不同森林郁閉度環(huán)境內(nèi)空氣負(fù)氧離子的時空變化及環(huán)境影響要素研究
——以廣州帽峰山為例

鄭詩禹 ，張綠水，郭曉敏，黃子峻，肖以華*

1. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，江西 南昌 330045；2. 中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；3. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642

國務(wù)院《十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提出，“康養(yǎng)文旅”上升至國家戰(zhàn)略，應(yīng)積極促進(jìn)森林康養(yǎng)、森林旅游、休閑為主體的新興產(chǎn)業(yè)。森林生態(tài)系統(tǒng)在生物多樣性維育、固碳釋氧、凈化大氣環(huán)境、水源涵養(yǎng)、保育土壤環(huán)境、防災(zāi)減災(zāi)和休閑游憩等方面提供諸多優(yōu)質(zhì)的生態(tài)產(chǎn)品。優(yōu)美森林生態(tài)環(huán)境既是森林康養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要的基石。森林環(huán)境中空氣負(fù)氧離子濃度大小成為評價森林環(huán)境質(zhì)量重要指標(biāo)之一（彭琳玉等，2020）。研究表明，森林環(huán)境中NAI有抑菌除塵、提高細(xì)胞活性，凈化環(huán)境空氣等作用（Jiang et al.，2020；Nadali et al.，2020；陳兵紅等，2019）。濃度較高的NAI能通過調(diào)節(jié)人體內(nèi)血清素含量水平，調(diào)節(jié)人體穩(wěn)態(tài)。通過刺激激素分泌，提高人體代謝循環(huán)，延緩細(xì)胞衰老（Jiang et al.，2018）。森林環(huán)境中的植被通過葉片尖端放電，光合作用以及釋放揮發(fā)性芳香烴來促使空氣電離產(chǎn)生負(fù)氧離子，不同的群落結(jié)構(gòu)、樹種以及植物種類對環(huán)境內(nèi)負(fù)氧離子濃度的影響差異顯著（王薇等，2018；高瑤瑤等，2019）。而森林林分郁閉度能反應(yīng)出森林環(huán)境和結(jié)構(gòu)，是影響林地光照狀況的決定性因素，對森林環(huán)境中植物物種多樣性以及群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有顯著影響（歐江等，2021；孫文等，2021）。因此通過不同森林郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI濃度的研究能更好的反應(yīng)出森林環(huán)境中 NAI濃度水平及變化規(guī)律。

近年來，許多研究者針對森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度水平和變化規(guī)律進(jìn)行了大量研究：森林環(huán)境中NAI濃度時間上分布規(guī)律一般呈：日動態(tài)“U”型，早晚高，中午低；或雙峰型曲線，上午和下午高，午間低（馬芙蓉等，2019；梅中海等，2020）。季節(jié)變化方面為：夏季最高，春秋次之，冬季最低（謝勇麗等，2019；李高飛等，2019；彭春梅等，2020）；環(huán)境內(nèi) NAI濃度空間分布特征一般表現(xiàn)為人工環(huán)境向自然環(huán)境遞增的規(guī)律，良好的森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度更是城市環(huán)境的40倍以上（黃向華等，2013；梅中海等，2020）；目前大多數(shù)研究學(xué)者對森林環(huán)境中溫、濕度、光輻射、風(fēng)速、風(fēng)向、海拔等氣象因素進(jìn)行研究（尚媛媛等，2018；司寶華等，2019；戴俊等，2019），均得出氣象因子與空氣負(fù)氧離子密切相關(guān)的結(jié)論。但是森林環(huán)境中大氣顆粒物、臭氧等污染物要素對NAI濃度的影響的研究較少，還未形成統(tǒng)一的影響機(jī)制，很難根據(jù)環(huán)境因素決定NAI濃度加以控制。

本文通過研究林分郁閉度及其環(huán)境內(nèi)污染物要素對空氣負(fù)氧離子濃度的影響，能更充分的利用森林環(huán)境內(nèi)空氣負(fù)氧離子，合理開發(fā)森林旅游資源，及為城市森林構(gòu)建技術(shù)、森林生態(tài)旅游建設(shè)提供科學(xué)參考與理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域選擇

