律为：森林、绿地、果园为单峰曲线，峰值出现在7月或8月；农田为双峰曲线，峰值分别出现在7月与11月。年平均空气质量指数：森林（413 ion∙cm-3）＞果园（305 ion∙cm-3）＞农田（302 ion∙cm-3）＞绿地（299 ion∙cm-3）。森林、绿地的空气负离子浓度与温湿度呈显著正相关性；果园空气负离子浓度与气温呈极显著正相关性；农田空气负离子浓度与温湿度相关性不显著。

植被类型；植被区；空气负离子；空气质量；气象因子

空气中负离子产生的方式有物理方式与生物方式两种，水分子裂解属于物理方式，土壤、植物等与空气离子交换所产生的负离子为生物方式（曾曙才等，2006；Pino et al.，2013）。较高浓度的空气负离子能抑制多种病菌的繁殖，促进人体的新陈代谢与生长发育，消除疲劳，增强机体免疫力，对人的心理和生理机能产生促进作用（谢雪宇，2014；Tikhonov et al.，2004）。空气负离子浓度已经成为衡量一个地区空气清洁度的重要指标之一（邵海荣等，2005；黄彦柳等，2004）。

国外研究主要集中在空气负离子对生物机体的生物学效应（Goel et al.，2005；Suzuk et al.，2008）、临床医学应用（Sirota et al.，2008）等方面。国内对森林、绿地植被与不同环境下空气负离子浓度进行了大量研究，在不同植被类型与环境条件下，空气负离子浓度差别较大（王洪俊，2004；韦朝领等，2006），人口密集的城区、工矿区空气负离子浓度偏低，而城郊与城市绿地空气负离子浓度高于以上地区，森林空气负离子浓度较高，瀑布、海洋与喷泉周围的空气负离子浓度最高（倪军，2005；王薇，2014）。

当前，对不同植被类型森林与绿地空气负离子浓度的研究较多（冯鹏飞等，2015；曾曙才等，2007），而对不同植被区，尤其是农田与果园人工植被空气负离子的研究较少。植被区是指大范围分布的，有一个优势群落的复合体。不同植被区地形条件与植被类型差别较大，可能对空气负离子浓度产生较大影响。通过对不同植被区中不同植被类型与无植被区空气负离子浓度时空变化进行对比研究，了解不同植被区空气负离子浓度的变化规律，以期为农业大气环境质量评价与观光旅游规划提供依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

河南中部和北部地区的土壤、气候条件相近，均属暖温带大陆性季风气候区，四季分明，雨热同期，年平均气温14.3 ℃；年平均降水量640.9 mm，无霜期220 d，全年日照时间约2400 h。地势西高东低，由西往东地形依次为山区、丘陵、平原。植物资源丰富，地带性植被为暖温带落叶阔叶林。

河南中北部地区在植物区系划分上，属于暖温带落叶阔叶林植被型，跨2个植被区（张鹤龄，1987；王遂义等，1989）。京广铁路以东，属豫东平原栽培作物植被区，人工栽培的作物以小麦（Triticum aestivum L.）、玉米（Zea mays L.）、花生（Arachis hypogaea L.）等为主。京广铁路以西属豫西山地、丘陵、台地落叶阔叶林植被区，主要林木种类为刺槐（Robinia pseudoacacia L.）、侧柏（Platycladus orientalis L.）等。

近年来，河南中北部丘陵地区的果树产业发展迅速，果园面积不断增加，城市绿地植被类型与结构变化较大。当地落叶果树主要有葡萄（Vitis vinifera Linn.）、樱桃（Cerasus pseudocerasus (Lindl.) G.Don.）等；城市绿地主要树种有女贞（Ligustrum lucidum Ait.）、广玉兰（Magnolia grandiflora Linn.）等。根据植被区划分、果园以及城市绿化发展情况，在平原农田、城市绿地、丘陵果园与山地森林4个植被区，选择典型的植被类型及无植被区进行空气负离子监测，分析空气离子浓度与主要气象因子的变化关系。

