周寒冰,包 玉,*,王志泰,2

1 貴州大學(xué)林學(xué)院, 貴陽(yáng) 550025

2 貴州大學(xué)風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心, 貴陽(yáng) 550025

隨著工業(yè)化和城市化快速發(fā)展導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境逐漸惡化,城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越受到關(guān)注[1]。空氣負(fù)離子作為衡量生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)之一,在消減PM1、PM2.5、PM10等空氣污染物方面有顯著效益[2—3]。另外,相關(guān)研究已證實(shí)空氣負(fù)離子濃度對(duì)人的身體機(jī)能及精神方面有改善、緩解等輔助醫(yī)療作用[4—5]。近年來(lái),空氣負(fù)離子濃度的空間格局及其影響因素、環(huán)境功能以及醫(yī)療健康作用等成了生態(tài)學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)[6—7]。

植物對(duì)空氣負(fù)離子深度的影響十分顯著[8—10]。大量的研究報(bào)道了植物群落類(lèi)型[11]、群落結(jié)構(gòu)[10]、群落組分與物種多樣性[12]、群落郁閉度等屬性特征[13]與空氣負(fù)離子濃度之間的相關(guān)關(guān)系及作用機(jī)理。一般來(lái)說(shuō),植物群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,植被覆蓋度越高,其空氣負(fù)離子濃度則越高[12—13]。在城市環(huán)境中,相關(guān)研究主要集中于廣場(chǎng)[14]、城市綠地[15]、居住地[16]、公園[17]、城市森林[18]等各類(lèi)休閑空間的空氣負(fù)離子濃度及其影響因素。研究結(jié)果表明空氣負(fù)離子濃度與綠地類(lèi)型、綠地規(guī)模和植被特征等場(chǎng)地的自然屬性有顯著關(guān)系,也受到光照、氣溫以及周邊其它環(huán)境因素和人為干擾因素的影響[19]。有學(xué)者針對(duì)一定范圍的植株數(shù)量進(jìn)行人為控制實(shí)驗(yàn),以探索植物種植密度對(duì)空氣負(fù)離子濃度的影響,實(shí)驗(yàn)表明植株密度在一定范圍內(nèi)對(duì)空氣負(fù)離子濃度有促進(jìn)作用,但到達(dá)臨界值后空氣負(fù)離子濃度趨于穩(wěn)定[20]。這些研究對(duì)合理規(guī)劃布局城市園林綠地,以提升和改善城市人居環(huán)境質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。

在多山地區(qū),城市擴(kuò)展過(guò)程中大量的自然山體被建設(shè)用地割裂和包圍,最終形成鑲嵌于城市建成區(qū)內(nèi)的城市遺存山體[21—23]。與一般的城市園林綠地不同,這些城市遺存山體保留了原有自然植被且具有三維景觀特征,在規(guī)模和植物特征方面優(yōu)于小塊狀的城市園林綠地[23],在城市人工環(huán)境中具有重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。已有研究表明城市遺存山體具有顯著的社區(qū)降溫作用[24—25]。而關(guān)于城市遺存山體的空氣負(fù)離子深度方面的相關(guān)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。由于城市遺存山體生境的重要的生態(tài)系統(tǒng)功能還未被廣泛深入的研究,其生態(tài)功能價(jià)值未被相關(guān)部門(mén)認(rèn)識(shí),在建設(shè)用地緊張的多山地區(qū),城市遺存山體被建設(shè)用地蠶食或侵占的現(xiàn)象仍在發(fā)生。因此開(kāi)展城市遺存山體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)功能的研究不僅具有重要的科學(xué)意義,更具有顯著的實(shí)際意義。

以貴州高原為中心的中國(guó)南方巖溶地區(qū),是全球喀斯特發(fā)育最典型、最復(fù)雜、景觀類(lèi)型最豐富的一個(gè)片區(qū),也是面積最大、最集中的生態(tài)脆弱區(qū)[26]?？焖俪鞘谢尘跋?大量喀斯特山體被城市建設(shè)用地包圍,形成“城在山間、山在城中”的城-山鑲嵌體景觀格局,城市內(nèi)遺存有大量的喀斯特城市遺存山體[27—28]。這些城市遺存山體具有良好的本土植物特征,是該地區(qū)城市建成環(huán)境中重要生態(tài)資源,能向城市提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[29]。本研究以以典型的多山城市—貴陽(yáng)市為研究區(qū),以其城市遺存山體為對(duì)象,開(kāi)展城市遺存山體空氣負(fù)離子濃度的空間格局特征及其影響因素,以期豐富城市遺存山體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能相關(guān)理論研究,并為多山城市開(kāi)展生態(tài)康養(yǎng)、山地旅游規(guī)劃和城市供給側(cè)規(guī)劃調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

貴陽(yáng)市位于黔中巖溶區(qū)域腹地(26°11′—26°55′N(xiāo),106°07′—107°17′E),地處云貴高原黔中山原丘陵中部,長(zhǎng)江與珠江分水嶺地帶,地貌屬于以喀斯特孤峰、和峰林為主的巖溶丘原盆地地區(qū)[26]。境內(nèi)地帶性植被為中亞熱帶濕潤(rùn)性常綠闊葉林,歷史上植物資源極為豐富[30]氣候?yàn)閬啛釒駶?rùn)溫和型氣候,夏季平均溫度為23.2℃,最高溫度平均在25—28℃之間,素有“避暑之都”美稱(chēng),夏季雨水充沛,約500 mm,平均海拔約1100 m。截至2018年,建成區(qū)面積為368.68 km2,其中鑲嵌有527座城市遺存山體[28],城市遺存山體密度達(dá)1.4座/ km2。本研究以貴陽(yáng)市建成區(qū)為研究區(qū)。