廣州帽峰山森林公園位于廣州市東北部，坐落在 23°16′—23°19′N，113°22′—113°29′E，距廣州市中心30 km，總面積為46.945 km2。屬南亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候。帽峰山森林公園植被為人工植被和天然次生植被的混合體，部分馬尾松林和杉木林已形成針闊混交林、闊葉混交林和南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林。優(yōu)勢樹種有中華楠（Machilus chinensis）、中華椎（Castanopsis chinensis）、黧蒴（Castanopsis fissa）、木荷（Schima superba Gardn）平均胸徑21.3 cm，平均樹高12.8 m，平均郁閉度0.81。帽峰山年平均氣溫21 ℃，最冷月平均氣溫13.3 ℃，最熱月平均氣溫28.4 ℃，年日照約1600 h，年大氣降水約 1700 mm，多集中于 4—9月，平均相對濕度76%。在全面踏勘廣州帽峰山森林公園環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，依據(jù)海拔相近、群落結(jié)構(gòu)相似、樣點(diǎn)均勻分布等原則，使用照片法：通過“魚眼”鏡頭在特定時間，均勻的陰天拍攝林冠的全天空照片，人工篩選出符合條件的 4處森林郁閉度環(huán)境區(qū)域與 1處空白對照：CK無林地（帽峰山林外空曠地）、S1低郁閉度（帽峰山銅鑼灣管理站附近）、S2中郁閉度（帽峰山林內(nèi)小道）、S3高郁閉度（帽峰山休閑亭附近）、S4水體對照（帽峰山林內(nèi)溪流觀景）觀測樣點(diǎn)（表1）。

表1 帽峰山觀測樣地信息表Fig. 1 Information table of Maofeng Mountain sample plot

1.2 數(shù)據(jù)采集與處理

本研究觀測時間為 2020年 1—12月，采用COM-3200PROⅡ型空氣離子測量儀、DustMate-DM12048手持式空氣灰塵和煙霧源監(jiān)測儀器、Ozone Monitor 106-L臭氧濃度分析儀，每月觀測3—5 d，每天從08:00—18:00連續(xù)觀測6個時段。每次觀測4個方向數(shù)值，總讀數(shù)不少于15次，求出均值代表該時段數(shù)值。為確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，分析時對部分異常值進(jìn)行了剔除。利用Microsoft Excel 2019、SPSS Statistics 19.0、Origin 2018對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計篩選，正態(tài)檢驗(yàn)、相關(guān)性分析等。

2 結(jié)果與分析

2.1 森林環(huán)境內(nèi)空氣負(fù)氧離子與環(huán)境因子的時間變化

2.1.1 空氣負(fù)氧離子的日變化特征

森林環(huán)境內(nèi)各時段NAI濃度均值日變化如（圖1）所示，低郁閉度內(nèi) NAI濃度從早到晚呈上升趨勢，變幅較小，08:00離子濃度最低 998 ion·cm-3，18:00達(dá)到峰值1135 ion·cm-3。中郁閉度內(nèi)NAI離子濃度從08:00開始降低至10:00達(dá)到最低值1130 ion·cm-3，隨后升高至中午 12:00達(dá)到最高值 1251 ion·cm-3，12:00—14:00 離子濃度保持較高水平1248 ion·cm-3，14:00后離子濃度降低。高郁閉度內(nèi)NAI濃度在上午是先降低后升高，在午后14:00達(dá)到最大值1473 ion·cm-3，傍晚18:00第二峰值前會有緩慢降低。水體對照內(nèi)NAI濃度日變化規(guī)律與高郁閉度環(huán)境相似，日峰值均出現(xiàn)在午后14:00，可能由于林冠較厚，影響了下層植被光合作用，未在正午達(dá)到飽和點(diǎn)，導(dǎo)致峰值出現(xiàn)時間的延后。研究結(jié)果顯示在1 d中不同時段，水體對照內(nèi)NAI濃度顯著高于中低郁閉度環(huán)境和空曠地（P＜0.05）。表明森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度日變化規(guī)律受水汽因子影響。

