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    級別:國家級期刊

    周期:月刊

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    農業論文

    初夏福州城郊鄉村空氣負離子濃度日變化規律

    中体育比分网 www.372141.live 時間:2019年10月08日 所屬分類:農業論文 點擊次數:

    摘要:為探索福州市周邊鄉村空氣負離子濃度變化特征,以孔元村、井下村為研究對象,選擇五一游客游覽高峰期,收集并分析5種游憩地12個監測點的空氣負離子濃度和氣象因子等數據,研究鄉村空氣負離子濃度日變化規律及空氣負離子濃度變化與氣象因子、游客游覽行

      摘要:為探索福州市周邊鄉村空氣負離子濃度變化特征,以孔元村、井下村為研究對象,選擇五一游客游覽高峰期,收集并分析5種游憩地12個監測點的空氣負離子濃度和氣象因子等數據,研究鄉村空氣負離子濃度日變化規律及空氣負離子濃度變化與氣象因子、游客游覽行為間的相關性.結果表明:①初夏孔元村、井下村空氣負離子濃度均值為3383.49個/m3,達到對人體影響的I級標準;②不同游憩地類型,空氣負離子日均濃度變化不同;③5類游憩地空氣負離子濃度從高到低依次為水畔游憩地>游憩林地>硬質鋪裝游憩地>廟內>田園游憩地;④海拔、溫度、氣壓、濕度等氣象因子對空氣負離子濃度影響較大,其中主要影響因子為溫度和濕度;⑤鄉村游憩地空氣負離子濃度與游客行為活動關系密切,客流量大的監測點空氣負離子濃度較低.

      關鍵詞:城郊;鄉村;游憩地;空氣負離子;氣象因子

    空氣質量

      空氣負離子是空氣中帶負電荷的氧離子的總稱.隨著人們對負離子越來越深入的研究,其清潔空氣和人體保健方面的功效也被不斷證實,因此負離子也被稱為“空氣維生素和生長素”[1-5].近年來城市空氣污染問題日益突出,人們的生態?;ひ饈端嬤鑾?,對具備良好空氣質量居住地的訴求愈加強烈,在閑暇之余更加渴望回歸自然,加之十九大報告中提出的“鄉村振興”戰略,鄉村作為當代社會可以讓人們親近自然、擁抱自然的場所,憑借其獨特的優勢和政府政策導向,其旅游業日益繁榮.但在游客選擇游憩地點時,除景觀質量外生態功能逐漸成為決定性因素[6].

      研究表明空氣負離子濃度會隨區域的不同有較大的變化,呈從鄉村到城市逐漸遞減的趨勢[7-8],且有綠植覆蓋的地點負離子濃度通常高于城市負離子濃度的平均值[9-11].因此充分利用負離子凈化空氣、醫療保健等功效,不僅是人們對美好生活的向往,更是改善目前環境問題的必然要求.目前,王薇等[12]針對合肥天鵝湖內不同植被類型及微氣候對空氣負離子濃度的變化影響進行了探討;卓凌等[13]對北京西山國家森林公園空氣負離子濃度變化規律進行了探討.

      然而,目前的大多數研究都集中在城市地區或森林中不同用地類型對負離子濃度的影響,而對于鄉村空氣負離子濃度變化規律鮮有研究.隨著社會經濟的發展,人們生活質量普遍得到提升,健康逐漸成為人們的消費追求,以生態保健為目的的健康出行已成為旅游業的重要組成部分和發展趨勢[14].

      鄉村因擁有較好的環境、保存較好的鄉土景觀,正成為越來越多游客的游覽勝地.空氣質量是衡量游憩地好壞的標準之一,而負氧離子是空氣新鮮度和評判當地人居環境質量的正向指標,因此空氣負離子的濃度在一定程度上決定了游憩地環境質量的好壞.

