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1.
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。  相似文献   
2.
崇礼区典型林分空气负离子浓度及影响因素   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
[目的]对崇礼区3种主要林分类型的空气负离子浓度变化规律以及影响因素进行研究,为该地生态效益评估以及生态旅游规划提供依据。[方法]本研究通过对崇礼区典型林分类型空气负离子浓度进行连续观测,并以开阔无林地为参照对象,采用柱状图、散点图、回归分析等方法研究河北杨(Populus hopeiensis,PHF)、白桦(Betula platyphylla,BF)和油松(Pinus tabulaeformis,PF,)3种纯林以及无林地(NF)空气负离子浓度日变化特征,分析气象因素及植物光合特性对空气负离子的影响,并运用单极系数法以及空气质量系数法对不同林分空气质量进行评价。[结果]表明:(1)空气负离子浓度变化趋势呈双峰型,最低值一般出现在中午,不同林分最高值出现时间不同。不同林分空气负离子浓度具有明显差别,空气负离子浓度从高到底依次为:河北杨(1 101 ion·cm-3)白桦(847 ion·cm-3)油松(755 ion·cm-3)无林地(344 ion·cm-3)。(2)不同林分空气负离子浓度与气温呈负相关,与相对湿度呈正相关;不同林分空气负离子浓度与植物光合特性总体呈正相关。(3)计算空气质量评价参数得出不同林分单极系数从小到大依次为河北杨(0.92)油松(1.01)白桦(1.25)无林地(1.37),各林分空气质量评价指数从大到小依次为河北杨(1.25)白桦(0.85)油松(0.80)无林地(0.27)。[结论]不同林分空气负离子浓度存在差异且阔叶林高于针叶林,空气离子浓度的变化受外界气候因素及自身植物光合特性的影响明显,不同林分空气质量评价指数也存在差异,合理配置林分资源有利于空气质量提升。  相似文献   
3.
以色季拉山国家森林公园急尖长苞冷杉林为对象,基于2018—2019年自动观测数据,采用单因素方差分析、多重比较、安培空气离子评价系数、Pearson相关性分析及通径分析等方法研究其空气负离子浓度(NAIC)的动态变化、空气质量及影响因素.结果表明:不同季节的日变化呈"单峰"型,春、夏、秋、冬各季峰值出现时间分别为14:00、14:00、12:00、11:00,日间显著高于夜间(P<0.05).急尖长苞冷杉林NAIC月变化呈现为"N"字型,8、12月出现峰值,8、11、12月显著高于1—5月(P<0.05),其他月份之间差异不显著(P>0.05).急尖长苞冷杉林NAIC在各季节表现为:夏(1577个·cm-3)>秋(1568个·cm-3)>冬(1428个·cm-3)>春(1217个·cm-3),夏秋季显著高于春季(P<0.05);湿季略高于干季,无显著性差异(P>0.05).全年各月空气质量评价指数(Ci)值均>1,空气质量属于A等级,最清洁水平.结合单极系数q值,后半年空气质量更佳.急尖长苞冷杉林NAIC与空气温度、空气湿度、水汽压、时平均风速、时平均风向、地表温度、土壤热通量、日照时间、降水量、大气压、总辐射、紫外辐射等13个气象指标均为显著或极显著相关性.通过逐步回归,剔除空气湿度、时平均风向、总辐射3个指标后,水汽压、时平均风速、地表温度、土壤热通量、日照时间、降水量、大气压主要通过空气温度和紫外辐射发挥作用,剩余通径系数为0.694.急尖长苞冷杉林全年空气负离子浓度较高,空气质量较好,主要受空气温度和紫外辐射的控制,同时还需考虑除气象指标以外的因素.  相似文献   
4.
九峰国家森林公园空气负离子浓度变化规律   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了探讨城市森林生态系统空气负离子浓度的季节动态变化规律,采用了FLZ1型大气负离子自动观测系统研究武汉市九峰森林公园空气负离子浓度日变化和季节动态规律。结果表明:九峰国家森林公园空气负离子浓度存在明显的季节变化规律,2014年5月至10月的空气负离子浓度月平均值分别为610、640、973、902、987、793个/cm~3,表明夏季和秋季是森林空气负离子浓度较高的季节。森林公园空气负离子浓度存在明显日变化规律,表现为凌晨0600至0800出现峰值或傍晚1800后呈现增加趋势,说明清晨太阳初升时及傍晚前后是一天内森林空气负离子浓度较高的时间段。另外,春季(5月)、夏季初期(6月)和秋季末(10月),温度是影响森林公园空气负离子浓度的主导因素,而仲夏(7月和8月)和秋季初期(9月),降雨量是影响森林公园空气负离子浓度的主导因素,但是并未发现空气负离子浓度日平均值与空气温度和湿度日平均值存在显著线性关系。  相似文献   
5.
