太原东山林场森林空气负氧离子浓度研究

薛爱爱，马国强，廉梅霞

（山西林业职业技术学院，山西 太原 030009）

空气负氧离子是带有负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。通常，森林、海滨、瀑布、公园及一些旅游景区负氧离子浓度较高。空气负氧离子不仅具有去除空气中的尘埃、净化空气的作用，而且具有杀灭病毒和细菌的作用。浓度较高的空气负离子，能抑制多种病菌的繁殖，降低积压和消除疲劳，促进人体的新陈代谢，调节和促进人体的生长发育，增强机体免疫力，而且它还能对人的心理和生理机能产生促进作用[1]，被列为衡量空气质量优劣的重要指标，为森林生态系统功能价值评价和发展生态旅游提供了科学依据[2]。国内关于负氧离子的研究主要是负氧离子的浓度监测、分布规律以及影响因子等。本研究以山西太原东山实验林场为例，通过不同季节、不同地点、不同天气下负氧离子浓度监测，得出林场负氧离子浓度分布规律，为当地开发生态旅游、建立森林康养基地等提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

太原东山林场（115°41′~115°48′E，37°52′~38°00′N）位于太行山中段，属系舟山支脉。海拔1 200~1 710 m。林场植物资源丰富，乔灌木120多种，草本近350种，森林覆盖率高，区域气候为暖温带大陆性季风气候，年降水量平均442 mm，年蒸发量约1 877 mm[3]。本文通过对东山林场的的负氧离子浓度的研究，得出人们在东山林场进行森林浴的最佳时节与区域，为东山林场发展森林康养产业提供科学依据，促进康养产业的发展。

1.2 监测点选择

在东山林场根据不同的环境特点，针对不同林龄、郁闭度、海拔选取了3个监测点位，店上、流家河、堑沟，将3个点位进行空气离子测量，见表1。

表1 东山林场各测点基本信息Tab.1 The information of measuring spots in the east mountains forest farm

1.3 试验方法

2018年—2020年，用XDB-6800型空气负氧离子检测仪（测量误差±5%，测量量程1~3×108个/cm3）在每月中旬择3个晴朗、无风或微风天气，进行负氧离子的监测；还针对不同的天气状况雨天、晴天进行了对比监测。

2 结果与分析

2.1 大气负氧离子浓度的季节变化特征

根据3个监测点负氧离子浓度月变化图表明，见图1，东山实验林场负氧离子浓度季节变化特征明显。从2月开始逐月增加，到8月达到最大值，然后又逐渐降低。负氧离子浓度最高出现在夏季，浓度最低出现在冬季。呈现出夏季（6月—8月）>春季（3月—5月）>秋季（9月—11月）>冬季（12月—2月）特征。

图1 3个监测点负氧离子浓度月变化Fig.1Monthly changes in negative oxygen ion concentration at three monitoring points

2.2 负氧离子浓度空间分布特征

从空间分布上看，各监测点负氧离子浓度有差异，3个监测点的负氧离子浓度由高到低依次为：堑沟>流家河>店上。堑沟环境封闭，沟比较深，能够在沟底形成积水（雪），比较潮湿，人烟稀少，负氧离子浓度最高；流家河林龄、郁闭度较大，但离村庄近，人较多，环境比较开阔，负氧离子浓度次之；店上林龄、郁闭度最小，负氧离子浓度最低。

2.3 不同天气环境下负氧离子浓度变化特征

从图2、图3、可以看出不同天气状况下负氧离子浓度不同；雨天的负氧离子浓度明显高于晴天，降水有利于负氧离子浓度的增加。

图2 雨天负氧离子浓度的日变化特征（24 h）Fig.2 Diurnal variation of negative oxygen ion concentration in rainy days

图3 晴天负氧离子浓度的日变化特征（24h）Fig.3 Diurnal variation of negative oxygen ion concentration in sunny days

3 结论

太原东山实验林场夏季温度高，紫外线照射强烈，植物光合作用强、代谢活动旺盛，电离产生大量的自由电子；并且降水频繁，湿度大，空气相对洁净，因此负氧离子呈现出夏季最高特征；冬季草木大量凋零，植物光合作用微弱，空气湿度小，风沙大，空气中的悬浮颗粒物较多，空气污染相对严重，因此负氧离子浓度值冬季最低；春、秋次之。根据负氧离子划分表[4]，东山林场的春、夏、秋负氧离子浓度较高，有利于身体健康。3个监测点堑沟>流家河>店上，明显表现为靠近水边、植被郁闭度越高的环境，空气负离子浓度越高。负氧离子浓度也受到气象条件的影响，下雨天负氧离子浓度高于晴天。