1.2 研究方法

1.2.1 观测样地选择

在焦作市林场（豫西山地森林，主要树种为侧柏、刺槐）、郑州市绿城广场（平原城市绿地，主要树种为广玉兰、女贞）、荥阳邙岭（丘陵果园，主要果树为葡萄、樱桃)与开封尉氏县老郭庄农田（豫东平原农田，主要种植小麦、玉米、花生，轮作方式为小麦+玉米或小麦+花生）4个植被区选择典型植被类型与无植被区，设置样地观测空气正负离子浓度、气象因子。在各植被类型中设置20 m×20 m的样地，在附近无植被的区域设置同样规格的对照样地。调查各植被区植物覆盖率，作为植被区负离子浓度测算的依据之一。

1.2.2 观测仪器

用美国生产的AIC-1000空气负离子检测仪测定空气正负离子的浓度，该仪器正负离子测定范围10～1999999 ion∙cm-3。采用上海耶茂仪器仪表有限公司生产的隆拓DTH-01膜盒式气压温湿度表测定空气温度与相对湿度。

1.2.3 观测方法

在2015年3月—2016年2月的每月中旬，选择3个晴朗、无风或微风天气，分别在各个监测点，于7:00—21:00每隔2 h测定距地面1.3 m处各主要植被类型与无植被区的空气正负离子浓度、气温与相对湿度。每次观测均在互相垂直的4个方向读取3个有效读数，每个读数重复3次，取4个方向的平均值作为这个时间的观测值。取3 d观测值的平均值作为当月最终的观测数据。

1.2.4 植被区空气负离子浓度计算

根据不同植被区中各主要植被类型内与无植被区空气负离子浓度及植被覆盖率，采用加权平均数法，计算各植被区的平均空气负离子浓度。

1.2.5 空气质量评价

单极系数计算公式为（王晓磊等，2013）：

式中，q为单极系数，n为空气正离子浓度，n-为空气负离子浓度。

采用安倍空气质量指数进行空气质量评价，计算公式如下（石强等，2004）：

式中，CI为安倍空气质量评价指数，q为单极系数，n-为空气负离子浓度。

1.2.6 数据处理

采用Excel软件计算观测数据，SPSS 19.0计算标准差，分析空气负离子浓度与气象因子相关性；用Sigmaplot 12.0绘制曲线图。

2 结果与分析

2.1 不同植被类型与无植被区空气负离子浓度变化

2.1.1 空气负离子浓度日变化

在春季，对照（无林地）、侧柏与刺槐林中空气负离子浓度变化均为双峰曲线，对照与侧柏林中空气负离子浓度的2个峰值分别出现在11:00与19:00，而刺槐林分别出现在9:00与17:00（图1a）。对照、广玉兰与女贞林中空气负离子浓度变化均为单峰曲线，广玉兰林中空气负离子浓度的峰值出现在15:00；对照与女贞林中空气负离子浓度的峰值出现在11:00（图1b）。对照（无植被）、葡萄与樱桃园中空气负离子浓度变化均为单峰曲线，其峰值均出现在13:00（图1c）。对照（无植被）、小麦+玉米与小麦+花生于7:00空气负离子浓度较高，其变化规律均为单峰曲线，峰值均出现在17:00（图1 d）。

在夏季，对照与刺槐林中，早晨空气负离子浓度较高，其他时间空气负离子浓度变化为双峰曲线，对照与刺槐林中空气负离子浓度的峰值分别出现在11:00与17:00；侧柏林中空气负离子浓度呈现出先降低后升高的趋势（图2a）。对照、广玉兰与女贞林中空气负离子浓度在7:00较高，对照空气负离子浓度为单峰，峰值出现在13:00；广玉兰与女贞林中空气负离子浓度的变化均为双峰曲线，广玉兰林中空气负离子浓度的峰值分别出现在13:00与17:00，女贞林中空气负离子浓度的峰值分别出现在11:00与17:00（图2b）。对照、葡萄、樱桃园中空气负离子浓度变化为单峰曲线，对照的峰值出现在15:00，葡萄与樱桃的峰值均出现在13:00（图2c）。对照、小麦+玉米与小麦+花生空气负离子浓度变化规律均为双峰曲线，对照的峰值分别出现在13:00与19:00，小麦+玉米与小麦+花生的峰值分别出现在15:00与19:00（图2d）。