2 材料與方法

2.1 樣山選擇與樣地設(shè)置

按投影面積將研究區(qū)內(nèi)527座城市遺存山體聚類(lèi)為大、中、小3類(lèi)(表1),采用分級(jí)隨機(jī)抽樣方式挑選小型城市遺存山體7座,中型7座,大型8座,共計(jì)22座樣本山體(圖1)。每座樣本山體按照坡向+坡位組合法設(shè)置12個(gè)樣點(diǎn)(即東、南、西、北4個(gè)坡向按山頂、山腰、山腳各設(shè)置1個(gè)樣點(diǎn))。在ArcGIS10.2軟件中確定遺存山體山頂中心位置,以山頂為中心分別向東、南、西、北四個(gè)方向延伸,測(cè)量各方向垂直投影距離,等間距在坡向山頂、山腰(山頂至山坡坡面的中間位置)和山腳各坡位各設(shè)置一個(gè)樣點(diǎn),去除在開(kāi)挖邊坡、陡坎等無(wú)法到達(dá)的樣點(diǎn)。各樣點(diǎn)設(shè)置30 m×30 m樣地(表2)對(duì)空氣負(fù)離子濃度、溫度、濕度和植物等進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè)與調(diào)查。

圖1 22座樣山分布位置Fig.1 Study area and 22 sample URMs distribution BY1:白云區(qū)1號(hào)城市遺存山體;BY2:白云區(qū)1號(hào)城市遺存山體;BY3:白云區(qū)3號(hào)城市遺存山體;GSH1:觀山湖區(qū)1號(hào)城市遺存山體;GSH2:觀山湖區(qū)2號(hào)城市遺存山體;YY1:云巖區(qū)1號(hào)城市遺存山體;YY2:云巖區(qū)2號(hào)城市遺存山體;YY3:云巖區(qū)3號(hào)城市遺存山體;YY4:云巖區(qū)4號(hào)城市遺存山體;WD1:烏當(dāng)區(qū)1號(hào)城市遺存山體;WD2:烏當(dāng)區(qū)2號(hào)城市遺存山體;WD3:烏當(dāng)區(qū)3號(hào)城市遺存山體;WD4:烏當(dāng)區(qū)4號(hào)城市遺存山體;NM1:南明區(qū)1號(hào)城市遺存山體;NM2:南明區(qū)2號(hào)城市遺存山體;NM3:南明區(qū)3號(hào)城市遺存山體;NM4:南明區(qū)4號(hào)城市遺存山體;NM5:南明區(qū)5號(hào)城市遺存山體;HX1:花溪區(qū)1號(hào)城市遺存山體;HX2:花溪區(qū)2號(hào)城市遺存山體;HX3:花溪區(qū)3號(hào)城市遺存山體;HX4:花溪區(qū)4號(hào)城市遺存山體;URMs:城市遺存山體urban remnant mountains

表1 貴陽(yáng)市中心城區(qū)城市遺存山體聚類(lèi)分析結(jié)果Table 1 Cluster analysis of urban remnant mountains (URMs) in the central urban area of Guiyang

表2 城市遺存山體樣地設(shè)置個(gè)數(shù)Table 2 The plot characteristics of each sample URM

2.2 數(shù)據(jù)收集

2.2.1空氣負(fù)離子濃度、溫度、濕度、植物物種多樣性數(shù)據(jù)收集

于2020年7月—2020年9月選擇晴朗且無(wú)風(fēng)的天氣,從中午12點(diǎn)至14點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),每分鐘記錄一次數(shù)據(jù),每樣地收集15—20個(gè)數(shù)據(jù)?？諝庳?fù)離子數(shù)據(jù)采用觀測(cè)范圍為10—1.999×106個(gè)負(fù)離子/cm3的日本KEC900+II進(jìn)行收集,測(cè)量精度優(yōu)于±20%,測(cè)量高度為距地1.5 m處。溫度和濕度數(shù)據(jù)采用SSN-22E電子溫濕度記錄儀獲取,濕度精度±0.3℃,相對(duì)濕度精度±3%RH,測(cè)量高度為距地1.5 m處。

如圖2所示,于每個(gè)樣地內(nèi)設(shè)置10 m×10 m喬木樣方5個(gè),每個(gè)喬木樣方內(nèi)設(shè)置5個(gè)3 m×3 m灌木樣方,1 m×1 m草本樣方,對(duì)各樣方植物物種種類(lèi)、株數(shù)、蓋度、高度等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄[30]。

圖2 植物物種多樣性樣方設(shè)置示意圖Fig.2 Sample URM plot setting of plant species diversity

2.2.2城市遺存山體斑塊特征及周邊緩沖區(qū)城市景觀格局

基于2018年研究區(qū)范圍Pleiades衛(wèi)星影像圖(0.5 m空間分辨率,含DEM高程),提取山體投影面積、山體周長(zhǎng)、平均坡度、山體坡度差、山體相對(duì)高度、平均海拔等數(shù)據(jù);基于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)Landsat8 OLI影像,提取植被覆蓋度及地表反演溫度數(shù)據(jù);通過(guò)人工目視解譯將山體內(nèi)部景觀類(lèi)型分為林地、園地、草地、耕地及建設(shè)用地共五類(lèi);以城市遺存山體山腳邊緣線為基準(zhǔn),100 m為步長(zhǎng)放置1000 m緩沖區(qū),參照《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 21010—2017)》及中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)土地利用分類(lèi)體系結(jié)合研究區(qū)土地類(lèi)型分異情況,將緩沖區(qū)景觀類(lèi)型通過(guò)人工目視解譯分為林地、草地、耕地、建設(shè)用地、水域、裸地及城市遺存山體七類(lèi)。

2.3 數(shù)據(jù)處理

2.3.1植物物種多樣性及植物群落體積生物量

為了探究山體內(nèi)部植物多樣性對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響,選擇Margalef豐富度指數(shù)(R)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′ )、Pielou均勻度指數(shù)(Jh)及Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(D)表征群落植物物種多樣性[30—31],具體公式如下:

R=(S-1)/lnN

(1)

H=-∑Pilog2Pi

(2)

Jh=H/lnS

(3)

(4)

式中,S為物種總數(shù),N為物種個(gè)體數(shù),Pi為第i個(gè)物種在物種個(gè)體數(shù)中的占比。

為了探究植物群落體積生物量(plant community volume biomass,PCVB)對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度影響,用以下公式測(cè)算了植物群落體積生物量:

PCVB=ACW×H

(5)

式中,PCVB為群落體積生物量(m3),ACW為樣方內(nèi)喬木平均冠幅投影面積(m2),H為植物群落結(jié)構(gòu)平均高度(m)。

2.3.2城市遺存山體斑塊形狀指數(shù)

斑塊形狀指數(shù)主要反映斑塊邊界形狀復(fù)雜程度[32],通過(guò)山體投影面積及山體周長(zhǎng)可計(jì)算城市遺存山體形狀指數(shù),計(jì)算公式如下:

(6)

式中,PE為斑塊周長(zhǎng)(m),A為城市遺存山體投影面積(m2)。

2.3.3城市遺存山體內(nèi)部人為干擾程度

人為干擾程度指數(shù)能較好反映城市遺存山體受人類(lèi)活動(dòng)干擾程度,通過(guò)各干擾因子影響因素及其面積占比計(jì)算城市遺存山體人為干擾程度(Human disturbance of urban remnant mountains,HDURM),計(jì)算公式如下[33]:

(7)

式中,HDURM為人為干擾強(qiáng)度,Si為第i種人為干擾的景觀類(lèi)型面積(m2),n為城市遺存山體內(nèi)部景觀類(lèi)型種類(lèi),Fi為第i種人為干擾因子,A為城市遺存山體投影面積(m2)。

根據(jù)相關(guān)研究成果[33]、專(zhuān)家意見(jiàn)及研究區(qū)情況,確定如下人為干擾程度(表3):

表3 城市遺存山體各景規(guī)類(lèi)型人為干擾程度Table 3 Human interference to URMs caused by each landscape type of URMs

2.3.4城市遺存山體植被覆蓋度

植被覆蓋度為植被垂直投影面積與地表面積之比,能量化植被覆蓋地面程度[34]。由歸一化植被指數(shù)計(jì)算得到城市遺存山體植被覆蓋度,以山體平均植被覆蓋度(Vegetation coverage of urban remnant mountains,VCURM)表征整座山體植被覆蓋程度,計(jì)算公式如下[34—35]:

(8)

式中,NDVI為單位面積歸一化植被指數(shù),NDVIsoil為純土壤單位面積植被指數(shù),NDVIveg為純植被單位面積植被指數(shù),取城市遺存山體NDVI5%與95%置信度作為NDVIsoil和NDVIveg的值。

2.3.5城市遺存山體地表輻射

根據(jù)Landsat8 OLI影像采用ENVI5.3進(jìn)行輻射定標(biāo)及大氣校正,得到城市遺存山體近紅外輻射(Near infrared radiation,NIR),波長(zhǎng)0.85—0.88 μm,短波紅外輻射(Short wave infrared radiation 1,SWIR1),波長(zhǎng)1.57—1.65 μm及短波紅外輻射(Short wave infrared radiation 2,SWIR2),波長(zhǎng)2.11—2.29 μm,以山體各輻射平均值表征整座山體地表輻射。

2.3.6景觀類(lèi)型斑塊密度

斑塊密度為100hm2單位面積上景觀類(lèi)型斑塊數(shù)量的分化程度,值越大表明破碎化程度越高[32],計(jì)算公式如下:

(11)

式中,ni為某類(lèi)景觀斑塊數(shù)量(個(gè)),A總為景觀類(lèi)型總面積(m2)。

2.3.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

運(yùn)用EXCEL軟件處理數(shù)據(jù);采用單因素方差分析(oneway ANOVA)中的LSD法比較樣本山體間及山體不同坡向坡位的空氣負(fù)離子濃度差異(P<0.05);運(yùn)用雙變量相關(guān)性分析城市遺存山體表面溫度、濕度、植物物種多樣性、山體斑塊特征及1000 m緩沖區(qū)內(nèi)各景觀要素投影面積與空氣負(fù)離子濃度之間關(guān)系;運(yùn)用線性回歸方程擬合植物群落體積生物量與城市遺存山體表面負(fù)離子濃度關(guān)系;就相關(guān)因子和山體表面空氣負(fù)離子濃度進(jìn)行多元線性逐步回歸分析,用以判斷各因素影響空氣負(fù)離子濃度的重要程度,以上處理均在SPSS19中進(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度特征

由圖3可知,城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度在不同規(guī)模山體中差別較大,表現(xiàn)為中型山體>小型山體>大型山體,其中中型山體與小型山體的空氣負(fù)離子相差較小,分別為(1630±265)個(gè)/cm3和(1607±228)個(gè)/cm3,大型僅(1530±254)個(gè)/cm3。各類(lèi)型城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度在坡向上的空間格局表現(xiàn)為東坡≈北坡>西坡≈南坡;在坡位上無(wú)顯著差異。

圖3 城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度及其空間格局特征Fig.3 The surface negative air ion concentration (NAIC) of URMs and its spatial pattern characteristics不同字母表示差異顯著,相同字母表示差異不顯著(P<0.05)

3.2 溫濕度對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響

圖4表明,山體表面溫度與城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度整體上呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中,HX2山體表面溫度與其表面空氣負(fù)離子濃度呈最小負(fù)相關(guān)(-0.636),YY4山體表面溫度對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度呈最大負(fù)相關(guān)(-0.971)。由圖5可以看出,山體表面濕度與城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度整體呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,其中,BY2山體表面濕度對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度影響最小(0.577),WD1山體表面濕度對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度影響最大(0.972)。

