摘 要：森林康養(yǎng)的發(fā)展對附近城市居民的身體健康和心理健康具有調節(jié)作用，負氧離子濃度是影響森林康養(yǎng)功能的重要因子之一。對三明市三元區(qū)城郊鄉(xiāng)鎮(zhèn)之一的中村鄉(xiāng)負氧離子濃度變化進行研究與分析，選取中村鄉(xiāng)杜水村至頂太村公路旁步行可達處為研究區(qū)域，并取5個樣點進行連續(xù)調查、研究和分析。研究結果表明，一年四季中，只有秋季的頂太游客中心平臺負氧離子濃度為2 718個/cm3，達二級標準，其他樣點與其他季節(jié)的負氧離子濃度均超過3 000個/cm3，達到一級標準，有利于該區(qū)域居住和游玩的人體健康恢復；研究區(qū)域全年無論晴天、陰天與雨天，負氧離子濃度均達到一級標準。綜合以上分析，三明市中村鄉(xiāng)具有發(fā)展森林康養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境和良好的交通條件，故可以在此地建設森林康養(yǎng)基地，發(fā)展森林康養(yǎng)產業(yè)。

關鍵詞：三明市； 負氧離子濃度； 城郊； 森林康養(yǎng)； 季節(jié)； 氣溫

中圖分類號：X16； P46" " " 文獻標識碼：A" " " 文章編號：1002-204X（2023）05-0061-04

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2023.05.012

Research on the Variation of Negative Oxygen Ion Concentration

in the Suburban Area of Sanming City and Its Influencing Factors

Yu Xinyan1， Lei An1， Huang Huaimei1， Gao Yi2，

Zhang Longhui1， Lan Tianlong1， Fan Fanrong1

（1.Fujian Sanming Forestry School， Sanming， Fujian 365000; 2.Sanyuan District Forestry Corporation， Sanming， Fujian 365000）

Abstract The development of forest health care has a regulatory effect on the physical and mental health of residents in nearby cities. The concentration of negative oxygen ions is one of the important factors affecting the function of forest health care. This study investigated and analyzed the variation of negative oxygen ion concentration in Zhongcun Township， one of the suburban townships in Sanyuan District of Sanming City. The study area was located along the road from Dushui Village to Dingtai Village and five sampling points were selected for continuous investigation， research， and analysis. The results showed that in all seasons， only in autumn， the concentration of negative oxygen ions at the visitor center platform in Dingtai reached 2 718 ions/cm3， which met the second-level standard. The concentration of negative oxygen ions at other sampling points and in other seasons exceeded 3 000 ions/cm3， reaching the first-level standard， which is beneficial to the physical health recovery of residents and tourists in the area. Throughout the year， regardless of sunny， cloudy， or rainy weather， the concentration of negative oxygen ions in the study area met the first-level standard. Based on the above analysis， Zhongcun Township in Sanming City has an ecological environment and excellent transportation conditions suitable for the development of forest health care. Therefore， it is a suitable location for building forest health bases and developing the forest health care industry.

Key words Sanming City; Negative oxygen ion concentration; Suburban area; Forest health care; Season; Temperature

森林康養(yǎng)是利用森林的空氣凈化功能，在對人體有利的森林生態(tài)環(huán)境中發(fā)展康養(yǎng)產業(yè)，使人類可以在有利環(huán)境中進行身體與心靈的恢復。影響森林康養(yǎng)的因素有很多，有研究發(fā)現森林康養(yǎng)的生態(tài)功能和療養(yǎng)功能與負氧離子的濃度具有顯著關系[1-4]，負氧離子濃度越高，對人體健康越有利；研究表明，負氧離子濃度與當地氣候因子顯著相關[5]，不同季節(jié)[6-7]、不同氣溫[8-10]、不同濕度[11]、不同時段[12-13]等均會對負氧離子濃度產生影響，但氣象因子復雜，目前尚未形成統(tǒng)一的影響機制。