图1 春季空气负离子浓度日变化Fig.1 Diurnal variation of air negative ion concentration in spring

图2 夏季空气负离子浓度日变化Fig.2 Diurnal variation of air negative ion concentration in summer

图3 秋季空气负离子浓度日变化Fig.3 Diurnal variation of air negative ion concentration in autumn

在秋季，对照空气负离子浓度为单峰曲线，峰值出现在13:00；侧柏与刺槐林中空气负离子浓度变化为双峰曲线，侧柏林中空气负离子浓度的峰值出现在13:00与19:00；刺槐林中空气负离子浓度的峰值分别出现在9:00与19:00（图3a）。对照、广玉兰、女贞林中空气负离子浓度变化为双峰曲线，其峰值均出现在11:00与19:00（图3b）。对照、葡萄与樱桃园中空气负离子浓度变化均呈现先降低后升高的趋势，15:00空气负离子浓度最低（图3c）。对照、小麦+玉米与小麦+花生在7:00与21:00空气负离子浓度较高，其白天变化规律为单峰曲线，峰值均出现在15:00（图3d）。

在冬季，对照在21:00空气负离子浓度较高，空气负离子浓度变化为单峰，峰值出现在11:00；侧柏与刺槐林在7:00与21:00空气负离子浓度较高，白天均为单峰曲线，峰值出现在15:00与13:00（图4a）。对照、广玉兰与女贞林中空气负离子浓度变化为单峰曲线，对照与广玉兰林中空气负离子浓度的峰值出现在15:00，女贞林中空气负离子浓度的峰值出现在17:00（图4b）。对照、葡萄与樱桃园中空气负离子浓度变化为单峰曲线，其峰值均出现在13:00（图4c）。对照、小麦+玉米与小麦+花生空气负离子浓度变化规律为单峰，其峰值均出现在13:00（图4d）。

在不同的季节，空气负离子浓度日变化是植物光合作用及小气候等综合作用的结果。在春季，早晨植物光合作用较弱，空气负离子浓度较低，随着太阳辐射增强，植物光电效应逐渐增强，在空气负离子浓度达到峰值后，随着温度降低，空气负离子浓度降低。在夏季，早晨空气湿度较高，空气负离子浓度较高；随着温度升高、空气湿度降低，空气负离子浓度降低；然后随着光合作用增强，负离子浓度增加，出现了第1个峰值；中午前后，由于气温升高、相对湿度降低，植物出现光合“午休”现象，导致空气负离子浓度处于低谷；随着太阳辐射的减弱，空气相对湿度逐渐增大，空气负离子浓度达到第2个峰值。在河南中北部，秋季气温仍然比较高，有些树种进入第2个生长期，所以山区森林与绿地林地中空气负离子浓度变化规律与夏季相似；秋季果树叶片已经部分干枯，光合作用减弱，对空气负离子影响较小，果园中空气负离子浓度主要与小气候相关，在气温较高的中午，湿度较低，空气负离子含量最低；农作物在秋季生长旺盛，光合作用强烈，空气负离子浓度呈单峰型。除了农作物，其它植被在冬季均已停止生长，空气负离子浓度主要受到气象因子影响，温度较高时空气运动较为强烈，负离子浓度较高，所以其变化规律均为单峰。

2.1.2 空气负离子浓度年变化

图4 冬季空气负离子浓度日变化Fig.4 Diurnal variation of air negative ion concentration in winter

