自然状态下栓皮栎人工林空气负离子浓度与相对湿度的关系

空气负离子是衡量一个地区空气清洁度的重要指标,对人体的心理和生理机能具有重要的促进作用。随着森林生态旅游的兴起,空气负离子的发生过程及影响机制已成为生物气象、森林生态和森林康养等相关领域的研究热点。本研究以华北低丘山地栓皮栎人工林为试验对象,在2018年和2019年6−9月森林植被叶面积相对不变期间,定位观测获取人工林冠层空气负离子及微气象参数,采用Python软件筛选出光合有效辐射约为零,温度、风速及颗粒物浓度相对不变条件下的观测数据,分析空气湿度（RH）对空气负离子浓度（NAI）的影响特征,建立基于空气相对湿度的预测模型,并对模型进行检验。结果表明,在不同空气相对湿度范围内,空气负离子浓度随空气湿度的升高呈现三种变化趋势,在空气相对湿度35%～55%范围内,空气负离子浓度相对稳定,二者呈稳定常数关系;在相对湿度55%～75%范围内,空气负离子浓度迅速上升,二者呈线性递增关系;在相对湿度75%～95%范围内,空气负离子浓度适度下降,二者呈线性递减关系。在此基础上,构建了空气负离子浓度与空气相对湿度的分段拟合方程,3个湿度区间分别为NAI=729;NAI=9.396RH+198.994,决定系数（R2）为0.807（P＜0.01）;以及NAI=−4.849RH+1232.992,决定系数（R2）为0.642（P＜0.01）。各拟合函数的预测值与实测值均不存在显著差异,均方根误差（RMSE）分别为6.175、7.091、8.213,而RH在55%～75%和75%～95%范围内决定系数（R2）分别为0.806、0.836,模型的模拟精度高且均方根误差较小。说明构建的分段拟合函数能够准确反映空气相对湿度对空气负离子浓度的影响,可为进一步深入研究空气负离子对气候变化的响应机制提供基础依据。     

基于随机森林方法分析环境因子对空气负离子的影响

空气负离子是衡量一个地区空气清洁度的重要指标,对人体的心理和生理机能的调节发挥着重要作用。随着森林生态旅游的兴起,空气负离子的发生过程及影响机制已成为研究热点。本研究基于华北低丘山地森林植被主要生长季的气象数据和栓皮栎人工林空气负离子浓度观测资料,利用机器学习中随机森林模型从非线性角度全面分析确定影响空气负离子浓度变化的重要环境因子,通过独立样本对构建的随机森林模型进行模拟和检验,确定模型的预测精度,同时筛选出对空气负离子影响程度最大的环境因子。结果表明：随机森林模型在分析环境因子对空气负离子影响方面具有较高的精度以及较好的拟合效果,通过对模型的拟合值与实测值进行验证,均方根误差（RMSE）为59.349,决定系数R2达到了0.887。同时利用独立样本数据对随机森林模型进行十折交叉验证,决定系数R2均达到了0.904以上,且均方误差（RMSE）较小,为24.851。此外,模型筛选出影响空气负离子的主要因素,按重要性排序依次为颗粒物PM2.5（48.037）、饱和水汽压差（46.169）、土壤湿度（43.984）、风速（43.779）、紫外辐射（41.130）、土壤温度（40.107）、总辐射（36.838）、大气压力（34.532）,其中对模型重要性贡献相对较高的3个变量分别为颗粒物PM2.5、饱和水汽压差和风速,它们对空气负离子的影响起决定性作用。因此,随机森林模型适合分析环境因子对空气负离子影响,且拟合效果精度高,稳定性强。     

臭氧和负离子对镰刀菌M4 抑制作用及其机理的初步研究

为了探究臭氧和负离子对莲藕采后主要腐败菌一镰刀茵M4的生长及细胞壁、细胞膜的影响,本试验对处于稳定期的镰刀菌M4分别进行不同条件的臭氧和负离子处理,通过测定抑菌率、细胞壁和细胞膜通透性初步研究臭氧和负离子对镰刀菌M4的抑制作用及其机理。结果显示,臭氧、负离子对镰刀菌M4均有较强的抑制作用,抑菌率与处理时间成正相关：臭氧和负离子之间具有协同作用;臭氧＋负离子处理对镰刀茵M4的细胞壁和细胞膜均有显著的破坏作用,破坏程度随处理时间的延长而增加;处理前期主要是电解质的渗出,处理2h及以上时核酸和蛋白质等大分子物质开始渗出。     

珠海淇澳岛红树林群落空气负离子浓度特征研究

对珠海淇澳岛红树林群落空气负离子浓度特征进行研究。结果表明:无瓣海桑群落空气负离子浓度昼间变 化为“V冶型特征,秋茄和水黄皮群落内的空气负离子浓度的昼间变化表现出双峰曲线的变化特征。空气负离子的 年变化特征表现为夏、秋高于冬、春,且夏季最高,春季最低。红树林群落空气负离子浓度与相对湿度呈显著正相 关。在释放负离子能力方面,秋茄群落释放空气负离子的能力要优于水黄皮和无瓣海桑群落。红树林内一年四季 的空气质量等级均在A 级或B 级,表现出优良的空气质量。      