      對鄉村大氣環境質量進行監測分析,依據分析數據進行下墊面改善、地形調整等,有助于更好地建設美麗鄉村,發展鄉村旅游,實現鄉村振興.筆者選擇五一游客游覽高峰期對福州周邊典型鄉村孔元村、井下村的5類游憩地12個監測點進行數據監測,分析其空氣負離子濃度及氣象因素等,以便了解村內空氣負離子濃度變化規律以及不同類型游憩地間的濃度差異,達到為鄉村規劃建設及游客合理選擇游覽路線、游覽時間提供理論依據的目的,同時又可以豐富福州周邊鄉村空氣質量研究相關數據.

      1材料與方法

      1.1研究地概況

      孔元村和井下村位于福州的閩侯縣白沙鎮(26.20°N,119.07°E),四面環山,但交通便捷,閩江、萊福鐵路、115縣道及合福高鐵穿境而過,距福州城區約31.1km,區位優勢突出.屬亞熱帶季風性氣候區,帶有海洋性氣候特點,夏長冬短,無酷暑嚴寒,氣候溫和,年平均氣溫17~20℃,境內年降雨量1200~2100mm,水量充足.現有耕地60多公頃,山林地590多公頃,井下溪、東溪穿村而過,青山綠水、風景秀麗.兩村借山水田園與農家屋舍和諧相融的秀美風光,吸引了眾多游客觀光旅游.

      1.2研究方法

      綜合考慮監測地現狀及游客游憩需求、景觀類型等要素,本研究選擇12個樣地進行數據監測,并將監測點分為5類進行數據歸類分析,涵蓋了兩村具有代表性的全部游憩地類型.第1類:游憩林地,選取樣地J1竹林、J2林緣和K1登山道;第2類:硬質鋪裝游憩地,選取樣地J3停車場、J4村道、J5井下村村部、K3孔元村村部和K4廟外廣場;第3類:水畔游憩地,選取樣地J6水邊游憩地、J7水邊棧道;第4類:田園游憩地,選取樣地K2花田;第5類:廟宇。

      選擇2018年五一假期前后3個晴朗天進行數據采集.觀測時間為7:00—17:00,同一用地每隔2h觀測1次.采用日本KEC-900II空氣負離子濃度檢測儀監測人體平均呼吸高度1.2~1.5m處的空氣中負離子濃度(以下空氣負離子以個/cm3為單位);并使用南方測繪公司手持式厘米級GPS測量各點的海拔,同時利用NK4500小氣候監測儀測算風速、氣壓、溫度、濕度等,各監測點設置3個重復,并統計每個監測點游客人數.

      1.3負離子濃度分級標準

      目前科學界公認的負離子的功能有如下兩點:一是對空氣具有清潔殺菌的作用;二是對人體具有良好的保健功能[15-18].因此,空氣負離子濃度常被用來衡量空氣質量某一方面的好壞.醫學界常用以下兩種標準來評判負離子濃度等級:一是環境空氣負離子濃度等級,分為臨界濃度、允許濃度、保健濃度、治病濃度,對應的空氣負離子濃度(單位為個/cm3)分別為<400、[400,1000)、[1000,8000)、≥8000,是基于石強等[19]對空氣負離子濃度的研究。

      二是負離子濃度對人體影響標準,人體在不同的負離子濃度環境下,受到的影響與反應也隨之不同,根據人體受到影響級別的不同分類,可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ6個等級,對應的空氣負離子濃度(單位為個/cm3)分別為≥3000、[2000,3000)、[1500,2000)、[1000,1500)、[400,1000)、<400[15,20].當負離子濃度處于Ⅵ級時,空氣質量較差,對人體具有損害作用,不利于游覽活動的開展;Ⅴ級是正常濃度范圍,屬于空氣負離子允許濃度;當空氣負離子濃度達到Ⅳ級及以上時,則說明空氣質量較好,并且該濃度對人體具有保健功效.

      1.4數據處理

      數據統計、處理及圖表制作采用SPSS19.0和Excel2007進行.