本課題通過定點連續(xù)觀測與氣象因子分析等方法，對三明市三元區(qū)中村鄉(xiāng)的負氧離子濃度變化進行研究與分析，旨在為三明市三元區(qū)中村鄉(xiāng)的森林康養(yǎng)基地開發(fā)與規(guī)劃提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設置在三明市三元區(qū)中村鄉(xiāng)，位于城區(qū)東部，距市區(qū)14 km左右，交通狀況良好，有306省道公路過境。中村鄉(xiāng)群山起伏、高山眾多。中村鄉(xiāng)平均海拔679 m，是典型的高山鄉(xiāng)。該地區(qū)主要氣候特征為冬季低溫多霧，夏季高溫多雨，全年雨量充沛，四季較為明顯。年平均氣溫為19.5 ℃，最高氣溫達38 ℃，最低氣溫低至-6 ℃。中村鄉(xiāng)森林資源豐富，森林覆蓋率達76%。

利用地統(tǒng)計軟件對三元區(qū)中村鄉(xiāng)進行土地利用類型分析（圖1），將三元區(qū)中村鄉(xiāng)土地利用類型分為5類，分別是濕地、建設區(qū)、農田、林地、草地。由圖1可知，研究區(qū)位于三明市城區(qū)東邊，四周林地覆蓋率高，森林資源豐富，具有穩(wěn)定的森林康養(yǎng)條件。

2 研究方法

選取中村鄉(xiāng)杜水村至頂太村公路旁步行可達處為研究區(qū)域，取5個樣點進行調查，調查時間為1年。其中：樣點1為杜水村公路旁，樣點2為坑源村橋頭，樣點3為頂太第八拐小溪旁，樣點4為頂太游客中心平臺，樣點5為頂太村牛架山。

因負氧離子濃度變化呈現日變化[14-16]和季節(jié)[14-18]變化，故本研究采集數據時間主要集中在14：00—16：00。

結合城市森林公園負氧離子變化特征及其休閑保健功能[19]與石強[20]等學者的研究（表1），對此次調查結果進行定量評估。

3 結果與分析

3.1 負氧離子濃度與季節(jié)的關系

本試驗設置春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月、冬季為12月至翌年2月，通過分析、對比外業(yè)采集的數據，得到負氧離子濃度與季節(jié)的關系，如圖2所示。

由圖2可知，同一季節(jié)樣點1至樣點5的負氧離子均有不同升降規(guī)律，說明研究區(qū)域環(huán)境類型多樣；除了樣點4的秋季負氧離子濃度僅為2 718個/cm3，達到二級標準，其余樣點與其余季節(jié)的負氧離子濃度均超過3 000個/cm3，達到一級標準。說明本研究區(qū)域空氣具有殺菌、減少疾病的效果，對人體健康極有利。本研究區(qū)適合建設康養(yǎng)基地，滿足附近居民和游客的療養(yǎng)需求，為三明市周邊區(qū)域提供四季皆可游玩的森林康養(yǎng)基地。

樣點1與樣點4冬季負氧離子濃度為四季中最高，秋季負氧離子濃度為四季中最低，可能原因是樣點1與樣點2為水泥硬化地，四周較為通透，冬季和秋季無植被遮擋，對負氧離子濃度變化較為敏感。樣點3的負氧離子濃度遠高于其他樣點，是因為樣點3處于水源旁邊，運動中的水分與負氧離子濃度顯著相關[21]，故樣點3的負氧離子濃度均高于其他樣點；尤其在雨水豐富的春季，負氧離子濃度更是高達60 000個/cm3。樣點2與樣點5處于路旁竹林下，樣點2的負氧離子濃度由高到低依次為夏、秋、冬、春，樣點5的負氧離子濃度由高到低依次為秋、冬、夏、春，樣點2和樣點5春季負氧離子濃度為四季中最低，但都高于3 000個/cm3，達到一級標準。春季負氧離子濃度低于其他季節(jié)的原因可能是由于2021年春季晴天與陰天較多，雨天較少，導致這2個樣點春季負氧離子濃度較低。

3.2 負氧離子濃度與天氣的關系

由圖3可以看出，5個樣點均為雨天負氧離子濃度最高。其中：樣點1至樣點4負氧離子濃度由高到低依次為雨天、陰天、晴天，樣點5的負氧離子濃度由高到低依次為雨天、晴天、陰天。