柑橘纯林空气负离子水平的研究

采用空气负离子测量仪,在柑橘采摘游时段内,对衢州大橘海森林公园内柑橘纯林绿地的空气负离子浓度进行了监测,并评价了柑橘纯林的空气负离子浓度及其与环境因子的关系。研究结果表明,柑橘纯林的空气负离子浓度总体水平处于798～1 641个.cm-3,均超过700个.cm-3,有益于人体健康,具有保健功能。一天中空气负离子浓度随时间的变化呈现出明显的规律性:波谷和波峰交替出现的单峰曲线,波谷出现在12:00,波峰出现在14:00。空气质量评价系数CI均值为0.892,空气质量等级总体达到B级水平,即清洁程度。CI在08:00最高,12:00最低。柑橘纯林空气负离子浓度与气温呈负相关,与湿度呈正相关。     

云勇生态林空气负离子浓度及变化规律

文章于2009年9月对广东省佛山市云勇生态林养护中心林地9个地点不同林分的空气负离子浓度进行了实地观测,分析了其变化规律,并于2011年12月观测了其中三种林分距离地面不同高度处的空气负离子含量及空气温湿度,分析了空气负离子含量与空气温湿度的相关性。结果如下:(1)9个不同地点林分的空气负离子浓度介于550～2 150个/cm3之间,不同林分空气负离子浓度差异显著;(2)一天中不同时刻、不同林分的空气负离子浓度不同,且不同林分的空气负离子波峰值出现的时刻不同;(3)负离子浓度随着高度的上升而显著减小,不同高度处空气质量评价指标CI值的差异不显著;(4)在近地面0.5 m处空气负离子浓度和空气质量评价指标CI值均与温度呈负相关,与相对湿度呈正相关。     

三叠井森林公园空气负离子的时空分布特征

对三叠井森林公园内10个具有代表性的景点7:00-18:00的空气正、负离子浓度、温度、相对湿度进行测定与分析,并以单极系数和空气离子评价指数为标准对其空气质量进行评价.结果表明:三叠井森林公园空气负离子浓度在7:00-18∶00时变化特征呈现出两头高、中间低的“V”字形形态;空气负离子浓度与温度呈线性负相关关系,而与空气湿度呈线性正相关关系;空气负离子浓度的空间分布特征为:鸳鸯瀑布＞坪溪＞奇树湾＞古槠亭＞竹柏林＞鳄鱼潭＞天籁谷＞状元帽＞熊面壁＞观景台;所有观测点的空气质量均达到了A级.     

龙岩国家森林公园冬季负离子浓度变化特征

于2016年1月份连续7 d,对龙岩国家森林公园5类游憩地15个检测点的空气负离子浓度、气象因子等数据进行实测,进行数据分析,结果表明:(1)园内空气负离子浓度日均值为7 108.06个/cm3,达到世界卫生组织所规定的具有保健效果的浓度;(2)园内林地负离子浓度日变化规律基本为双峰式,在07:00—09:00出现第1次峰值,在13:00—15:00出现第2次峰值;次生林在13:00—15:00达到1 d中的最高值;茶园内空气负离子浓度日变化规律整体呈现从07:00—17:00逐渐下降的趋势;动态水的峰值出现在09:00—11:00,15:00—17:00 2个时段内;(3)园内日均负离子浓度含量从高到低依次为:水体旁、茶园、次生林、空旷地、天然林;(4)气象因子与负离子浓度的相关性研究显示,负离子浓度与相对湿度呈极显著负相关,而同气压呈显著正相关。     

不同树种林分对空气负离子浓度的影响

为科学选择城镇造林或绿化树种,对浙江省嘉兴市新塍镇13 个树种林分内的空气负离子浓度进行日变化监测研究。结果表明：不同树种林分的空气负离子浓度具有一定差异,樱花Cerasus serrulata+小叶黄杨Buxus sinica var. parvifolia混交林、红枫Acer palmatum ‘Atropurpureu’纯林内空气负离子浓度相对较高,黄山栾树Koelreuteria paniculata与无患子Sapindus mukorossi纯林内空气负离子浓度较低。不同结构林分的空气负离子浓度差异明显,表现为乔灌混交林＞灌木林＞乔木林,其空气负离子浓度日变化趋势较为一致,均在上午10 : 00左右出现 1个峰值,在下午16 : 00 － 18 : 00呈上升趋势。对空气负离子与环境因子的相关性分析显示,空气负离子与相对湿度呈极显著正相关（P＜0.01）,而与温度极显著负相关（P＜0.01）,与紫外线强度显著负相关（P＜0.05）。对空气负离子与林分因子的相关性分析显示,空气负离子浓度与林分密度呈显著正相关（P＜0.05）。图2表5参14     

西径山森林公园夏季空气负离子日变化

对浙江省临安市西径山森林公园内6种典型植物群落的空气负离子浓度、气温、相对湿度、光照强度等进行测定,将公园入口广场与临安市区人民广场作为对照,以此来研究不同群落类型以及各环境因子对空气负离子浓度的影响。结果表明：6种参试群落的空气负离子浓度都明显高于对照,西径山森林公园的平均环境质量明显优于市区;各群落空气负离子浓度由高到低依次为香椿Toona sinensis -紫楠Phoebe sheareri群落＞樟树Cinnamomum camphora-桂花Osmanthus fragrance群落＞杉木Cunninghamia lanceolata群落＞木荷Schima superba-青冈Cyclobalanopsis glauca群落＞青冈-苦槠Castanopsis sclerophylla fragrance群落＞毛竹Phyllostachys pubescens群落;其中5个群落的空气质量达到了最清洁;就植物群落负离子昼间变化来看,从8：00到17：00基本呈双峰状,分别在9：00－10：00和13：00－14：00出现2次峰值;对空气负离子与其他气象因子的相关分析显示,空气负离子与相对湿度极显著正相关（P＜0.01）,与气温显著负相关（P＜0.05）,与光照强度无明显相关性。图2表5参21