空气负离子具有杀菌、降尘、清洁空气的功效，被誉为“空气维生素和生长素”。空气负离子对生命必不可少，于人体健康十分有益，其浓度水平已成为评价一个地方空气清洁程度的指标。森林以其特有的森林小气候成为产生空气负离子的良好环境，森林中较高的空气负离子水平已为多项研究所证实。人们已经认识到，森林中的空气负离子是一种无形的、高科技的、重要的森林旅游资源。研究森林中空气负离子分布状况，对合理开展森林旅游、指导空气负离子旅游资源开发具有重要的现实意义。

作者多年从事森林旅游的研究工作，对森林旅游资源的开发做了大量的调查，获得大量的第一手资料。本文选取我国南方地区具有代表性的一些森林游憩区进行研究，分析了这些游憩区空气负离子水平的状况，与同行进行商榷。

1 研究方法

在各个研究区选取具有代表性的观测点多处进行观测。采用能在高湿度(相对湿度＜98%)下进行作业的DLY-3F型森林大气离子测量仪(测定离子浓度误差为≤±10%，最高分辨率为10个·cm^-3，中南林学院森林旅游研究中心研制，1999年通过国家林业局组织的鉴定，国家标准物质研究中心认证。)进行测定。测定时在同一地点的四个方向分别观测，待稳定后取5个波峰值，取平均值进行分析。

2 结果与分析 2.1 南方地区部分树种纯林的空气负离子水平

研究区选在湖南衡山南岳树木园分类区。区内山岭起伏，溪峪交错，有大小山头4个，山梁4条，坡向朝南，坡度在10°~20°之间；海拔300~500 m；土壤为花岗岩发育的山地红黄壤，pH值在5.0~5.5；年均温度17 ℃左右；年降雨量约为1600 mm，且多集中在1~6月；相对湿度80%左右。总的来说，气候温和，雨量充沛，植被繁茂，肥力中等，具备多种树木生长的较好条件。

我们于1996-05-27~29有代表性地选择了18个树种，既有针叶树，如杉木(Cuninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)、福建柏(Fokienia hodginsii)等，也有阔叶树，如枫香(Liquidamber formosana)、锥栗(Castanea henryi)、中国鹅掌楸(Liriodendron Chinense)、檫木(Sassafras tsumu)等，进行平行观测，这些树种的林分都已郁闭成林，栽植年份在1980~1985年，面积在0.04~0.1 hm²，结果见表 1。

从表 1可以看出：(1)纯林林分的空气负离子水平在900~2000个·cm^-3之间，不同树种纯林林分内的空气全部属于A级(吴楚材等，1998)；(2)针叶树种林分高于阔叶树种林分，针叶树种林分的负离子平均为1507个·cm^-3，阔叶树林分为1161个·cm^-3，针叶树种林分之所以高于阔叶树种林分，是由于树叶呈针状等曲率半径较小的树种，具有“尖端放电”的功能，产生电荷，使空气发生电离，因而能改善空气中的负离子水平¹⁾。

1) Stephen M Kinne. A public healthy approach to evaluating the signifi cance of air ion.The master's degree paper of the University of Texas Healthy Science Center，1997.

2.2 空气负离子日变化规律、与某些气象要素的关系 2.2.1 空气负离子日变化与空气温度、空气湿度及天气状况观测

1996-07-30 10:00至08-01 20:00，在广西金秀瑶族自治县原始森林度假村进行了空气负离子、空气温度、空气湿度逐时观测，测点海拔1092 m，郁闭度0.5，平均树高28 m，平均胸径32 cm，坡向西坡，坡位中坡，植被为常绿阔叶林。

为消除风速、风向可能带来的误差，在测定空气负离子时选择了2~4个方向，每个方向在数值上趋向于稳定时，取坡峰值5个，分析值取的是平均值，其中7月30日20:00至7月31日20:00这段时间较为稳定，为晴天的天气，结果见表 2。

2.2.2 日变化规律

把表 2中负离子数据绘成日变化曲线图(见图 1)。从反映日变化趋势的图 1表明，一天不同时刻的空气负离子浓度不同。一天中，有两个波峰值，一个是22:00~24:00，一个是7:00~9:00，另外，19:00~21:00也比较高。

2.2.3 空气负离子水平与气温、湿度的相关关系

将表 2数据用微机编程进行统计学处理，计算其相互之间的相关系数并进行显著性检验(表 3)。

由表 3可知，负离子浓度与温度呈极显著的负相关，与相对湿度呈显著的正相关。也就是说，负离子浓度随温度升高而降低，随相对湿度的升高而增加。

空气质量评价指标CI值也与温度呈极显著的负相关，与相对湿度呈显著的正相关。

2.3 空气负离子的年变化规律

在中南林学院后山樟树园进行分季度空气离子的对比观测，以分析空气离子的年变化规律。该园于1984年建成，为东南坡向，平均坡度25°，平均海拔85 m，面积约0.8 hm²，是以樟树(Cinnamomum camphora Presl.)为主的阔叶林，树的平均胸径12 cm，平均树高8.5 m，森林覆盖率为70%。分别以7月、11月、1月、4月为夏、秋、冬、春季的代表月，代表月观测9 d，观测时间为8:00，天气晴朗、静稳，取其平均值。见表 4。

