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空气负离子被誉为空气的“维生素”和“生长素”,前人的研究已发现,植物群落具有增加空气负离子的作用,因此空气负离子浓度已成为衡量绿地生态服务价值的重要指标。但空气负离子浓度是否受城市化梯度的影响目前缺乏全面系统的研究,因而本研究在上海市城市化梯度不同区域选取了15个公园,并在佘山森林公园(东佘山)设立对照,通过2009年3月-2010年2月一年逐月的定点观测,着力分析上海市城市化梯度不同区域公园空气负离子浓度的时空格局,并进一步探讨了温湿度、风速、总悬浮颗粒物(TSP)、周边人流量等因素对空气负离子浓度影响,主要结论如下:
(1)上海市城市化梯度各区域公园的空气负离子浓度显著低于半自然生态系统的东佘山(p<0.05);城市化梯度各区域公园内林内均大于空地,而林内差异不显著,其年均值介于489±24个/cm3-578±31个/cm3之间;空地存在一定差异,中-内环间显著低于外环外(p<0.05):公园植物群落存在与否对空气负离子浓度的影响大于城市化梯度自身的影响。
(2)空气负离子浓度在日变化上,上午、中午、下午三个时段没有显著差异;在季节变化上不论林内、空地以及效益(林内与空地的差值)均呈现出夏季>春秋季>冬季的规律,最高月(9月)林内和空地的均值分别达到990±32个/cm3和712±36个/cm3。
(3)通过偏相关分析,发现空气负离子浓度受气象、环境及人为活动影响。空气负离子浓度与温度(0-40℃)、湿度(<85%)正相关(p<0.05),与温度的日较差负相关;TSP对空气负离子浓度有显著的限制作用(p<0.05);空气负离子浓度与测定点周边半径3m、5m内的人流量负相关(p<0.05),与距离周边交通干道的距离正相关(P<0.05)。
根据以上结论,作者建议:
(1)着重在空气负离子浓度较低的中-内环间区域新建公园绿地,以弥补这一区域空气负离子的不足,进一步提高这一区域公园绿地的生态效益。
(2)新建、改建公园时,尽量避开主干道,或将供游人活动的空地尽量设置在公园内远离主干道的区域而非靠近道路的公园门口;同时增加供游人活动的广场周围的绿量以提高空气负离子浓度,增大生态服务功能,也可通过在高大乔木林内设置游步道、活动场等方式引导游人利用植物群落提高空气负离子浓度的生态服务功能。
(3)鉴于植物群落存在与否对空气负离子浓度的影响大于城市化梯度自身的影响,今后的相关研究应更加着力于植物对空气负离子浓度的影响。