6.
于2015-2017年的5-10月份,采取定位观测研究方法,在齐齐哈尔市城市森林中选取6个固定观测区,包括16种林分类型,在每个林分类型中设置固定观测点,进行逐月连年观测空气负离子浓度、正离子浓度以及空气温度湿度等环境因子,获取有效观测数据18万个;对观测数据系统全面分析,探索城市森林负离子浓度日变化、月变化、季节变化规律及时空分布格局。结果表明:经3 a连续观测,齐齐哈尔市城市森林空气负离子浓度的日变化规律,一般是早晨(06:00-08:00)达到峰值,随后下降,至中午或下午最低,晚上18:00左右再次出现峰值;负离子浓度最高值可达2000个/cm^3左右、最低值在300个/cm^3左右。齐齐哈尔市城市森林中,空气负离子浓度一年中的变化规律,从5月份开始逐月上升,到9月份达到峰值,从10月份开始下降,负离子浓度5月份最低,9月份最高。齐齐哈尔市城市森林各季节空气负离子浓度水平有所不同,秋季空气负离子浓度水平最高,夏季略低于秋季,春季最低。  相似文献   
7.
开展不同林分保健功能的差异研究和综合评价,能为今后森林康养林的构建与管理提供科学依据。在2019年秋季(9-11月)森林康养旅游高峰期,选取广东省广州市石门国家森林公园中毛竹林、亚热带季风常绿阔叶林、枫香林、杉木林和枫香杉木混交林5种林分,并设置无林地对照组,分析人体舒适度、空气富氧度、负离子保健浓度和植物精气4个指标,采用隶属函数值对不同林分的保健功能进行综合评价。结果表明:1)5种林分的人体舒适度均处于Ⅰ级非常舒适水平,其中杉木林最佳(2.70),无林地对照组处于Ⅱ级舒适水平。2)5种林分和无林地对照组的空气富氧度均处于Ⅱ级较高水平,其中枫香杉木混交林的O2浓度最高(21.17%),且5种林分的O2浓度均高于空气中氧气的含量(20.95%)。3)5种林分的负离子保健浓度均处于Ⅲ级较适宜水平以上,其中亚热带季风常绿阔叶林的负离子浓度(7 234个·cm-3)约为其他林分的3~5倍,处于Ⅰ级很适宜水平,无林地对照组处于Ⅳ级不适宜水平。4)5种林分的植物精气相对含量均较低(<10%),其中亚热带季风常绿阔叶林植物精气的种类和相对含量均显著高于其他4种林分。5)根据隶属函数值大小,不同林分的综合保健功能强弱依次为亚热带季风常绿阔叶林(0.75)>枫香杉木混交林(0.61)>杉木林(0.57)>枫香林(0.46)>毛竹林(0.44)>无林地对照组(0.00)。在秋季,5种不同林分的综合保健功能均优于无林地对照组,尤其是亚热带季风常绿阔叶林,非常适合游客进行森林康养游憩。  相似文献   
8.
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。  相似文献   
9.
为了揭示空气负氧离子浓度与林种及相关气象条件之间的关系,笔者于2013年夏、秋两季对北极村地区选取的具有代表性的样地进行负氧离子浓度的观测及研究,通过时间尺度平均值及相关性分析的方法,对采集数据进行统计分析,并得出北极村地区负氧离子浓度的总体水平以及其与林种和气象因子之间的变化关系。结果表明:漠河北极村空气负离子浓度的总体水平处于548~1203个/cm~3,平均值为892个/cm~3,负氧离子浓度大体上与空气温度呈正相关、与空气湿度呈负相关。落叶松样地整体负氧离子水平高于樟子松样地,不同季节对负氧离子浓度也有较大影响。揭示出北极村地区负氧离子浓度与林种、季节以及气象因子之间的变化关系。  相似文献   
10.
《农村百事通》2011,(2):125-125
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