森林区（对照、侧柏、刺槐林）、城市绿地区（对照、广玉兰与女贞林）、果园区（对照、葡萄、樱桃）、农田中（对照、小麦+玉米、小麦+花生）的空气负离子浓度年变化均为单峰曲线，森林区、绿地区、农田区的峰值均出现在7月（图5a、图5b、图5d）。果园区的樱桃园中空气负离子浓度变化的峰值出现在6月；对照与葡萄园中空气负离子浓度的峰值出现在8月（图5c）。

空气负离子年平均浓度由大到小的顺序为：刺槐（448 ion∙cm-3）、侧柏（438 ion∙cm-3）、樱桃（328 ion∙cm-3）、葡萄（321 ion∙cm-3）、小麦+玉米（316ion∙cm-3）、小麦+花生（314 ion∙cm-3）、女贞（309 ion∙cm-3）、广玉兰（302 ion∙cm-3）。

图5 空气负离子浓度年变化Fig.5 Annual variation of air negative ion concentration

一方面，在夏季（6—8月），植物枝叶的尖端放电、光合作用过程的光电效应及挥发性物质的释放均会促使空气电解；另一方面，温度升高会加速分子或原子热运动，导致相互间碰撞几率增高，氧分子电离作用增强。而在冬季（12月—次年2月），上述作用减弱，空气污染严重，导致空气负离子损耗增加，空气负离子含量低。秋季（9—11月）与春季（3—5月）空气负离子生产量低于夏季而高于冬季。不同植被类型的空气负离子年平均浓度主要与其光合特性、群落结构有关，通常情况下，光合作用强烈，结构较为复杂的群落，有利于空气负离子的产生。

2.2 不同植被区空气负离子浓度变化

调查结果表明，焦作市林场森林覆盖率为79.6%，郑州城市绿地覆盖率为36%，荥阳果岭果树覆盖率为76.3%，开封尉氏农作物覆盖率为82.5%。根据各植被区不同植被类型空气负离子浓度与覆盖率，采用加权平均数法计算不同植被区空气负离子浓度。

2.2.1 空气负离子浓度日变化

在春季，森林植被区空气负离子浓度变化为双峰曲线，峰值分别出现在9:00与17:00；城市绿地区空气负离子浓度呈单峰曲线，峰值出现在15:00；果园区空气负离子变化呈单峰曲线，峰值出现在13:00点；农田区空气负离子浓度于7:00较高，随着时间推移逐渐降低，在11:00达到最小值，其变化呈现出单峰曲线，在17:00达到最大值，再随着时间推移，空气负离子浓度降低（图6a）。

在夏季，各植被区7:00空气负离子浓度均较高，除了果园区为单峰曲线外，其它植被区均为双峰曲线。森林植被区空气负离子浓度的峰值分别出现在11:00与17:00，城市绿地区的峰值分别出现在13:00和17:00，农田区的峰值分别出现在13:00与19:00；果园区的峰值出现在15:00（图6b）。

在秋季，森林与绿地区空气负离子浓度的变化为双峰曲线，森林区的峰值分别出现在13:00与19:00，绿地区的峰值分别出现在11:00和19:00。果园区空气负离子浓度随着时间推移而降低，在15:00达到最低值，再随着时间的推移其浓度增加。农田区空气负离子浓度变化为单峰曲线，峰值出现在15:00（图6c）。

在冬季的7:00与21:00，森林区空气负离子浓度较高，森林与农田变化规律均为单峰曲线，其峰值均出现在13:00。绿地与果园区空气负离子浓度变化也呈单峰曲线，其峰值均出现在15:00（图6d）。

表6 不同植被区空气负离子浓度日变化Fig.6 Diurnal variation of air negative ion concentration in different vegetation regions

不同植被区空气负离子浓度日变化主要受到主要植被类型与无植被区及其所占比例的影响，空气负离子浓度的日变化主要取决于有植被区与无植被区的日变化。

2.2.2 空气负离子浓度年变化

森林、绿地、果园区空气负离子浓度均为单峰，森林的峰值出现在7月，绿地与果园的峰值出现在在8月。农田区空气负离子浓度呈双峰变化，峰值分别出现在7月与11月（图7）。

