【摘 要】
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本研究以藏东南典型的针叶林、阔叶林、人工混交林为研究对象,以市区无林地为对照,使用单因素方差和多重比较分析方法对3种典型林分和对照点的空气正负离子、小气候的时空动态特征及差异性进行了分析,并采用安培空气离子评价系数和森林空气离子评价指数对其空气质量进行了评价,最后基于西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站的监测数据,通过通径分析及相关性分析研究了空气负离子的影响因素,以期为该区森林生态效益
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本研究以藏东南典型的针叶林、阔叶林、人工混交林为研究对象,以市区无林地为对照,使用单因素方差和多重比较分析方法对3种典型林分和对照点的空气正负离子、小气候的时空动态特征及差异性进行了分析,并采用安培空气离子评价系数和森林空气离子评价指数对其空气质量进行了评价,最后基于西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站的监测数据,通过通径分析及相关性分析研究了空气负离子的影响因素,以期为该区森林生态效益的评估提供理论基础,为森林氧吧的创建提供数据支撑,为西藏生态旅游规划与发展提供依据。主要研究结果如下:(1)空气负离子浓度在每个季节的日间波动较大,均呈“单峰”型,午夜至清晨较为稳定,日间空气负离子浓度高于夜间,峰值出现在15:00左右,谷值出现在9:00左右。急尖长苞冷杉林、人工混交林和市区空气负离子浓度的月动态均呈现为“单峰”型,6~8月出现峰值。而川滇高山栎林呈现为“U”型,谷值出现在7月。急尖长苞冷杉林、人工混交林和市区空气负离子浓度在春夏秋冬各季节表现为:夏秋季节>冬春季节,而川滇高山栎林表现为:秋冬季节>春夏季节。在干湿季的比较中,川滇高山栎林空气负离子浓度表现为:干季>湿季,而其他均表现为:雨季>干季。春秋冬季节,各典型林分和对照点空气负离子浓度表现为:川滇高山栎林>急尖长苞冷杉林>人工混交林>市区,夏季则表现为:急尖长苞冷杉林>川滇高山栎林、人工混交林>市区。各季节均表现为有林区高于无林区。空气正离子浓度的日变化与空气负离子相似,峰值仍出现在15:00左右,日变动幅度较空气负离子小,但波动频率高于空气负离子。各典型林分的空气正离子月动态规律及季节规律不完全一致,全年各月呈波动性,春夏季节较高。各典型林分空气正离子浓度在空间总体上表现为急尖长苞冷杉林、人工混交林高于川滇高山栎林、市区。同时,正离子浓度也表现为有林区高于无林区。(2)通过对各典型林分和对照点的温湿度统计,发现3种典型林分空气温度和相对湿度昼夜变化分别呈“余弦”型和“正弦”型,对照点日变化呈“单峰”型和倒“U”型。3种典型林分和对照点的温湿度年变化均呈“单峰”型,峰值时间为7月份左右。各典型林分和对照点的温湿度在不同季节均表现为:夏季>秋季>春季>冬季。3种典型林分温度明显低于对照点,相对湿度显著高于对照点,森林发挥了极显著的降温增湿作用。(3)3种典型林分全年各月空气质量安培空气离子评价系数均在1.00以上,空气质量均达到最清洁等级,全年各月空气质量较好。但各季节空气质量表现为秋冬季节优于春夏季。而对照点仅在5月和8月达到了最清洁等级,5~10月的安培空气离子评价系数在0.90以上,属于清洁的范围,干季空气质量最差。总体上,春夏秋季节各典型林分和对照点在不同季节的空气质量表现为:急尖长苞冷杉林>人工混交林>川滇高山栎林>市区,即针叶林>针阔混交林>阔叶林>无林地。冬季则表现为:针叶林>阔叶林>针阔混交林>无林地。3种典型林分大于0.50的空气离子系数在全年出现的频次逐渐减少,但其森林空气离子评价指数均大于2.40,其空气质量均达到Ⅰ等级。全年森林空气离子质量同安培空气离子评价结果相似,亦表现为秋冬季节高于春夏季节。市区的空气负离子浓度明显低于3种典型林分,在11月至次年4月,空气负离子浓度均小于1000个·cm-3,在其他月份亦明显低于3种典型林分,最高值为1250个·cm-3;其森林空气离子评价指数均<2.40,均处于Ⅰ等级以下,总体上,2~8月属于Ⅱ等级空气质量,其他月份处于Ⅲ等级空气质量。总体上,春夏秋冬各季3种典型林分和对照点在不同季节的空气质量均表现为:急尖长苞冷杉林>川滇高山栎林>人工混交林>市区,即针叶林>阔叶林>针阔混交林>无林地。(4)根据通径分析表明,空气温度和紫外辐射对空气负离子浓度具有较大的影响,其他因子主要通过空气温度和紫外辐射发挥效应,而空气湿度是其主要限制性因子;气象因素对空气负离子的剩余通径系数较大(0.694)。颗粒物之间呈现出极显著的正相关关系(P<0.01),而颗粒物与空气负离子浓度之间表现为极显著负相关关系(P<0.01)。
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