圖1 空氣負(fù)氧離子離子濃度時間變化情況Fig. 1 Change of negative oxygen ion concentration

2.1.2 空氣負(fù)氧離子的月變化特征

全年各月NAI濃度均值變化方面，各郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI逐月變化情況大致為雙峰曲線，高峰區(qū)出現(xiàn)在5—8月和1月。低郁閉度內(nèi)8月NAI平均離子濃度最高為 1359 ion·cm-3，其次是 7月 1280 ion·cm-3，9 月平均水平最低為 810 ion·cm-3；中郁閉度內(nèi) 1月 NAI平均離子濃度最高為 1789 ion·cm-3，其次是 6 月 1654 ion·cm-3，10 月為全年最低值856 ion·cm-3；高郁閉度內(nèi)1月NAI平均離子濃度最高為 2017 ion·cm-3，其次是 5月 2000 ion·cm-3，9 月為全年最低值 844 ion·cm-3；水體對照內(nèi)1月 NAI平均質(zhì)量濃度最高 2214 ion·cm-3，其次是 6 月 1991 ion·cm-3，4 月最低 903 ion·cm-3，一年之中高郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI離子濃度變幅最大，相鄰兩月變幅最高達(dá)188.5%，空曠地內(nèi)相鄰兩月變幅最小僅為15%，且水體對照內(nèi)最大值超空曠地最小值3倍以上，有林地環(huán)境內(nèi)NAI離子濃度明顯高于無林地。表明高郁閉度環(huán)境內(nèi)，NAI離子濃度受多種因素影響，數(shù)值的波動較大。

2.1.3 大氣顆粒物與臭氧質(zhì)量濃度均值變化特征

對各郁閉度全年同步測得大氣顆粒物與臭氧質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)對比分析，結(jié)果如圖2所示，森林環(huán)境內(nèi)大氣顆粒物TSP、PM10、PM2.5質(zhì)量濃度變化趨勢基本一致，三者間質(zhì)量濃度關(guān)系呈顯著的正相關(guān)。各郁閉度內(nèi)全年大氣顆粒物質(zhì)量濃度變化在20—159 μg·m-3，臭氧質(zhì)量濃度變化在 25—71 mg·m-3。全年空曠地內(nèi)大氣顆粒物質(zhì)量濃度在 1—2月較高，月均值在 55—159 μg·m-3間，其中 PM2.5單月最大值出現(xiàn)在 2月 38.47 μg·m-3，是相應(yīng)最低月 7月的 9.07倍，臭氧質(zhì)量濃度 1月最小 24.9 mg·m-3，其余時段濃度變化較穩(wěn)定。中低郁閉度內(nèi)大氣顆粒物質(zhì)量濃度變化在43—140 μg·m-3間，全年出現(xiàn)兩個高值區(qū)1—2月，7—9月，TSP質(zhì)量濃度單月以 8月最大為 157.4 μg·m-3，且臭氧濃度也在2月達(dá)到最大值為58.3 mg·m-3。高郁閉度與水體對照環(huán)境中，大氣顆粒質(zhì)量濃度全年水平相近，變化規(guī)律基本一致，全年高值區(qū)集中在12—3月，TSP的質(zhì)量濃度水平在 135.2—140.3 μg·m-3間，PM2.5質(zhì)量濃度水平在45.4—65.7 μg·m-3間，臭氧質(zhì)量濃度在2月達(dá)到相對較高。由此得出，帽峰山森林環(huán)境內(nèi)兩種污染物因子時間分布特征具有相似規(guī)律，隨著環(huán)境郁閉度的增大，其內(nèi)顆粒物質(zhì)量濃度逐級減少，高值區(qū)均集中在旱季冬月，且全年變化會出現(xiàn)1—2次波動。這種規(guī)律可能由于每年冬季冷月降水少，空氣污染加重，廣州地區(qū)偶發(fā)臺風(fēng)，強(qiáng)降雨天氣等因素導(dǎo)致。

圖2 森林環(huán)境因子質(zhì)量濃度日均值變化情況Fig. 2 Change of concentration of forest environmental factors

2.2 不同季節(jié)各森林郁閉度空氣負(fù)氧離子分布特征

如圖3所示，帽峰山森林內(nèi)NAI離子濃度水平較高，公園環(huán)境生態(tài)效應(yīng)明顯。森林環(huán)境內(nèi)NAI離子濃度（ion·cm-3）從大到小依次為：水體對照(1482)＞高郁閉度環(huán)境 (1438)＞中郁閉度環(huán)境(1204)＞低郁閉度環(huán)境 (1056)＞空曠地（834），說明環(huán)境郁閉度越高，其內(nèi)NAI濃度水平越高；各郁閉度環(huán)境內(nèi) NAI離子濃度均值變化規(guī)律季節(jié)上表現(xiàn)一致：有林地＞無林地，高＞中＞低郁閉度。雨季條件下，森林環(huán)境內(nèi)NAI離子濃度水平顯著高于林外，各點(diǎn)NAI離子濃度水平大于全年均值，但高郁閉度環(huán)境內(nèi)會出現(xiàn) NAI離子濃度降低現(xiàn)象；旱季條件下，水體對照內(nèi)NAI離子濃度水平顯著高于其他無水環(huán)境，觀測值離散程度大，中低郁閉度內(nèi)NAI離子濃度水平相近。林分郁閉度與環(huán)境內(nèi)水汽含量是影響空氣負(fù)離子濃度的主要因子。

