肖楠，李峰，王炜烨，张慧翩，郁永英

(1.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005；2.黑龙江省森林植物园，黑龙江 哈尔滨 150040)

黑龙江省森林植物园不同类型林分空气负离子分布规律研究

肖楠1，李峰1，王炜烨1，张慧翩1，郁永英2

(1.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005；2.黑龙江省森林植物园，黑龙江 哈尔滨 150040)

利用KEC-900负离子检测仪对黑龙江省森林植物园不同类型林分空气负离子浓度进行定点观测。结果表明：园内各类型林分空气负离子浓度日变化多存在1～2个峰值，峰值出现的时间为早晨或晚上，负离子浓度日最高值出现在白桦林，达到1 815个·cm-3。负离子浓度年变化分别在7月和9月存在峰值，7月红皮云杉林分空气负离子浓度最高，达到1 284个·cm-3。

空气负离子；分布规律；观测

近年来，随着人们对空气负离子的医疗保健、杀菌、除尘等各项功能认识的加深,空气负离子的研究已越来越受到人们的重视。现在,空气负离子被誉为“空气维生素和生长素”，其浓度水平已成为评价一个地方空气清洁度的指标[1]。空气负离子作为重要的生态旅游资源已经得到人们的普遍认可。对黑龙江省森林植物园不同林分类型进行负离子观测研究，旨在了解城市森林空气负离子分布规律及其影响因素，以期为合理开发和充分利用自然环境中的空气负离子提供参考。在此基础上，可以科学地指导城市规划、植物配置以及城市居民的户外活动，人为对现有的城市森林、绿地进行干预，调节大气向高负离子浓度的方向发展，从而改善人居环境的空气质量。

1 试验地区概况

黑龙江省森林植物园位于哈尔滨市香坊区，占地面积136 hm2，是我国最具代表性的东北寒温带植物园。园内建有风格各异的树木标本园、药用植物园、春园、剪型树木园、郁金香园、珍稀濒危植物园、秋叶冬景园、百花园、观果园、蔷薇园、杨柳园等13处植物专类园。园内栽植有东北、华北、西北及部分国外植物1 200余种。

2 研究方法

2.1 观测仪器

观测采用日本产的KEC-900型负离子测试仪。

2.2 观测方法

2.2.1 固定观测点选取 在植物园内选择6个固定观测地点。第1观测点是红松林分，林龄约50 a，郁闭度为0.5,树高10 m，胸径平均25.7 cm；第2观测点是水曲柳林分，林龄约50 a，郁闭度为0.7，树高15 m；第3观测点是黄波椤林分，林龄约40 a，郁闭度为0.8，树高8 m，胸径平均16.2 cm；第4观测点是红皮云杉，林龄约50 a，郁闭度为0.6，树高12 m，胸径平均19.9 cm；第5观测点是白桦林，林龄约30 a，胸径15.6 cm，郁闭度为0.6，树高8 m；第6观测点是植物园中的风车空旷地小广场，作为对照点。

2.2.2 观测时间与数据选取 2016年5—9月，每月中旬选取无风晴朗的一天进行观测，观测时间为8:00—16:00。每个观测点设置两台仪器进行同时观测，每隔2 h观测1次。每次观测时，读取15个负离子及15个正离子数据记录，以15个观测数据的平均值作为此次观测的数据。每天观测5次，每次获得观测数据30个，6个观测点，共计900个有效数据。5月至9月，全年共观测5次，全年共获得有效数据4 500个。

2.3 数据处理与分析

所有数据采取Excel 2003软件处理，在研究不同林分类型及不同月份之间空气负离子浓度时，采用单因素方差分析。

3 研究结果

3.1 植物园5月空气负离子

2016年5月植物园空气负离子分布规律，见表1。

表1 植物园5月负离子浓度 个·cm-3

图1 植物园5月负离子日变化曲线

由表1及图1可知，植物园5月的空气负离子存在1个峰值，出现在8：00，黄波椤负离子浓度最高值达到990个·cm-3。最低值为红皮云杉林分，早8：00负离子浓度为470个·cm-3。

3.2 植物园6月空气负离子分布规律

2016年6月植物园空气负离子浓度观测数值，见表2。

表2 植物园6月负离子浓度 个·cm-3

图2 植物园6月负离子日变化曲线

由表2及图2可知，植物园6月的空气负离子浓度存在1个峰值，出现在14：00红皮云杉林分，负离子浓度最高值达到1 070个·cm-3。最低是黄波椤林分，16：00最低值280个·cm-3。