圖4 城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度與溫度相關(guān)性Fig.4 Correlation between the surface NAIC of URM and its temperature*在0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);**在 0．01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

圖5 城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度與濕度相關(guān)性Fig.5 Correlation between the surface NAIC of URM and its humidity*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);**在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

3.3 城市遺存山體植被特征對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度的影響

3.3.1植物多樣性對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響

城市遺存山體植物物種多樣性對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度有一定影響,但并非單一關(guān)系,不同規(guī)模山體的植物物種多樣性對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度影響存在顯著差異(表4)。其中,Margalef指數(shù)對(duì)各類(lèi)型城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度影響最顯著,相關(guān)性最高達(dá)0.806,說(shuō)明山體表面空氣負(fù)離子對(duì)植物群落組成的復(fù)雜程度具有較高敏感性;Simpson指數(shù)對(duì)大型山體表面空氣負(fù)離子濃度影響較大,但相關(guān)關(guān)系不一致,對(duì)HX1影響程度達(dá)-0.649,對(duì)NM3影響程度為0.696,對(duì)中小型山體表面空氣負(fù)離子濃度無(wú)顯著影響;Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)部分大中型山體表面空氣負(fù)離子濃度有影響,相關(guān)關(guān)系也不一致,與HX1負(fù)相關(guān)性最高(-0.644),與NM3正相關(guān)性最高(0.723);Pielou指數(shù)對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度影響最小,僅1座山體與其具有顯著相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為-0.676,說(shuō)明植物分布均勻與否對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度產(chǎn)生影響較小。

表4 植物物種多樣性與山體表面空氣負(fù)離子濃度相關(guān)性Table 4 Correlation between the surface NAIC of URM and its plant species diversity

為進(jìn)一步探索城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度對(duì)不同規(guī)模城市遺存山體植物物種多樣性的響應(yīng),對(duì)植物物種多樣性指數(shù)與空氣負(fù)離子濃度進(jìn)行線性回歸分析,結(jié)果表明(圖6),植物物種多樣性對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度均呈微弱影響,各規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度受到植物物種多樣性的線性關(guān)系有一定差異。在大型山體及中型山體中Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度貢獻(xiàn)最大;在小型山體中,Margalef指數(shù)對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度貢獻(xiàn)最大。綜合來(lái)看,大型城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度受植物多樣性影響最大,植物物種多樣性中Margalef指數(shù)對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度影響最明顯,Pielou指數(shù)影響最小。

3.3.2植物群落體積生物量對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響

城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度對(duì)植物群落體積生物量反饋敏感度依次為:小型山體>大型山體>中型山體。但并不是對(duì)所有山體的植物群落體積生物量與其表面空氣負(fù)離子濃度均有較好擬合程度,如NM3、WD3和GSH2的表面空氣負(fù)離子濃度與各自的植物群落體積生物量的擬合程度僅分別為0.022、0.036及0.063(圖7)。多元線性回歸結(jié)果表明,城市遺存山體植物群落體積生物量與其表面空氣負(fù)離子濃度擬合程度差別較大,不同規(guī)模山體兩者之間的線性關(guān)系有顯著差異(圖8)。

圖7 植物群落體積生物量與城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度擬合程度(R2)Fig.7 Correlation between the surface NAIC of URM and its plant community volume biomass (R2)

圖8 植物群落體積生物量與城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度線性回歸分析Fig.8 Linear regression relationship between the surface NAIC of URMs and its plant community volume biomass

3.4 城市遺存山體斑塊特征對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度的影響

由表5可知,不同規(guī)模城市遺存山體表面的空氣負(fù)離子濃度對(duì)斑塊特征響應(yīng)差異明顯,其中大型山體受影響的斑塊特征指標(biāo)最多,小型山體表面空氣負(fù)離子濃度不受其斑塊特征影響。城市遺存山體斑塊特征指標(biāo)中的山體高度、山體斑塊面積、平均坡度及山體平均植被覆蓋度對(duì)各山體表面空氣負(fù)離子濃度無(wú)顯著影響。人為干擾對(duì)大中型山體表面空氣負(fù)離子濃度均有顯著負(fù)面影響,相關(guān)系數(shù)分別達(dá)-0.727和-0.760;平均海拔與大型山體表面空氣負(fù)離子濃度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(R=-0.752);山體坡度差與中型山體表面空氣負(fù)離子濃度有極顯著正相關(guān)(R=0.995,P<0.01);山體斑塊形狀指數(shù)與大型山體表面空氣負(fù)離子濃度呈最大顯著正相關(guān)(R=0.916,P<0.01),與中型山體空氣表面負(fù)離子濃度呈最大負(fù)相關(guān)(R=-0.829)。NIR及SWIR1與大型山體空氣表面負(fù)離子濃度呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.831和-0.855,中小型山體相關(guān)性不明顯。

表5 城市遺存山體特征與山體表面空氣負(fù)離子濃度相關(guān)性Table 5 Correlation between the surface NAIC of URMs and its patch characteristics

3.5 城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度的主要影響因素

為探究不同規(guī)模山體表面空氣負(fù)離子濃度主要影響因素,將各影響因素作為自變量,山體表面空氣負(fù)離子濃度為因變量,進(jìn)行多元線性逐步回歸分析。結(jié)果表明(表6),不同規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度受到的因素影響差異明顯。大型山體的表面溫度、山體斑塊形狀指數(shù)及植物群落體積生物量等指標(biāo)與其表面空氣負(fù)離子濃度擬合較好,其中山體斑塊形狀指數(shù)與空氣負(fù)離子濃度擬合度最高(R2=0.813);中型山體的表面溫度、Margalef指數(shù)、植物群落體積生物量及山體坡度差與其表面空氣負(fù)離子濃度擬合較好,其中擬合度最高的是山體坡度差(R2=0.988);小型山體表面空氣負(fù)離子濃度與其表面溫度、濕度、Simpson指數(shù)及植物群落體積生物量有較好的擬合關(guān)系,擬合系數(shù)R2=0.714。