不同季节的空气离子状况不同，从观测结果可知，空气负离子浓度夏、秋季高于冬、春季，且夏季最高，而冬季最低。

2.4 水体与空气负离子水平 2.4.1 水体的状态对空气负离子的影响

根据水体的状态不同，可将水分成两大类:静态水(平静少动，如水池、水库等)，动态水(流动变化，如河流、溪涧、瀑布等)。在大量实测不同水体的负离子含量的基础上，将典型的具体水体观测结果记入表 5(钟林生等，1998)。

从表 5可以看出，动态水(除流量较小的溪流外)的空气负离子含量大于静态水。动态水中，急流比缓流大，其中瀑布最大；静态水中，大面积水域比小面积水域的空气负离子含量高，但泉水形成的水雾对空气负离子的产生有较大的促进作用。由于水在跌落、喷射、喷溅和冲击时，水滴高速运动而断裂，水分子截断后带正电荷，周围空气带负电荷；加之水的喷溅等作用带走了空气中的灰尘，对空气起到清洁作用，在清洁空气中空气负离子不断积累，从而使空气中的负离子浓度增加，这就是Lenard效应(又称喷筒电效应)(夏廉博，1986)。因此，在开发利用水体空气负离子旅游资源时，应多开发动态水体的综合功能。

2.4.2 离水体不同距离的空气负离子水平

由于水体是重要的空气离子源，因此水体周围的空气离子水平比较高。为了探求距离水体的远近与空气离子的关系，以便于确定最佳空气负离子呼吸点时参考，本研究选择了3个有代表性的不同类型的水体进行观测，观测点分别是南岳衡山灵芝泉游泳池、广西金秀花王庄溪和南岳小瀑布。记录表中的距离指的是水体边缘到测点之间的长度。

将表 6、7、8中各测点的空气负离子数绘制成柱形图(见图 2)。

从表 6、表 7、表 8和图 2可知，瀑布区由于Lenard效应强烈，产生空气负离子影响距离最远，南岳小瀑布可至9 m以远，而水流量较小的溪流及静水的水池影响范围在5 m之内，5 m之外的空气离子水平则影响较小。

2.5 森林小屋的建筑材料对空气负离子的影响

广西金秀大瑶山风景区的花王山庄建有分属五个瑶族支系的风格迥异的森林小屋上百栋，小屋的建筑材料亦有木质、石质、竹质之分。我们选择建筑面积相同(4 m²)的3栋小屋进行平行观测，结果见表 9。

观测结果表明：森林小竹屋的空气负离子含量高于森林小木屋，而森林小木屋的空气负离子含量高于石质小屋。从空气质量分级标准来看，森林小屋的空气质量都属于A级，且小竹屋最为清新。因此，在建设森林小屋时应根据不同的目的选择建材，使建筑最适合森林旅游的需要。

3 结论与建议

(1) 森林中不同林分类型环境中空气负离子水平不同。

根据实测结果表明，针叶树种林分的负离子平均为1507个·cm^-3，阔叶树种林分为1161个·cm^-3，针叶树种林分较阔叶树种林分中空气负离子浓度要高，这是由于针叶树种的叶尖呈针状等曲率半径较小，具有“尖端放电”的效果，使空气中负离子含量升高。

(2) 森林环境中空气负离子浓度与温度呈极显著的负相关，与空气相对湿度呈显著的正相关。

即空气负离子浓度随温度升高而降低，随相对湿度的升高而增加。

(3) 森林中水体对空气负离子水平具有协同作用。

不同状态的水体对负离子浓度影响差异显著。动态水的空气负离子含量大于静态水，水域面积大小与负离子水平呈正相关；动态水中瀑布产生的负离子大于跌水，跌水大于溪流。可见，在水体周围Lenard效应对空气负离子浓度的影响较大。

水体周围不同距离的负离子水平分布差异较大。瀑布对周围环境影响的距离最大，而溪流和静态水对环境中负离子水平影响较小。

(4) 森林环境中空气负离子水平日变化、年变化规律。一天中，有两个波峰值，一个是22~24时，一个是07~09时，另外，19~21时也比较高，而15~17时出现最低值。一年中，空气负离子浓度夏、秋季高于冬、春季，且夏季最高，而冬季最低。

(5) 人为的设施也会影响空气负离子的水平。不同的建材对环境中负离子的影响不同。在森林小屋中，竹屋中的空气负离子浓度高于木屋，而木屋又高于石质小屋。此项观测样点太少，建议进一步深入研究。