由于樣點3為第八拐小溪旁，整體環(huán)境潮濕、通透，該區(qū)域小氣候與其他調查樣點不同，雖然在道路旁，其負氧離子濃度無論晴天、陰天與雨天，均高于其他調查樣點，負氧離子濃度在30 000個/cm3以上，遠超一級標準。這與IWAMA H[21]的結論一致。由于該樣點運動的水分子高于其他地方，故負氧離子濃度高，該點附近適合設立療養(yǎng)基地。在5個樣點中，樣點4在晴天時負氧離子濃度平均值最低，為4 242個/cm3，該濃度大于3 000個/cm3，達到一級標準。說明研究區(qū)的負氧離子濃度滿足療養(yǎng)需求，無論在何種天氣中，均適合游客進行身心調整。也充分說明該研究區(qū)適合發(fā)展森林康養(yǎng)基地，以滿足游客的觀光、療養(yǎng)等需求。

3.3 負氧離子濃度與溫度的關系

由圖4可知，樣點1至樣點3的氣溫與負氧離子濃度成反比，同一樣點的氣溫越高，負氧離子濃度越低。樣點4、樣點5的氣溫與負氧離子濃度沒有明顯關系。

樣點1至樣點5調查日的平均氣溫為22 ℃，同一樣點不同天氣的氣溫不同。樣點1至樣點3不同天氣氣溫由高到低依次為晴天、陰天、雨天，氣溫與負氧離子濃度呈反比。究其原因可能是氣溫越高，空氣中水汽蒸發(fā)越快，水分含量越低，負氧離子也隨之蒸發(fā)，在地表面測得的負氧離子濃度含量越少；反之，氣溫越低，水分蒸發(fā)越慢，地表負氧離子含量越高，故在地面測得的負氧離子濃度含量越多。樣點4與樣點5的氣溫由高到低依次為晴天、雨天、陰天，其中：樣點4的負氧離子濃度由大到小依次為雨天、陰天、晴天，樣點5的負氧離子濃度由大到小依次為雨天、晴天、陰天。出現該規(guī)律可能是因為樣點4與樣點5的海拔較高，樣點4為游客中心，放置負氧離子儀的位置周邊沒有植被的和建筑物遮擋，故受到風力影響較大。由于風力影響樣點4測量數據時的小氣候環(huán)境，所以氣溫與負氧離子濃度沒有明顯的相關關系；樣點5由于距離道路較近，在測量時，時常有公交車路過，可能由于公交車的行駛，使樣點5的數據出現異常。

4結論

研究區(qū)域環(huán)境類型多樣，除了頂太游客中心平臺的秋季負氧離子濃度僅為2 718個/cm3，為二級標準；其余樣點與其余季節(jié)的負氧離子濃度均超過3 000個/cm3，達到一級標準。說明該路線適合發(fā)展森林康養(yǎng)產業(yè)，以滿足附近居民和游客的療養(yǎng)需求。

研究區(qū)內樣點的負氧離子濃度均為雨天最高，且遠高于陰天和晴天。說明在自然條件下，運動的水分在相互碰撞后更容易產生負氧離子[21]，也說明空氣濕度較大時，對地表面的負氧離子濃度保存作用較好；但由于本研究區(qū)域無論晴天、陰天與雨天，負氧離子濃度穩(wěn)定在3 000個/cm3以上，達到一級標準，故該研究區(qū)全年的雨天、陰天、晴天都適合療養(yǎng)。

杜水村公路旁、坑源村橋頭、頂太第八拐小溪旁的氣溫與負氧離子濃度成反比，同一樣點的氣溫越高，負氧離子濃度越低，可能原因是氣溫越高，空氣中水汽蒸發(fā)越快，水分含量越低。頂太游客中心平臺、牛架山的氣溫與負氧離子濃度沒有明顯關系，可能是因為頂太游客中心平臺與牛架山的海拔較高，頂太游客中心平臺放置負氧離子儀的位置周邊沒有植被和建筑物遮擋，受風力影響較大；牛架山樣點由于距離道路較近，在測量時，時常有公交車路過，可能由于公交車的行駛，使牛架山的數據發(fā)生了異常情況。

綜合以上分析，三明市三元區(qū)中村鄉(xiāng)的交通條件優(yōu)越，空氣中負氧離子濃度普遍達到一級標準，故該鄉(xiāng)鎮(zhèn)具有符合發(fā)展森林康養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境和良好的交通條件，可以在此建設森林康養(yǎng)基地，以滿足周邊居民和游客的康養(yǎng)需求，有利于發(fā)展三明市的康養(yǎng)產業(yè)，也有利于中村鄉(xiāng)的經濟發(fā)展。

參考文獻：

[1] SAWANT V S， MEENA G S， JADHAV D B. Effect of negative air ions on fog and smoke[J]. Aerosol and Air Quality Research， 2012，12（5）：1007-1015.