表6 城市遺存山體影響因素與山體表面空氣負(fù)離子濃度多元逐步線性回歸方程Table 6 Multifactor linear stepwise regression equation between the surface NAIC of URMs and its influence factors

3.6 城市遺存山體周邊緩沖區(qū)景觀格局對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響

3.6.1周邊緩沖區(qū)景觀格局對(duì)城市遺存山體整體表面空氣負(fù)離子濃度的影響

由圖9可以看出,不同規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度均受周邊景觀格局影響,且在1000 m緩沖區(qū)內(nèi)有較大差異。緩沖區(qū)內(nèi)林地、水域、建設(shè)用地及城市遺存山體相關(guān)指標(biāo)對(duì)各規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度有顯著影響,影響最顯著的是水域斑塊密度。在空間尺度上,城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度對(duì)周邊緩沖區(qū)景觀格局響應(yīng)有所不同。林地斑塊密度及建設(shè)用地面積分別在100 m和200 m的緩沖區(qū)尺度上對(duì)大型城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度有較顯著積極作用;水域斑塊密度和面積在800—1000 m的緩沖區(qū)尺度對(duì)大型山體表面空氣負(fù)離子濃度有較大影響。就中型城市遺存山體而言,水域斑塊密度在0—1000 m內(nèi)均與其表面空氣負(fù)離子濃度有顯著正相關(guān),在300 m時(shí)出現(xiàn)峰值;建設(shè)用地斑塊密度、城市遺存山體斑塊密度、水域面積及城市遺存山體面積指標(biāo)對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度均表現(xiàn)出不同尺度效應(yīng);小型城市遺存山體緩沖區(qū)100—500 m內(nèi)的其它城市遺存山體相關(guān)指標(biāo)及400 m內(nèi)綠地覆蓋面積對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度有負(fù)面影響作用,其它景觀類(lèi)型無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系。

圖9 城市遺存山體1000 m內(nèi)緩沖區(qū)周邊景觀格局與山體表面空氣負(fù)離子濃度相關(guān)性Fig.9 Correlation between the surface NAIC of URMs and its landscape patterns around buffer zones within 1000 m*在0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);**在 0．01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度有顯著作用的緩沖區(qū)相關(guān)因子進(jìn)行多元線性回歸分析(圖10),各規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度對(duì)緩沖區(qū)相關(guān)因子的響應(yīng)距離具有差異性。大型城市遺存山體周邊緩沖區(qū)景觀格局對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度影響的尺度效應(yīng)呈U型狀態(tài),影響最明顯的尺度為100 m(R2=0.239);中型城市遺存山體周邊緩沖區(qū)景觀格局對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度影響的尺度效應(yīng)呈不規(guī)則波動(dòng)變化,900 m前波動(dòng)較小,900 m后影響急劇增大,于1000 m處呈最大擬合關(guān)系(R2=0.650);小型山體周邊緩沖區(qū)景觀格局對(duì)其表面空氣負(fù)離子濃度影響明顯的范圍為0—500 m,500 m后無(wú)顯著影響(R2=0.323)。為探究城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度受周邊緩沖區(qū)內(nèi)景觀格局影響規(guī)律,以距離上出現(xiàn)的明顯第一拐點(diǎn)為影響最佳范圍,大型山體受影響范圍為0—300 m,中型山體受影響范圍為0—500 m,小型山體受影響范圍為0—500 m。

圖10 城市遺存山體1000 m內(nèi)緩沖區(qū)周邊景觀格局與山體表面空氣負(fù)離子濃度復(fù)合擬合程度Fig.10 Degree of compound fit between the surface NAIC of URMs and its landscape patterns around buffer zones within 1000 m

3.6.2周邊緩沖區(qū)景觀格局對(duì)城市遺存山體局部空氣負(fù)離子濃度的影響

由圖11可以看出城市遺存山體不同坡位局部空氣負(fù)離子濃度受緩沖區(qū)景觀格局影響程度有所差異。緩沖區(qū)內(nèi)草地、林地、水域、城市遺存山體、建設(shè)用地及耕地相關(guān)指標(biāo)對(duì)山體局部空氣負(fù)離子濃度均有顯著影響,水域相關(guān)指標(biāo)對(duì)大中型山體不同坡位空氣負(fù)離子有最多正面影響,耕地相關(guān)指標(biāo)與小型山體山頂處空氣負(fù)離子濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

圖11 城市遺存山體不同坡位1000 m內(nèi)緩沖區(qū)周邊景觀特征與山體表面空氣負(fù)離子濃度相關(guān)性Fig.11 Correlation between the surface NAIC of URMs and its landscape pattern landscape patterns around buffer zones within 1000 m at different slope position*在0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);**在 0．01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

大型山體不同坡位空氣負(fù)離子濃度受周邊緩沖區(qū)景觀格局影響的空間尺度各有差異。1000 m緩沖區(qū)尺度上水域斑塊密度與山腳處空氣負(fù)離子濃度有最大正相關(guān);山腰處空氣負(fù)離子濃度與草地斑塊密度在800 m緩沖區(qū)尺度呈最大正相關(guān);山頂處空氣負(fù)離子濃度與水域斑塊密度在1000 m緩沖區(qū)尺度上有最大相關(guān)性。

中型山體的山腳、山腰處空氣負(fù)離子濃度與緩沖區(qū)景觀格局特征在0—1000 m尺度范圍均有顯著影響。其中,在山腳處,700 m緩沖區(qū)水域面積與其表面空氣負(fù)離子濃度呈顯著正相關(guān)(R=0.549,P<0.01);在山腰處,與200 m緩沖區(qū)內(nèi)水域斑塊密度與其表面空氣負(fù)離子濃度呈最大正相關(guān)關(guān)系(R=0.504,P<0.01);山頂處空氣負(fù)離子濃度除100 m緩沖區(qū)尺度外,其余尺度上與緩沖區(qū)建設(shè)用地斑塊密度及水域斑塊密度均呈顯著相關(guān)關(guān)系,其中300 m處建設(shè)用地斑塊密度對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度有最大促進(jìn)作用。