图7 不同植被空气负离子浓度年变化Fig.7 Annual variation of air negative ion concentration in different vegetation regions

不同植被区空气负离子年平均浓度由大到小的顺序为：森林（413 ion∙cm-3）、果园（305 ion∙cm-3）、农田（302 ion∙cm-3）、绿地（299 ion∙cm-3）。

与空气负离子日变化相似，不同植被区空气负离子浓度年变化主要受各主要植被类型与无植被区及其所占面积比例的影响。农田空气负离子浓度年变化出现双峰主要与农作物轮作有关，在玉米与花生收获之后到小麦种植之间，农田闲置了1个月左右，该时期空气负离子浓度较低，而后其值随着小麦生长的逐渐加快而增加。

2.2.3 空气质量评价指数

在冬季，森林区空气质量评价指数值最高，其后依次为果园、绿地与农田区；在春季，森林的空气质量指数值最高，其后依次为果园、农田、绿地；在夏季，果园的空气质量指数值最高，其后依次为森林、农田、绿地；秋季农田空气质量指数值最高，其后依次为森林、果园、绿地。全年空气质量指数值以森林最高，其后依次为果园、农田、绿地（表1）。

空气质量评价指数是衡量不同植被区空气清洁度的重要指标，其值主要受到空气正负离子浓度的影响，空气负离子浓度含量高而正离子含量较低的环境，其空气清洁度高。森林环境更有利于负离子产生，清洁度最高，其次为果园、农田，城市绿地在城市中所占面积较小，且城市空气污染严重，不利于空气负离子保存，故空气负离子寿命短，空气清洁度较低。

表1 不同植被区空气质量评价指数Table 1 Air quality evaluation index in different vegetation regions

2.2.4 气象因素对空气负离子浓度的影响

采用SPSS 19.0软件对不同植被区12个月空气负离子浓度与温湿度的相关性进行了分析，结果表明，森林区空气负离子浓度与温度呈极显著正相关，与湿度呈显著正相关；绿地区空气负离子浓度与温度、湿度均呈极显著正相关；果园区空气负离子浓度与温度呈极显著正相关，而空气负离子浓度虽随湿度增加而增加，但相关性不显著；农田空气负离子浓度随着温湿度的增加而增加，但相关性不显著（表2）。

河南中北部为典型的大陆性气候，四季分明，降雨量少，主要集中于夏季，其它季节降雨较少。夏季由于空气湿度较高，空气负离子受湿度影响较大，其它季节，尤其是冬春季节，天气非常干燥，湿度对负离子的影响较小，同时由于温度是影响植物光合作用的主要因素之一，所以空气负离子浓度主要与温度相关。果园、农田为受人类活动影响较大的植物群落，在干旱季节灌溉量较大，灌溉主要为了满足果树与农作物生长发育的需要，灌溉后空气湿度高于其它植被区，所以空气湿度对空气负离子浓度影响较大，在没降雨又没灌溉的时段空气负离子浓度主要受气温影响，人类活动扰乱了自然因素对空气负离子的影响，导致空气负离子浓度与某些气象因子相关性不显著。

3 结论与讨论

3.1 讨论

在冬季，各植被类型空气负离子浓度日变化呈单峰曲线，其它季节一般呈双峰曲线，峰值出现时间无明显变化规律，不同植被类型峰值出现的时间不同，这些变化主要受植物光合作用及气象因子变化的影响。已有的研究一般选择在不同季节对空气负离子浓度进行观测，将不同植被类型的年变化归结为不同季节的变化。本研究连续12个月对不同植被类型的空气负离子浓度进行了观测，在月尺度上探讨空气负离子浓度变化，各植被类型空气负离子浓度年变化呈单峰，峰值出现在夏季6—8月，最而谷值出现在1月或12月。

表2 不同植被区空气负离子浓度与温湿度相关性Table 2 Correlation between air ion concentration and temperature as well as humidity