[2] 邸雅平. 基于環(huán)境質量的蜀南竹海森林康養(yǎng)功能評價[D]. 北京：中國林業(yè)科學研究院，2018.

[3] 宗美娟，王仁卿，趙坤. 大氣環(huán)境中的負離子與人類健康[J]. 山東林業(yè)科技，2004（2）：32-34.

[4] 王忠貴. 森林康養(yǎng)對人體健康促進作用淺析[J]. 現代園藝，2020，43（1）：106-109.

[5] 朱冬梅，曾璐，劉春盛. 空氣負氧離子濃度預報模型在旅游氣象中的應用[J]. 中國資源綜合利用，2021，39（8）：73-75，86.

[6] 隨金明，張會，劉紅坤，等. 易縣主要景區(qū)負氧離子變化規(guī)律及影響因素分析[J]. 甘肅科技，2022，38（1）：40-43.

[7] 林錦冰，李曉桃，陳浩，等. 揭西縣負氧離子濃度特征及與氣象條件的關系[J]. 廣東氣象，2021，43（4）：40-44.

[8] 胡夢玲，慶濤，朱鑫君，等. 江寧區(qū)負氧離子變化特征及其與氣象因素關系[J]. 環(huán)境科學與技術，2021，44（S2）：32-40.

[9] 朱舒欣，崔杰，劉起雨，等. 石門國家森林公園負氧離子濃度等級評價及其與環(huán)境因素的相關性分析[J]. 林業(yè)與環(huán)境科學，2019，35（5）：14-22.

[10] 譚芳林，歐陽亞群，游惠明，等. 永泰縣藤山省級自然保護區(qū)負氧離子濃度變化特征[J]. 福建林業(yè)，2018（6）：28-31，40.

[11] 朱冬梅，馬小燕，曾璐，等. 武平縣空氣負氧離子濃度分布特征研究[J]. 環(huán)境與發(fā)展，2020，32（6）：117，119.

[12] 朱賓賓，孫雙紅，王立軍，等. 呼倫貝爾沙地樟子松林負氧離子濃度及其影響因子分析[J]. 西北林學院學報，2021，36（4）：55-59，79.

[13] 彭琳玉，許方岳，王立夫，等. 九連山國家森林公園負氧離子濃度時空變化及影響要素研究[J]. 西北林學院學報，2020，35（5）：233-239.

[14] 謝雪宇，胡希軍，朱炫霓. 寨場山森林公園空氣負離子濃度的時空變化特征[J]. 西北林學院學報，2014，29（5）：37-41.

[15] 周斌，余樹全，張超，等. 不同樹種林分對空氣負離子濃度的影響[J]. 浙江農林大學學報，2011，28（2）：200-206.

[16] 蔡珍. 福建水利電力職業(yè)技術學院負氧離子及PM2.5濃度日變化趨勢分析[J]. 中國資源綜合利用，2020，38（9）：148-150.

[17] 毛佩柱. 秦皇島市城市綠地對氣候環(huán)境的調節(jié)作用[J].中國環(huán)境管理干部學院學報，2010，20（4）：43-45.

[18] 康海濱，李衣長，李仁忠，等. 基于GIS的三明市森林康養(yǎng)基地氣候舒適度分析[J]. 福建林業(yè)科技，2022，49（1）：121-127.

[19] 胡曉夢，程南洋. 城市森林公園負氧離子變化特征及其休閑保健功能——基于紫金山國家森林公園監(jiān)測數據的分析[J]. 商業(yè)經濟，2016（4）：73-75.

[20] 石強，鐘林生，吳楚材. 森林環(huán)境中空氣負離子濃度分級標準[J]. 中國環(huán)境科學，2002，22（4）：320-323.

[21] IWAMA H. Negative air ions created by water shearing improve erythrocyte deformability and aerobic metabolism[J]. Indoor Air， 2004，14（4）：293-297.