小型山體局部空氣負(fù)離子濃度受周邊緩沖區(qū)景觀格局特征影響較小,山腳處僅與700 m緩沖區(qū)耕地斑塊密度相關(guān);山頂處空氣負(fù)離子濃度僅與500—600 m內(nèi)城市遺存山體斑塊密度及900 m內(nèi)耕地面積有相關(guān)關(guān)系,其余尺度上無(wú)顯著相關(guān)性,其中,500 m緩沖區(qū)內(nèi)城市遺存山體斑塊密度對(duì)其有最大正相關(guān)關(guān)系,900 m緩沖區(qū)耕地面積與其呈顯著負(fù)相關(guān)。

根據(jù)多元回歸分析對(duì)對(duì)各尺度上緩沖區(qū)影響因子進(jìn)行復(fù)合效應(yīng)分析,結(jié)果如圖12所示。大型城市遺存山體不同坡位空氣負(fù)離子濃度受緩沖區(qū)景觀格局特征影響隨著尺度增大呈劇烈波動(dòng)狀態(tài),且山頂山腰影響程度最大值出現(xiàn)在800 m處;山腳處呈W狀波動(dòng),且復(fù)合效應(yīng)最大影響距離為300 m。中型城市遺存山體各坡位處空氣負(fù)離子濃度受影響程度在距離上呈波動(dòng)狀態(tài),山頂處受距離影響變化較劇烈,500 m內(nèi)景觀格局特征復(fù)合效應(yīng)最大(R2=0.351),山腰及山腳處受影響波動(dòng)幅度較小,山腰處受200 m內(nèi)景觀格局特征復(fù)合影響最大,R2=0.254,山腳處在700 m處受到影響最大(R2=0.302)。小型山體山腳處空氣負(fù)離子濃度受景觀格局特征復(fù)合效應(yīng)在空間尺度上表現(xiàn)為做倒V波動(dòng)趨勢(shì),山腳僅在700 m處受影響;山頂呈倒W波動(dòng)趨勢(shì),在 500 m有最大復(fù)合效應(yīng)(R2=0.178)。以復(fù)合效應(yīng)在空間尺度上出現(xiàn)的明顯第一拐點(diǎn)為影響最佳范圍,大型山體山腳受影響范圍為0—300 m,山腰和山頂受影響范圍均為0—200 m;中型山體山腳受影響范圍為0—300 m,山腰受影響范圍為0—200 m,山頂受影響范圍為0—500 m;小型山體山腳受影響范圍為0—700 m,山頂受影響范圍為0—500 m。

圖12 城市遺存山體不同位置1000 m內(nèi)緩沖區(qū)周邊景觀格局與山體表面空氣負(fù)離子濃度復(fù)合擬合程度Fig.12 Degree of compound fit between the surface NAIC of URMs and its landscape patterns around buffer zones within 1000 m

4 討論

4.1 城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度空間格局特征及其與山體特征關(guān)系

不同規(guī)模城市遺存山體表面負(fù)離子濃度具有差異性。通過(guò)山體斑塊面積與山體表面空氣負(fù)離子濃度的相關(guān)性可以看出(表5),山體斑塊的投影面積大小,并不是決定空氣負(fù)離子濃度高低的重要因素,但在各規(guī)模山體間及坡向上體現(xiàn)出的差異性可能與植物郁閉度及人為干擾程度有關(guān)。由表7樣方群落組成和現(xiàn)狀可知,中型和小型山體內(nèi)部農(nóng)用地遠(yuǎn)小于大型山體;坡向上人為干擾痕跡表現(xiàn)為南坡>西坡>東坡>北坡,與坡向上空氣負(fù)離子濃度規(guī)律有一定擬合趨勢(shì);另外,坡向主要決定著光照條件,一般情況下南坡和西坡光照條件優(yōu)于北坡和東坡,而光照又會(huì)引起溫度的差別,這也是山體表面空氣負(fù)氧離子濃度在北坡和東坡高于南坡和西坡的主要原因。坡位因受城市遺存山體整體環(huán)境影響,因此在位置上并不具有明顯差異。部分山體表面空氣負(fù)離子平均濃度低于1400個(gè)/cm3,是由于山體內(nèi)存在建筑殘骸遺留、道路修建及大量人為開(kāi)墾為耕地情況,這些地方的植物郁閉度大多小于20%,說(shuō)明植物及空間是否開(kāi)敞對(duì)空氣負(fù)離子濃度十分重要[15,36]。坡位上空氣負(fù)離子濃度差異不大可能還與研究區(qū)的城市遺存山體的相對(duì)高度有關(guān),黔中喀斯特地區(qū)山體體量普遍較小,絕大多數(shù)以小山丘狀孤立存在,導(dǎo)致坡位上的差異不明顯;山體景觀格局特征中的相對(duì)高度與城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度無(wú)顯著相關(guān)性,這也證明了這個(gè)原因的可能性。

表7 城市遺存山體內(nèi)群落組成及現(xiàn)狀Table 7 Community composition and present situation within URM