      2結果與分析

      2.1空氣負離子濃度日變化特征

      對孔元村、井下村12個樣地持續3d監測空氣負離子濃度,取得各時間點、監測點的算術平均值,兩村12個樣地的空氣負離子濃度日均值為3383.49個/cm3,負離子濃度遠遠高于對人體影響的I級標準的臨界值,環境質量較高,環境效益優良,對居民和游客的身心健康具有保健的作用.其中不同時段村內負離子濃度平均值差異較大,空氣負離子濃度在上午7:00左右達到最高,平均值為7485.99個/cm3,上午9:00次之,平均值為3440.25個/cm3.絕大多數樣地空氣負離子日均值為2500~4000個/cm3.2.2各類型游憩地空氣負離子的濃度日變化規律孔元村、井下村各類型游憩地空氣負離子的濃度日變化規律。

      整體而言,孔元村、井下村村內除水畔游憩地外,空氣負離子濃度日變化規律為早上高,中午至傍晚低,表現為“L”型;水畔游憩地空氣負離子濃度表現出上午較高,到午后降至最低,隨后快速上升,至傍晚達到一天中最高值的趨勢,呈“雙峰單谷”的“V”型.兩村內除水畔游憩地外空氣負離子濃度在早7:00為最高值,隨后至9:00濃度值為快速下降階段,9:00后濃度緩慢下降,至15:00達到一天中最低值.該變化規律與村內居民生活習慣及夏季游客的行為活動規律大致符合.

      不同類型樣地的負離子濃度日變化規律呈現一定程度的差異性,但相同類型的不同監測點的負離子變化規律顯示出非常高的相似性,這與王薇等[21]、蒙晉佳等[22]調查結果相同.對于游憩林地,郁閉度較高,其變化規律為早高,午后及傍晚較低,中午略有波動,由于植物夜晚的葉枝尖端放電作用及早晨游客量較少,在早7:00左右負離子濃度達到最大值,之后隨游人的增加濃度逐漸下降,在13:00左右負離子濃度有所回升,這與植物光合作用的增強有關.硬質鋪裝游憩地雖植物覆蓋率較低,但地勢空曠,通風條件良好,負離子濃度變化規律與游憩林地大致相同.而水畔游憩地負離子濃度分別在7:00與17:00左右出現兩次明顯峰值,15:00左右為濃度的最低值,這可能是由于鄉村海拔較高,夏季早晚溫差較大,傍晚水畔溫度下降較快,導致負離子濃度迅速升高.田園游憩地和廟內變化特征也較為相似,早7:00出現峰值,而后緩慢下降至,17:00達到最低值.

      2.3各類型游憩地空氣負離子濃度對比

      孔元村、井下村不同游憩地類型空氣負離子日均濃度,孔元村、井下村空氣負離子日均濃度從高到低分別是水畔游憩地(4189.89個/cm3)、游憩林地(3606.41個/cm3)、硬質鋪裝游憩地(3123.44個/cm3)、廟內(2946.11個/cm3)和田園游憩地(2839.57個/cm3).但同種游憩地中不同監測點負離子含量有所不同.

      首先游憩林地中竹林樣地J1負離子日均值最高,相較于林緣地帶和登山道,竹林郁閉度較高,植物種植密度較大,空氣流通效果較差,導致空氣負離子濃度上升;其次由于雷納德效應即水在重力作用下高速流動,導致水分子裂解產生大量負離子[23],因此水畔游憩地空氣負離子日均濃度值最高;在硬質地類型樣地中,停車場J3和村道J4由于地勢較為空曠,空氣流通性強,并配有一定量的綠植,因此負離子濃度日均值較高,而兩村村部及廟外廣場位于主要道路交匯處,植被覆蓋低率,且受來往車輛、行人等因素的影響,負離子濃度也隨之降低.田園與廟內是游客較為集中的樣地,受游客行為活動的影響,又缺少豐富的植物層次,其負離子濃度日均值低于其他3種樣地類型.