圖3 不同季節(jié)森林環(huán)境NAI離子濃度分布Fig. 3 The NAI concentration of the whole year of dry and rainy season at observation point

2.3 環(huán)境要素對空氣負(fù)氧離子濃度的影響

森林環(huán)境內(nèi)空氣負(fù)氧離子除受溫度、濕度、太陽光輻射等氣象因子影響外，空氣中的顆粒物與臭氧對負(fù)氧離子的影響也十分顯著。研究環(huán)境中污染物要素與負(fù)氧離子濃度的關(guān)系，掌握負(fù)氧離子濃度變化規(guī)律，可為帽峰山森林旅游，健身康養(yǎng)，林區(qū)資源規(guī)劃提供科學(xué)的指導(dǎo)和理論依據(jù)。

2.3.1 各郁閉度環(huán)境要素對負(fù)氧離子濃度的影響

通過上述圖表分析得出林分郁閉度、氣候條件以及環(huán)境內(nèi)水體均與NAI離子濃度水平有關(guān)，故匯總各觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)分析全年空氣負(fù)氧離子與大氣顆粒物、臭氧的相關(guān)關(guān)系（表2）。TSP與PM10在中高郁閉度環(huán)境內(nèi)與 NAI離子濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P=0.0063、P=0.0055），PM2.5在高郁閉度環(huán)境內(nèi)與 NAI離子濃度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P=0.042）。林分郁閉度越高，且其內(nèi)顆粒物粒徑越大，對NAI的影響越大，中低郁閉度環(huán)境內(nèi)污染物要素對NAI的影響程度較小；3種顆粒物在旱、雨季內(nèi)對NAI的影響程度有一定差異，雨季污染物要素對NAI影響不顯著；旱季高郁閉度環(huán)境內(nèi)PM10對NAI影響不顯著，且季節(jié)變化對顆粒物PM2.5影響最小。環(huán)境中臭氧與NAI的研究確認(rèn)有相關(guān)性，但程度和正負(fù)還無法統(tǒng)一。結(jié)果顯示：空曠地內(nèi)NAI離子濃度與臭氧質(zhì)量濃度兩者存在負(fù)線性回歸關(guān)系；森林內(nèi)NAI與臭氧質(zhì)量濃度二者存在二次線性關(guān)系，但森林環(huán)境內(nèi)影響因子較多，關(guān)系復(fù)雜，NAI離子濃度偏差大，回歸R2偏小（R2＜0.1），回歸模式精度偏低。

表2 森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度與環(huán)境要素的相關(guān)性系數(shù)Table 2 Correlation coefficient between NaI concentration and environmental factors in forest environment

2.3.2 大氣顆粒物對空氣負(fù)氧離子濃度的綜合影響

結(jié)合圖 1、2，可知 NAI與大氣顆粒物質(zhì)量濃度均值逐月變化規(guī)律大致相反，但部分時段出現(xiàn)同增同減的現(xiàn)象。通過PyCharm 2020軟件對影響NAI濃度變化的特征值進(jìn)行主成分分析，其中 TSP、PM10、PM2.53種主要大氣顆粒物質(zhì)量濃度間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），故采用加權(quán)平均法對三者進(jìn)行降維，統(tǒng)一成為氣體顆粒物PM（particulate matter），研究4種林分郁閉度內(nèi)PM與NAI濃度間關(guān)系。結(jié)果如圖4顯示，低郁閉度環(huán)境內(nèi)PM與NAI濃度相關(guān)性不明顯，高郁閉度和水體對照內(nèi)PM與NAI離子濃度回歸方程t檢驗(yàn)P分別為7.2×10-4、3.5×10-4?；貧w模式中，高郁閉度環(huán)境與水體對照內(nèi)PM與NAI二者濃度影響效應(yīng)反映在t檢驗(yàn)上均達(dá)到極顯著，PM 對 NAI的影響呈負(fù)效應(yīng)，PM 質(zhì)量濃度越高，NAI濃度越低。其中高郁閉度環(huán)境內(nèi)PM與NAI濃度相關(guān)性擬合最好，R2=0.59，相對中郁閉度環(huán)境提高了0.25，與水體對照內(nèi)擬合度相近。表現(xiàn)出環(huán)境郁閉度越大，其內(nèi)氣體顆粒物與NAI濃度二者聯(lián)系越緊密。