国内外对不同植被类型，尤其是森林与绿地中不同植被类型空气负离子的研究较多（谭远军等，2013），很少从植被区的角度探讨空气负离子变化规律。不同植被区的空气负离子浓度与其下垫面类型、结构等因素有很大关系。群落结构复杂的下垫面对空气负离子浓度的增加作用最显著，不透水下垫面的空气清洁度等级低（倪军，2005）。山区地形变化较大，森林结构复杂，层次多，风向与风力往往受到地形与植被的影响，有利于负离子的产生（周斌等，2011）。城市绿地呈带状或块状分布于城市之中，结构一般比较简单，植被覆盖率低，市内整体空气质量较差，负离子寿命较短。果园位于丘陵地带，植被覆盖率高，负离子含量较高。农田位于平原区，地势平坦，农作物比较低矮，比山区森林的空气负离子浓度低，但是秋冬季，大部分树木停止生长，而小麦仍然旺盛生长，有利于空气负离子生产，故冬季农田负离子浓度较高。

在不同气象条件下，大气中的紫外线、宇宙射线、放射性物质等变化较大，对空气负离子的产生与寿命影响较大。气象条件也影响植物的新陈代谢，进而影响空气负离子的浓度。晴天光线强，紫外线丰富，植物光合作用较强，有利于空气负离子产生（蒙晋佳等，2005）。雨后空气湿度大，尘埃少，植物光合作用强烈，有助于空气负离子生产，故雨后晴天空气负离子浓度远远高于干燥晴天（张双全等，2011）。考虑到气象因素对空气负离子浓度影响较大，本研究选定在每月中旬，晴朗微风天气测定各植被类型的空气负离子浓度，以减小由于气象因素的差异而造成的误差。

气象因子是影响空气负离子的重要因素，但由于研究环境的特殊性和复杂性及监测仪器的不统一，目前空气负离子与气象因子的相关性很难得出统一结论（曾曙才，2006）。本研究发现，层次较复杂的植被区，如山区森林、城市绿地空气负离子浓度与温湿度均呈极显著或显著相关；丘陵果园空气负离子浓度与温度相关性显著，与湿度相关性不显著；平原农田结构较为简单，地势平坦，空气负离子浓度与温湿度相关性不显著，说明空气负离子浓度与温湿度的相关性与下垫面及群落结构有关。果园与农田，受人为影响较大，空气湿度受到灌溉的影响，对空气负离子产生的作用变化较大，所以空气负离子浓度与湿度相关性较弱。

当前，观光旅游业发展迅速，基于空气负离子的保健养生项目，可以充分利用空气负离子资源（章志攀等，2006）。山区森林、丘陵果园、平原农田空气负离子含量较高，适合开展观光旅游。在河南中北部、西部山区综合环境质量较高、人文景观较多的地区，可以开展森林游憩；在丘陵果园区，可以建立观光采摘果园，开展休闲观光与采摘活动；在豫东平原农区，依托典型的农业景观，结合悠久的传统农业文化，建立农业观光园，能够满足城乡居民对农业观光旅游的需求。对不同植被区空气负离子的研究结果可作为观光旅游开发与园区规划的依据。

3.2 结论

（1）不同季节，森林、绿地与果园的空气负离子日变化多为双峰曲线，而农作物与无植被区多为单峰曲线；，各植被类型及无植被区空气负离子的年变化均为单峰曲线，峰值出现在6—8月；空气负离子年平均浓度：刺槐＞侧柏＞樱桃＞葡萄＞小麦+玉米＞小麦+花生＞女贞＞广玉兰。

（2）在不同的植被区中，不同季节空气负离子浓度日变化规律为：森林为双峰曲线，绿地、果园、农田为单峰曲线。空气负离子年变化规律为：森林、绿地、果园为单峰曲线，峰值出现在7月或8月；农田为双峰曲线，峰值分别出现在7月与11月。