      2.4氣象因子與空氣負離子濃度關聯性

      空氣負離子濃度的高低不僅與用地類型和植被覆蓋率等相關,也受氣象因素的影響.本試驗對空氣負離子濃度和氣象因子(包括最大風速、平均風速、海拔、氣壓、濕球指數、熱力指數、露點溫度、相對濕度、溫度)兩者間進行相關性分析。

      當空氣負離子濃度對人體影響達到I級標準時,影響空氣負離子濃度的氣象因子有溫度與相對濕度.兩者對空氣負離子濃度的影響相似,都呈顯著負相關,即相對濕度越小,空氣負離子濃度越高,溫度亦然.

      3結論與討論

      2018年初夏對福州市城郊井下村、孔元村空氣負離子濃度研究結果表明,兩村空氣負離子濃度日均值為3383.49個/cm3,達到對人體影響的I級標準,空氣質量良好;兩村在7:00左右負離子濃度的均值達到一天中的最大值為7485.99個/cm3;各類型游憩地中水畔游憩地負離子濃度日均值最高為4189.89個/cm3.

      這一結果表明井下村、孔元村為福州市民提供了一個健康的休閑游憩環境,也是游客旅游度假的勝地.對福州市周邊鄉村空氣負離子濃度日變化規律的監測與研究,對于美麗鄉村的進一步規劃建設具有指導性作用,為既保證鄉村適游性又增加生態效益提供了建設思路,同時可為來訪游客提供游覽參考建議,最大化地發揮鄉村的生態服務效益.研究表明溫度與相對濕度對空氣負離子濃度影響較大,呈顯著負相關,因此相對涼爽干燥的天氣更適合人們出游。

      在夏季,07:00—09:00游憩林地負離子濃度最高,建議游客在竹林、登山道等區域游玩,對身心健康最為有益;下午至傍晚時段,水畔游憩地由于負離子濃度的大幅度回升,成為游人的最佳活動地點;中午時段,廟宇、廣場等較為陰涼的硬質鋪裝游憩地也是游人的良好選擇.孔元村、井下村不同游憩地空氣負離子日均濃度從高到低分別是水畔游憩地(4189.89個/cm3)、游憩林地(3606.41個/cm3)、硬質鋪裝游憩地(3123.44個/cm3)、廟內(2946.11個/cm3)和田園游憩地(2839.57個/cm3).

      就具體監測地而言負離子濃度有所差異,游憩林地中竹林樣地J1受植物數量、密度等因素的影響,空氣負離子日均值遠高于其他樣地;水體旁的負離子濃度日均值最高,該結果與王薇等[24]、吳楚材等[20]研究結果相一致,且由于水分子破裂的雷納德效應,動態水旁的負離子日均濃度稍高于靜態水旁.其他3類游憩地因缺少植被覆蓋,且受來往車輛、行人等因素的影響,負離子濃度也隨之下降.

      因此可在水邊多設置一些生態游覽設施,增加游人在水畔的游覽時間,這對游人身心具有一定益處;硬質鋪裝游憩地的負離子濃度相對較低,因此在規劃美麗鄉村時,應盡可能避免大面積硬質鋪裝的設置而多以綠化為主,在必要的硬質區域可打造水體景觀如噴泉、疊水或種植一些鄉土樹種,既能增加負離子含量,又能達到改善空氣質量、美化鄉村的效果.

      本研究采用定點監測手法對孔元村、井下村進行空氣負離子濃度、小氣候等數據監測,這對于美麗鄉村的規劃建設提供了強有力的數據支撐.受兩村游客量、地理位置等條件限制,本試驗僅對村內12個監測點在7:00—17:00時段內進行研究,并未能獲得全天候、四季的監測數據.以“鄉村振興”開發鄉村旅游為出發點,本研究后續將進一步開展多個監測點、多時段和四季監測,提供更為可靠的孔元村、井下村空氣負離子濃度數據.

      參考文獻:

      [1]SHEPHERDSJ,BEGGSCB,SMITHCF,etal.Effectofnegativeairionsonthepotentialforbacterialcontaminationofplasticmedicalequipment[J].BMCInfectiousDiseases,2010,10:92.

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