圖4 各郁閉內(nèi)氣顆粒物與空氣負(fù)氧離子間關(guān)系Fig. 4 Relationship between atmospheric particles and NAI in each enclosure

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度時間尺度變化的研究，大部分采用便攜式負(fù)離子儀，選擇無風(fēng)晴朗的白天，連續(xù)性多日觀測，本研究中，高郁閉度與中低郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI濃度日動態(tài)變化存在明顯差異，造成差異的原因可能是產(chǎn)生空氣負(fù)離子所需的能量來源不同，無林地環(huán)境中，能量主要來源于陽光輻射，隨著能量的累計，NAI濃度日變化呈緩慢線性增長（王薇等，2020）。森林環(huán)境中，NAI濃度日變化不僅受太陽光輻射的影響，還受到林木的光合周期影響，與植被生理活動密切相關(guān)，早晨植被光合作用弱，氣孔導(dǎo)度小，外加郁閉覆蓋，環(huán)境內(nèi)CO2質(zhì)量濃度高不易擴(kuò)散，植被呼吸大于光合，NAI濃度降低，隨著光照強(qiáng)度增大，凈光合速率提高，環(huán)境中產(chǎn)生大量NAI，故NAI濃度上午先降低后在中午達(dá)到峰值（秦登等，2014）。高郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI濃度日峰值出現(xiàn)時間比中郁閉度環(huán)境內(nèi)推遲 2個小時，這可能與環(huán)境內(nèi)植物生物學(xué)特性、生長狀態(tài)以及是否含有水體有關(guān)（馬榮等，2021）。

關(guān)于月均值尺度的研究大多結(jié)果顯示，全年NAI濃度水平由大到小：夏季＞秋季＞春季＞冬季，認(rèn)為夏季環(huán)境氣溫升高，大氣對流強(qiáng)，植物長旺盛，光合作用強(qiáng)，植物光合作用時葉片尖端放電，促使空氣電解，NAI濃度達(dá)到最大值，冬季氣溫低，林木生理活性減弱，環(huán)境中污染物質(zhì)量濃度較高，NAI離子濃度受影響偏低（牛海峰，2018；謝勇麗等，2019；李高飛等，2019；彭春梅等，2020）。也有部分研究報道，冬季森林環(huán)境內(nèi)NAI離子濃度最大，春夏次之，秋季最低。認(rèn)為冬季林內(nèi)除了枯落物層的保溫作用外，林冠層也起著緩和氣溫變化的作用，阻擋了林內(nèi)長波輻射的熱失散，水汽不易向外擴(kuò)散，NAI離子濃度水平高（何寧等，2016）。本研究基于廣州市帽峰山，地屬南亞熱帶季風(fēng)區(qū)，四季變化不明顯，主要分為旱、雨兩季，一年中森林環(huán)境內(nèi)NAI平均離子濃度高值區(qū)主要集中在雨季6—8月，這與大部分學(xué)者研究結(jié)果一致，夏季高溫高濕，NAI離子濃度增大。值得注意的是在冬季1月，中高郁閉度環(huán)境內(nèi)離子濃度均出現(xiàn)較高水平，這可能由于2020年廣州旱季月份降雨極少，氣候干爽，導(dǎo)致林冠較厚環(huán)境產(chǎn)生逆溫效應(yīng)，林內(nèi)濕度增大，負(fù)氧離子濃度升高。此差異體現(xiàn)出，在某種程度上森林郁閉度較大的環(huán)境能調(diào)節(jié)其自身穩(wěn)態(tài)，特殊氣候條件下激發(fā)了林分郁閉度對NAI的正反饋。

林分郁閉度與NAI濃度關(guān)系的研究顯示，林分郁閉度與NAI濃度呈正相關(guān)（段文軍，2017），或NAI濃度變異系數(shù)與郁閉度呈正相關(guān)（孫文等，2021），認(rèn)為郁閉度較大的森林群落可以有效地吸收并遮擋太陽輻射，降低林內(nèi)的溫度，增加空氣濕度，制造出更多的NAI。也有一些研究報道，NAI濃度與林分郁閉度無明顯相關(guān)性（陶雪瑩等，2020），認(rèn)為森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度主要受其他林分因子和群落結(jié)構(gòu)的影響。本研究則表現(xiàn)出NAI濃度在一定郁閉度范圍內(nèi)隨著郁閉度的增加而增大，雨季條件下，當(dāng)環(huán)境郁閉度超0.7后，NAI濃度會降低。其原因一方面是郁閉度增大導(dǎo)致下層林木被遮擋，受光面積減少，光合速率降低，另外，由于負(fù)離子除了會與環(huán)境內(nèi) OH-、O2-等離子相結(jié)合形成負(fù)氧離子團(tuán)，還會與水分子發(fā)生水合作用，在高郁閉度高濕環(huán)境下，環(huán)境中水分子增加，負(fù)離子被吸附聚集，導(dǎo)致負(fù)氧離子濃度的降低（施光耀等，2021）。

