森林环境中空气负离子浓度分级标准

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1、利用在不同森林环境中测得的大量空气负离子浓度数据，采用标准对数正态变换法，制定出森林环境中空气负离子浓度的分级评价标准。将森林环境中空气负离子浓度水平分为6个等级，即大于3000个/cm3为Ⅰ级，2000~3000个/cm3为Ⅱ级，1500~2000个/cm3为Ⅲ级，1000~1500个/cm3为Ⅳ级，400~1000个/cm3为Ⅴ级，400个/cm3以下为Ⅵ级。利用该标准，对北京小龙门森林公园及广州流溪河国家森林公园主要景区空气负离子状况进行了评价。　　随着人们对空气负离子医疗保健及杀菌功能认识的逐渐加深

2、，空气负离子作为一种新的生态保健资源在许多行业得到了广泛应用[1]。在林业及旅游行业，人们利用多数森林环境中空气负离子浓度高的特点竞相开展“森林生态旅游”、“森林浴”等活动，并开发修建了众多的“负离子呼吸区”、“森林医院”等疗养保健场所[2-4]。在这些保健场所中，确实有一部分的空气负离子浓度较高，具有较好的保健效果，但也有一部分的空气负离子浓度并不高，根本就不具有保健效能[5，6]。目前，国内外还没有一个可以用来评价森林环境中空气负离子浓度水平的标准。作者在分析国内10个森林风景区空气负离子浓度实测数据的

3、基础上，建立了森林环境中空气负离子浓度的分级标准，为森林空气负离子资源的开发评价提供了依据。在此基础上，对北京门头沟小龙门森林公园和广州流溪河国家森林公园进行了实证研究。1、数据来源　　研究所用数据来源于中南林学院森林旅游研究中心近年来采用F-3型森林大气负离子测定仪在湖南省的桃源洞、张家界、阳明山，江西省的三爪仑，广东省的金坑，广西的姑婆山等森林公园和湖南省衡山风景名胜区，广东省鼎湖山自然保护区，广西大瑶山自然保护区以及北京青少年绿色度假中心等10个森林风景区所测得的空气负离子值。测点所覆盖的地域范围广阔

4、，森林植被类型多样，具有较强的代表性。2、数据处理　　环境因子分级评价标准的制定常常基于对大量具有正态分布特性的实测数据的统计分析。若实测数据不具有正态分布特性，则必须通过一定的数学方法将其变换成正态性数据后方可进行分级。在使用标准对数正态变换[7，8]后，再进行Box-Cox变换[8，9]来处理偏正态分布数据，可取得较好的分级效果。作者采用此法来处理森林大气负离子浓度数据，结合空气负离子的人体生物学效应，提出了森林环境中空气负离子的分级评价标准。　　分别从上述10个森林风景区空气负离子浓度测值中筛选出61

5、0个样本值(为了不影响分析和计算，个别异常数据未纳入计算；瀑布旁边因负离子浓度太大，应另立评价标准，故所选数据不含瀑布生境的负离子数据)。将这些样本值记为Yij(i=1，2⋯，610，j=1，2为指标序号)，然后采用SPSS软件中检验精度较高的柯尔莫哥洛夫-斯米诺夫标准对数正态检验程序进行检验(K-SNormalTest)，检验结果Z0.05=0.061，表明样本数据不服从正态分布，因此必须对原数据进行正态变换。　　经(4)式变换后的数组，一律能通过柯尔莫洛夫-斯米诺夫正态性检验，因而是服从正态分布的。过去

6、人们常在“均值±3´标准差”的范围内采取均分的办法来取代表点。该法虽然简单方便，但可能遗失较多信息。为了使取点更加科学合理，方开泰等人[10]通过建立损失函数，以信息损失量最小作为选取代表点的标准，给出了不同分级水平代表点的取值。作者用此法选取五级代表点的值为:-1.7242，-0.7646，0，0.7646，1.7242。　　利用代表点的值和(6)式即可求得样本值的分级标准。3、空气负离子浓度分级标准的建立　　通过(6)式计算得到森林环境中空气负离子浓度分级标准为:Ⅰ级>2862个/cm³；Ⅱ级2036~

7、2862个/cm³；Ⅲ级1494~2035个/cm³；Ⅳ级954~1493个/cm³；Ⅴ级393~953个/cm³；Ⅵ级<393个/cm³。在制定标准时，不同对象间的特性差异较大，因而对其标准精度的要求也常不相同。对于微观领域及稳定性强的对象，其精度可高一些；而对宏观领域及变化较大的对象而言，其精度则要求低一些，便于在实践中应用。上述森林环境中空气负离子浓度分级标准值是通过数学方法得出的，其精确度较高。但由于空气负离子浓度本身变化较快、变化幅度也较大，且空气负离子测定仪的精度亦为10个/cm³。显然，将分级

8、标准的精度精确到个位是不切实际的。为此，将上述标准值修订为:Ⅰ级>3000个/cm³；Ⅱ级2000~3000个/cm³；Ⅲ级1500~2000个/cm³；Ⅳ级1000~1500个/cm³；Ⅴ级400~1000个/cm³；Ⅵ级<400个/cm³。　　一般情况下，森林环境中的空气负离子浓度都要高于城市居民区，人们开展森林生态旅游的一个重要目的就是到森林中去进行以呼吸空气负离子为主要内容的“森林浴”。因此，将森林风景区