3.3 植物园7月空气负离子分布规律

2016年7月植物园空气负离子浓度观测数值见表3。

表3 植物园7月负离子浓度 个·cm-3

图3 植物园7月负离子日变化曲线

由表3及图3可知，植物园7月的负离子浓度出现2个峰值，分别出现在10:00及16:00。第1个峰值出现在10:00，红皮云杉林分空气负离子浓度最高，负离子浓度达到1 700个·cm-3；第2个峰值出现在16:00，最高为红松林分，负离子浓度达到1 610个·cm-3。最低为黄波椤林分，负离子浓度为520个·cm-3。

3.4 植物园8月空气负离子分布规律

2016年8月植物园空气负离子浓度观测数值见表4。

表4 植物园8月负离子浓度 个·cm-3

图4 植物园8月负离子日变化曲线

由表4及图4可知，植物园8月的负离子浓度存在两个峰值。第一个峰值出现在8:00，为红皮云杉林分，负离子浓度最高值为1 670个·cm-3；第二个峰值出现在18:00，为白桦林分，负离子浓度最高值为1 815个·cm-3。最低为黄波椤林分，出现在18:00，负离子浓度为585个·cm-3。

3.5 植物园9月空气负离子分布规律

植物园9月空气负离子浓度观测数值见表5。

表5 植物园9月负离子浓度 个·cm-3

图5 植物园9月负离子日变化曲线

由表5及图5可知，植物园9月的空气负离子浓度存在1个峰值，出现在16：00，最高为黄波椤林分，负离子浓度为1 635个·cm-3。最低是红松林分，出现在10：00，负离子浓度为565个·cm-3。

3.6 植物园5—9月空气负离子浓度分布规律分析

植物园5—9月空气负离子浓度观测数值见表6。

表6 植物园5—9月负离子浓度 个·cm-3

图6 植物园5—9月负离子年变化曲线

由表6及图6可知，植物园空气负离子在7月和9月出现峰值。7月和9月红皮云杉林分空气负离子浓度最高，达到1 284个·cm3和1 129个·cm-3。 负离子浓度最低值出现在6月，位于黄波椤林分，为470个·cm-3。

5—9月，6个观测点空气平均负离子浓度由高到低排序：白桦(1 038)、红皮云杉(970.8)、红松(884.0)、水曲柳(881.6)、黄波椤(809.8)、对照(391.8)。

5—9月，植物园各林分类型(包括对照)负离子浓度平均为829.33个·cm-3。

3.7 方差分析

采用Excel 2003软件，对不同林分类型及不同月份之间的负离子浓度进行方差分析，结果表明，林分类型和月份间方差P值均小于0.01，即不同林分类型及不同月份之间的负离子浓度差异均为极显著。

4 结论与讨论

4.1 通过对省森林植物园空气负离子观测分析，5—9月，负离子日变化多存在1～2次峰值，峰值出现时间为8：00或16：00—18：00。早晨或晚上，温度低，湿度大，负离子峰值出现的概率多。负离子浓度日最高值处于植物园白桦林分，8月负离子浓度最高值为1815个·cm-3。

4.2 植物园负离子浓度在7月和9月各出现1次峰值， 7月红皮云杉林分负离子浓度最高，达到1 284个·cm-3，9月红皮云杉林分负离子浓度最高，达到1 129个·cm-3。5—9月，对照点平均负离子浓度最低，负离子浓度为391.8个·cm-3。5—9月，植物园各林分类型(包括对照)负离子浓度平均为829.33个·cm-3。

4.3 不同林分类型和月份间方差P值均小于0.01，即不同林分类型及不同月份之间的负离子浓度差异均为极显著水平。

[1] 吴楚材,郑群明,钟林生.森林游憩区空气负离子水平的研究[J].林业科学,2001,37(5):75-81

Negative Ion Distribution of Forest Botanical Garden in Heilongjiang Province

Xiao Nan1, Li Feng1, Wang Weiye1, Zhang Huipian1, Yu Yongying2

(1.Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province, Qiqihar 161005, China; 2. Heilongjiang Forest Botanical Garden, Harbin 150040, China)

The concentration of negative-ion was observed on different types of stand by using KEC900 anion detector in Heilongjiang Forest Botanical Garden. Result shows that diurnal variation of negative ion concentration in each type of plantation exists 1-2 peaks;the peak appear in the morning or evening; the highest value of negative ion concentration appear inBetulaplatyphylla, being 1 815 cm-3. The annual variation of concentration of negative ion is in July & September, respectively; the concentration of negative ions of air inPiceakoraiensisplantation in July is the highest,being 1 284·cm-3.

negative ions; distribution law; observation

1005-5215(2017)04-0027-03

2017-02-23

肖楠(1987-)，男，黑龙江齐齐哈尔人，大学，助理工程师，现从事森林生态研究.

Q94-339

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.04.008