森林環(huán)境內(nèi)大氣顆粒物的主要來源：風(fēng)揚(yáng)塵土、由風(fēng)帶來的海鹽、植物花粉和真菌細(xì)菌；大部分研究顯示，環(huán)境中大氣顆粒物與NAI濃度間二者呈負(fù)相關(guān)，認(rèn)為負(fù)離子能與懸浮顆粒物的電性中和產(chǎn)生不帶電的顆粒物凝聚成團(tuán)，最終沉降，濃度降低（曹建新等，2017）。本研究中，高郁閉度和水體對照環(huán)境內(nèi)大氣顆粒物與NAI呈極顯著負(fù)相關(guān)，中低郁閉度與空曠地內(nèi)二者相關(guān)性不顯著。但在旱季冬月NAI、大氣顆粒物和臭氧三者濃度均到達(dá)較高水平，可能由于帽峰山旱季冬月（12—3月）周圍居民的暖氣供應(yīng)和煤炭燃燒增加，以及春節(jié)前后游客量的增大，導(dǎo)致中低郁閉度環(huán)境內(nèi)大氣顆粒物中有機(jī)物與硝酸鹽質(zhì)量濃度比例升高，對負(fù)離子的電中和能力減弱。另一方面由于環(huán)境中臭氧的主要來源是揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和氮氧化物等臭氧前體物的排放，同時還導(dǎo)致了環(huán)境內(nèi)的臭氧質(zhì)量濃度的升高，隨著污染物的擴(kuò)散至高郁閉度環(huán)境內(nèi)，逆溫層厚度較高，逆溫現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致空氣負(fù)離子濃度升高，最后在實(shí)際觀測過程中出現(xiàn)同增同減的現(xiàn)象。

本文僅基于已有的觀測資料從統(tǒng)計學(xué)角度對NA濃度的時空特征及其與大氣環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行了分析，為森林生態(tài)建設(shè)提供一定參考。通過上述分析總結(jié)，在今后對森林環(huán)境進(jìn)行評價時，不僅要結(jié)合整個森林環(huán)境內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面分析，還需綜合考慮周邊環(huán)境條件以及天氣情況。

3.2 結(jié)論

（1）帽峰山森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度日變化規(guī)律與全年變化趨勢相似，均呈雙峰型曲線，不同郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI濃度日、年變化峰值出現(xiàn)時間有差異。低郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI濃度峰值出現(xiàn)在一天中的傍晚和一年中的8月，中高郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI濃度峰值出現(xiàn)在的一天中的上午、午后和一年中的1月、6—8月。環(huán)境內(nèi)污染物要素質(zhì)量濃度均值高峰區(qū)出現(xiàn)在干燥少雨的旱季，低值區(qū)集中在高溫高濕的雨季。

（2）帽峰山不同森林郁閉度等級越大，NAI濃度越高，環(huán)境污染物要素質(zhì)量濃度越低，森林環(huán)境內(nèi)動態(tài)水體能有效提高NAI的濃度水平。氣候條件對森林環(huán)境內(nèi)NAI濃度變化的影響是最根本的，高于林分郁閉度和動態(tài)水體。

（3）帽峰山中高郁閉度森林環(huán)境內(nèi)NAI與大氣顆粒物呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），各郁閉度環(huán)境內(nèi)NAI與臭氧相關(guān)性不明顯。林分郁閉度越高，對其他污染物的吸附效果越明顯，環(huán)境內(nèi)NAI與大氣顆粒物之間的相關(guān)性越強(qiáng)。

（4）影響帽峰山森林環(huán)境內(nèi)空氣質(zhì)量主要因子為郁閉度等級、水汽條件、TSP、PM10等。一年中6—9月高郁閉度含水體的環(huán)境空氣質(zhì)量最好，12—3月空曠地環(huán)境內(nèi)空氣質(zhì)量最差，所以游客最佳的游憩時間應(yīng)選擇雨季的雨后晴天，最佳的游憩地點(diǎn)選擇密林區(qū)的湖體附近。