研究結(jié)果表明各山體表面負(fù)離子濃度受山體特征影響有較大差異。大型城市遺存山體體量相對(duì)較大,平均海拔與坡度差較大,但平均坡度較小,邊緣坡度較緩使得人為干擾影響較大,因此內(nèi)部空氣負(fù)離子濃度循環(huán)緩慢,空氣負(fù)離子濃度隨之減少[37],這可能與喀斯特多山城市的規(guī)劃以及山體本身的巖石裸露及資源稟賦有關(guān)[38]。中型山體坡度差與山體表面空氣負(fù)離子濃度呈極顯著正相關(guān),可能是因?yàn)橹行蜕襟w坡度適中,適宜喬木類(lèi)等高大植物生長(zhǎng)。大型山體邊緣形狀越復(fù)雜,對(duì)其空氣負(fù)離子濃度越有利,可能是因?yàn)樯襟w邊界與其他景觀類(lèi)型形成邊緣效應(yīng),對(duì)山體植物多樣性有促進(jìn)作用[39],從而促進(jìn)了山體表面空氣負(fù)離子的聚集;但中型山體邊緣形狀越復(fù)雜,對(duì)其表面空氣負(fù)離子產(chǎn)生抑制作用越強(qiáng),可能與山體規(guī)模有關(guān),中小型山體邊緣形狀越復(fù)雜,其內(nèi)部核心面積就會(huì)越小,從而抵消了邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的促進(jìn)作用。

植被覆蓋度對(duì)山體空氣負(fù)離子濃度影響不大,這與趙艷佩等在上海市新浜水源涵養(yǎng)林和延中綠地中的相關(guān)研究一致[13],但與Niu等在沈陽(yáng)東陵公園研究結(jié)果不一致[40],原因可能是由于各山體間平均植被覆蓋度相差較小,因此無(wú)顯著相關(guān)性。上述研究結(jié)果也可以看出城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度受影響的因素較多,相互之間的作用機(jī)制更為復(fù)雜,可能其他因素影響更大,掩蓋了植被覆蓋度對(duì)山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響,但相關(guān)機(jī)制還需深入研究。地表輻射因受溫度影響[41],因此與大型山體呈顯著負(fù)相關(guān)。

4.2 城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度的影響因素

城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度均受山體表面溫度影響,可能是因?yàn)樨?fù)離子的產(chǎn)生機(jī)制與水合反應(yīng)有關(guān)[42],而溫度升高則導(dǎo)致空氣中的水分子蒸發(fā)。其次,溫度升高對(duì)植物的光合作用有一定抑制作用,使得植物釋放氧氣減少,從而影響空氣負(fù)離子濃度的發(fā)生[43]。此外,溫度還對(duì)空氣塵埃的擴(kuò)散、顆粒物碰撞有協(xié)助作用[44],因此溫度升高,空氣負(fù)離子濃度降低。也有學(xué)者提出空氣負(fù)離子濃度在夏季與溫度呈正相關(guān)關(guān)系[16,45],其原因在于,在晴天無(wú)塵的環(huán)境下溫度升高反而會(huì)促使負(fù)離子濃度上升[46]。這與本研究結(jié)果不同,在本研究中,溫度與山體表面負(fù)離子濃度相關(guān)系數(shù)在-0.636至-0.971之間,這表明溫度將與其他影響因子耦合產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)[46],說(shuō)明研究對(duì)象的差異也會(huì)使得溫度形成的影響程度有所不同。

植物群落體積生物量對(duì)不同規(guī)模山體表面空氣負(fù)離子濃度均有影響,此結(jié)果可能是小型山體上的喬木層平均樹(shù)高(8.67 m)普遍比大型山體(6.70 m)和中型山體的喬木層(7.12 m)高大;但通過(guò)平均冠幅來(lái)看,中型山體喬木最大(4.34 m),其次是小型山體(4.18 m),大型山體最小(4.10 m),而植物群落體積生物量大小依次為:小型山體>大型山體>中型山體,說(shuō)明群落冠幅與平均樹(shù)高對(duì)空氣負(fù)離子濃度產(chǎn)生直接或間接影響,植物冠幅越大,郁閉度越高,從而對(duì)空氣質(zhì)量的影響越大[19]。也有研究表明,空氣負(fù)離子濃度與樹(shù)高呈負(fù)相關(guān)[47],與林分郁閉度無(wú)相關(guān)性[48],以上結(jié)果與本研究發(fā)現(xiàn)的喬木樹(shù)高對(duì)空氣負(fù)離子濃度有間接正相關(guān)影響不同,這可能與觀測(cè)的植物群落成分組成差異較大有關(guān)[49]。

在潮濕環(huán)境及穩(wěn)定狀態(tài)下,濕度對(duì)空氣中多種離子反應(yīng)過(guò)程有促進(jìn)作用[49]。夏季山體表面空氣濕度與各類(lèi)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度均有極顯著正相關(guān),但根據(jù)多元逐步線性回歸結(jié)果來(lái)看,僅小型山體受其影響,大中型山體與濕度無(wú)明顯擬合線性關(guān)系,說(shuō)明對(duì)于城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度而言,濕度只是協(xié)同影響因子之一,這可能與空氣濕度含量[50]、測(cè)定時(shí)距物體放電電極的距離[51]、地理位置[45]以及空氣中污染物含量[52]等產(chǎn)生的綜合效應(yīng)有關(guān)。

植物多樣性對(duì)山體空氣負(fù)離子濃度的影響大多呈正相關(guān)或無(wú)明顯效應(yīng),但與HX1有顯著負(fù)相關(guān),這可能是由于該山體樹(shù)種的年齡較大[53],且周邊污染物較多,對(duì)植物產(chǎn)生一定負(fù)面影響,因此產(chǎn)生空氣負(fù)離子能力較弱。有研究表明,植物多樣性指數(shù)與空氣負(fù)離子濃度沒(méi)有顯著促進(jìn)作用[12],這與本研究得出中型及小型山體分別受Margalef指數(shù)及Simpson指數(shù)影響結(jié)果不一致,研究結(jié)果間有所差異的原因可能是自然與人文耦合的地域復(fù)雜性。

