生态环境学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (8): 1654-1661.DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.08.012
李少宁1,2(), 赵旭1,2, 王君怡1,2, 鲁绍伟1,2,*(
), 赵娜1, 徐晓天1
收稿日期:
2021-01-11
出版日期:
2021-08-18
发布日期:
2021-11-03
通讯作者:
* 鲁绍伟(1969年生),男,研究员,博士,主要从事水土保持、森林生态服务功能研究。E-mail: hblsw8@163.com作者简介:
李少宁(1975年生),男,副研究员,博士,主要研究方向为城市森林生态功能研究。E-mail: lishaoning@126.com
基金资助:
LI Shaoning1,2(), ZHAO Xu1,2, WANG Junyi1,2, LU Shaowei1,2,*(
), ZHAO Na1, XU Xiaotian1
Received:
2021-01-11
Online:
2021-08-18
Published:
2021-11-03
摘要:
空气负离子能直观地反映空气质量,可以增加空气的舒适性且对人体生理功能有积极影响。利用位于北京西山国家级森林公园的城市森林生态环境监测站长期定位观测数据,包括空气负离子浓度(NAIC)、氮氧化物(NOx)浓度和气象因子等,探究其时空动态变化及彼此相关性特征,为城市森林康养规划及大气治理措施提供参考。研究结果表明,(1)NAIC和NOx质量浓度季节差异显著,NAIC表现为夏季[(2272.24±250.57) ion∙cm-3]>春季[(1777.28±60.06) ion∙cm-3]>秋季[(1628.72±248.61) ion∙cm-3]>冬季[(1240.86±169.49) ion∙cm-3];NOx质量浓度表现为冬季[(132.89±37.57) μg∙m-3]>秋季[(71.58±8.66) μg∙m-3]>春季[(34.41±8.89) μg∙m-3]>夏季[(9.74±5.850) μg∙m-3];两者在春、冬两季呈负相关关系(R2= -0.671,R2= -0.420)。(2)晴天条件下,NAIC通常于下午14:00左右达到峰值[(1899.79±14.39) ion∙cm-3];NOx质量浓度白天低于夜间。(3)降水条件下,NAIC呈单峰曲线,表现为大雨[(2593.95±760.34) ion∙cm-3]>小雨[(1817.15±149.29) ion∙cm-3]>无雨[(1785.22±141.72) ion∙cm-3];在雨天NOx质量浓度基本一致,为平缓曲线,无雨条件下为双峰曲线,具体表现为无雨[(30.38±16.11) μg∙m-3]>小雨[(12.04±2.26) μg∙m-3]>大雨[(10.08±6.36) μg∙m-3]。(4)起风条件下,NAIC随风速增加而增大,表现为和风 (2069.99 ion∙cm-3, 6.2 m∙s-1)>微风 (2022.63 ion∙cm-3, 4.8 m∙s-1)>轻风 (1928.51 ion∙cm-3, 2.9 m∙s-1);NOx浓度则受风力抑制,浓度降低。综上所述,城市森林通过对NOx的净化作用,可改善森林绿地结构、提高NAIC,从而影响二者的相关性。
中图分类号:
李少宁, 赵旭, 王君怡, 鲁绍伟, 赵娜, 徐晓天. 北京西山国家森林公园空气负离子与NOx浓度动态特征分析[J]. 生态环境学报, 2021, 30(8): 1654-1661.
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季节 season | NOx质量浓度 NOx mass concentration | 温度 Tmperature | 湿度 Humidity | 风速 Wind speed | 气压 Air pressure |
---|---|---|---|---|---|
春 Spring | -0.671** | 0.241 | -0.265 | 0.329* | 0.244** |
夏 Summer | -0.167 | -0.158* | 0.122 | -0.351 | -0.011 |
秋 Autumn | -0.272 | -0.320* | -0.144 | 0.242 | 0.050 |
冬 Winter | -0.420* | 0.219** | -0.214* | 0.213* | 0.208** |
表1 不同季节的NAIC与NOx质量浓度及气象因子的相关性分析
Table 1 Correlation analysis of NAIC, NOx mass concentration and meteorological factors in different seasons
季节 season | NOx质量浓度 NOx mass concentration | 温度 Tmperature | 湿度 Humidity | 风速 Wind speed | 气压 Air pressure |
---|---|---|---|---|---|
春 Spring | -0.671** | 0.241 | -0.265 | 0.329* | 0.244** |
夏 Summer | -0.167 | -0.158* | 0.122 | -0.351 | -0.011 |
秋 Autumn | -0.272 | -0.320* | -0.144 | 0.242 | 0.050 |
冬 Winter | -0.420* | 0.219** | -0.214* | 0.213* | 0.208** |
季节 season | 回归方程 The regression equation | 显著性 Significance |
---|---|---|
春季 Spring | YNAIC= -0.098x1+209.006 YNAIC= -0.078x1-9.434x2+181.027 | 0.000 0.000 |
冬季 Winter | YNAIC= -0.094x1+250.932 | 0.000 |
表2 不同季节的NAIC与NOx浓度及气象因子的多元回归分析
Table 2 Multiple regression analysis of NAIC, NOx mass concentration and meteorological factors in different seasons
季节 season | 回归方程 The regression equation | 显著性 Significance |
---|---|---|
春季 Spring | YNAIC= -0.098x1+209.006 YNAIC= -0.078x1-9.434x2+181.027 | 0.000 0.000 |
冬季 Winter | YNAIC= -0.094x1+250.932 | 0.000 |
季节 season | 负离子浓度 NAIC | 温度 Tmperature | 湿度 Humidity | 风速 Wind speed | 气压 Air pressure |
---|---|---|---|---|---|
春 Spring | -0.671** | 0.086 | 0.431* | -0.536** | -0.155 |
夏 Summer | -0.167 | 0.192 | -0.038 | -0.213 | -0.149 |
秋 Autumn | -0.272 | 0.093 | 0.414* | -0.431* | -0.420* |
冬 Winter | -0.420* | 0.257* | -0.257 | -0.402* | -0.271 |
表3 不同季节的NOx质量浓度与NAIC及气象因子的相关性分析
Table 3 Correlation analysis of NOx mass concentration, NAIC and meteorological factors in different seasons
季节 season | 负离子浓度 NAIC | 温度 Tmperature | 湿度 Humidity | 风速 Wind speed | 气压 Air pressure |
---|---|---|---|---|---|
春 Spring | -0.671** | 0.086 | 0.431* | -0.536** | -0.155 |
夏 Summer | -0.167 | 0.192 | -0.038 | -0.213 | -0.149 |
秋 Autumn | -0.272 | 0.093 | 0.414* | -0.431* | -0.420* |
冬 Winter | -0.420* | 0.257* | -0.257 | -0.402* | -0.271 |
季节 season | 回归方程 The regression equation | 显著性 Significance |
---|---|---|
春季 Spring | YNOx= -4.587xNAIC+1935.139 | 0.000 |
冬季 Winter | YNOx= -1.672xNAIC+1455.227 | 0.000 |
表4 不同季节的NOx质量浓度与NAIC及气象因子的多元回归分析
Table 4 Multiple regression analysis of NOx mass concentration, NAIC and meteorological factors in different seasons
季节 season | 回归方程 The regression equation | 显著性 Significance |
---|---|---|
春季 Spring | YNOx= -4.587xNAIC+1935.139 | 0.000 |
冬季 Winter | YNOx= -1.672xNAIC+1455.227 | 0.000 |
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