（3）年平均空气质量指数：森林＞果园＞农田＞绿地；森林、绿地空气负离子浓度与温度、湿度呈显著正相关性；果园空气负离子浓度与气温呈极显著相关性；农田空气负离子浓度随着温湿度增加而增加，但相关性不显著。

（4）当前观光旅游业发展迅速，基于空气负离子的保健养生项目，可以充分利用空气负离子资源，对不同植被区空气负离子的研究结果可以作为观光旅游开发与园区规划的依据。

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Differences in the Changes of Negative Air Ion Concentration among Different Vegetation Types in North Central Henan Province, China

BAI Baoxun1, CHEN Donghai1, XU Tingting1, SHEN Zhiguo2, CAO Hui1
1.Zhengzhou Agriculture and Forestry Science Institute, Zhengzhou 450005, China; 2.Henan Academy of Forestry, Zhengzhou 450008, China

In order to learn the change characteristics and their impact factors of negative air ion concentrations in eight main vegetation types of four different vegetation regions in North central region of Henan Province, the air ion concentration, main meteorological factors and vegetation coverage were observed fromMar.2015 to Feb.2016.The negative air ion concentrations of vegetation regions were calculated according to the coverage and negative air ion concentrations of each vegetation type based on the weighted average method.The result demonstrated that the diurnal variation of negative air ion concentration showed a curve with two peak in the Robinia pseudoacacia L., Platycladus orientalis L., Ligustrum lucidum Ait., Magnolia grandiflora Linn., Cerasus pseudocerasus (Lindl.) G.Don, and Vitis vinifera Linn., and the diurnal variation showed a curve with one peak in the Triticum aestivum L.+Zea mays L.and Triticum aestivum L.+Arachis hypogaea L..The diurnal variation of air negative ion concentration presented a single or double peak curve in different season.The annual variation of negative air ion concentration showed a curve with one peak in June-August for all the vegetation types.The mean negative air ion concentration of different vegetation types in a year was in the order of Robinia pseudoacacia L.(448 ion∙cm-3)＞Platycladus orientalis L.(438 ion∙cm-3)＞Cerasus pseudocerasus (Lindl.) G.Don (328 ion∙cm-3)＞Vitis vinifera Linn.(321 ion∙cm-3)＞Triticum aestivum L.+Zea mays L.(314 ion∙cm-3)＞Triticum aestivum L.+Arachis hypogaea L (309 ion∙cm-3)＞Ligustrum lucidum Ait.(309 ion∙cm-3)＞Magnolia grandiflora Linn.(302 ion∙cm-3).The diurnal variation of air negative ion concentration showed a curve with two peaks in forest, and the diurnal variation showed a curve with one peak in greenbelt, orchard and farmland.The annual variation of air negative ion concentration showed a curve with one peak in June or August in forest, greenbelt and orchard, while the annual variation of negative air ion concentration showed a curve with two peaks in July and November in farmland.The mean air quality index of different vegetation regions in a year was in the order of regions forest (413 ion∙cm-3)＞orchard (305 ion∙cm-3)＞farmland (302 ion∙cm-3)＞greenbelt (299 ion∙cm-3).The air negative ion concentration in the forest and greenbelt were significantly positively correlated with air temperature and relative humidity, but similar situation was not found in the farmland.The air negative ion concentration in orchard was significantly positively correlated with air temperature, not with the relative humidity.

vegetation type; vegetation region; negative air ion; air quality; meteorological factor

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.10.006

X16; S181

A

1674-5906（2016）10-1629-09

白保勋, 陈东海, 徐婷婷, 沈植国, 曹辉.2016.河南中北部不同植被区空气负离子浓度变化分析[J].生态环境学报, 25(10): 1629-1637.

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国家农业科技成果转化资金项目（2013GB2D000294）；郑州市重点科技攻关项目（20130244）

白保勋（1965年生），男，副研究员，博士，主要从事都市农业与环境生态研究。E-mail: baibaoxun@126.com *通信作者

2016-08-16