周邊環(huán)境與水域相關(guān)的指標(biāo)對(duì)大中型山體整體及局部的表面空氣負(fù)離子濃度均有較大影響力,這與其他學(xué)者得出結(jié)論一致[54],這可能是由于水域周?chē)a(chǎn)生的空氣負(fù)離子具有更長(zhǎng)壽命[55],從而與山體中負(fù)離子形成交互反應(yīng),提升了山體表面的空氣負(fù)離子濃度。建設(shè)用地面積及其離散程度對(duì)大中型山體表面空氣負(fù)離子濃度有積極作用,可能是因?yàn)榻ㄔO(shè)用地中的構(gòu)筑物高度與山體形成一定遮蔭面積,從而導(dǎo)致溫度降低,對(duì)空氣負(fù)離子濃度產(chǎn)生有促進(jìn)作用,但人為活動(dòng)在建設(shè)用地中所帶來(lái)的氣體污染物等,容易吸附空氣負(fù)離子,產(chǎn)生離子沉降[56],因此建設(shè)用地分化程度越大對(duì)山體空氣負(fù)離子濃度越有益。林地相關(guān)指標(biāo)與大型山體空氣負(fù)離子濃度呈正相關(guān),可能是因?yàn)榱值氐目諝庳?fù)離子濃度比建設(shè)用地、草地、裸地、耕地等景觀類(lèi)型高[23],氣流的運(yùn)動(dòng)能激發(fā)空氣負(fù)離子[16],植物對(duì)塵埃等有截滯作用[4],所以對(duì)其空氣負(fù)離子濃度有一定促進(jìn)作用。城市遺存山體相關(guān)指標(biāo)與小型山體表面空氣負(fù)離子濃度呈負(fù)相關(guān)可能是小型山體體量較小,而其周?chē)植嫉倪z存山體體量較大,負(fù)離子濃度更易向體量較大的山體擴(kuò)散,但其中的影響機(jī)制尚未可知,還需今后進(jìn)行深入研究。

從緩沖區(qū)景觀格局特征對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度的復(fù)合影響程度的空間尺度效應(yīng)來(lái)看,大型山體表面空氣負(fù)離子濃度對(duì)周邊300 m范圍影響較為敏感,中型山體周邊500 m范圍內(nèi)景觀類(lèi)型對(duì)其空氣負(fù)離子濃度作用較規(guī)律,小型山體周邊500 m內(nèi)景觀類(lèi)型對(duì)負(fù)離子濃度影響值得關(guān)注。由相關(guān)性結(jié)果來(lái)看,水域、林地、草地及建設(shè)用地在空間上分化程度越高,水域面積越大對(duì)空氣負(fù)離子濃度越有利。城市景觀格局對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子的尺度效應(yīng)對(duì)于合理保護(hù)和科學(xué)利用城市遺存山體資源、合理布局城市園林綠地都具有一定的參考意義。

針對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度分布格局特征及其影響因素的分析結(jié)果,建議加強(qiáng)城市遺存山體保護(hù),對(duì)于復(fù)墾和退化的植物,宜種植鄉(xiāng)土速生喬木樹(shù)種,增加植被郁閉度,以便在短期內(nèi)形成冠幅廣、樹(shù)高高、群落體積生物量大的密林地,連接植被斑塊形成生態(tài)廊道,營(yíng)造植被空間,有助于提升城市遺存山體的生態(tài)效益。總體而言,孤立的小型城市遺存山體(100 m緩沖區(qū)內(nèi)無(wú)其余山體)最適宜作為山體生態(tài)康養(yǎng)場(chǎng)所進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。針對(duì)城市遺存山體周邊環(huán)境的影響因素及其作用尺度,應(yīng)在山體周邊緩沖區(qū)范圍內(nèi)合理布置城市綠地,增加林地、草地及水域,減少山體外圍裸地面積,控制建設(shè)用地面積及建設(shè)密度,轉(zhuǎn)化耕地為復(fù)合型植被林地,以便提升山體內(nèi)空氣負(fù)離子濃度,優(yōu)化空氣質(zhì)量,從而為居民提供更好的生態(tài)福祉。

5 結(jié)論

城市遺存山體作為多山城市建成環(huán)境中重要的生態(tài)資源,其對(duì)調(diào)節(jié)周邊社區(qū)空氣質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。本研究對(duì)巖溶地區(qū)多山城市中不同規(guī)模城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度及其影響因素進(jìn)行了初步探索,結(jié)果表明城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度與山體規(guī)模并不成線性正比例關(guān)系,而表現(xiàn)為中型山體>小型山體>大型山體;空氣負(fù)離子濃度在山體坡向上的空間格局表現(xiàn)為東坡≈北坡>西坡≈南坡,坡位上無(wú)明顯差異。溫度及植物群落體積生物量對(duì)大中小型城市遺存山體空氣負(fù)離子濃度均有影響;城市遺存山體斑塊指數(shù)與大型山體表面空氣負(fù)離子濃度呈線性關(guān)系,Margalef指數(shù)及山體坡度差對(duì)中型山體表面空氣負(fù)離子濃度有影響,小型山體表面空氣負(fù)離子濃度對(duì)濕度及Simpson指數(shù)有一定響應(yīng)。城市遺存山體周邊的城市景觀中對(duì)城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度具有顯著積極作用的是水域,其它景觀類(lèi)型的影響在不同規(guī)模山體間具有差異性,在影響的空間尺度上大型山體為周邊300 m范圍,中小型山體為500 m范圍。城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度是評(píng)價(jià)其調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要指標(biāo),是多山城市遺存山體在生態(tài)康養(yǎng)和休閑旅游規(guī)劃的依據(jù)。本研究表明城市遺存山體表面空氣負(fù)離子濃度及其空間格局具有復(fù)雜性,其影響因素多元且規(guī)律不一致,相互之間可能還存在著權(quán)衡與協(xié)同效應(yīng),后期還需要大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,才有可能揭示其影響機(jī)制,為科學(xué)合理開(kāi)發(fā)利用城市遺存山體提供理論依據(jù)。