森林空气负离子产生机制及其生态效应研究

本研究以大兴安岭寒温带针叶林为研究背景，以森林空气负离子为研究对象，以漠河森林生态系统定位研究站为依托，以森林空气负离子与关键影响生态环境因子关系为主要研究内容，通过森林空气负离子与森林生态定位研究相结合，采用最小二乘法、极大似然法、非线性稳健估计等数学方法，研究森林空气负离子浓度与生态环境因子之间的响应关系，探讨森林空气负离子产生机制，分析森林空气负离子时空变化规律。本研究丰富和发展了我国空气负离子在寒温带针叶林森林生态系统定位的研究，为生态系统安全预警、生态环境综合治理、区域生态建设和实现林业可持续发展的宏观决策提供重要的科学依据和技术保障。

本研究以大兴安岭寒温带针叶林为研究背景，以森林空气负离子为研究对象，通过大量野外监测与数据分析，遥感数据信息提取，以及空气负离子的遥感估算，探讨森林空气负离子产生机制，分析森林空气负离子时空变化规律和生态效应。主要进展与研究成果如下：. 1. 本研究揭示了漠河森林空气负离子浓度变化规律，分析了漠河不同林型的针叶林区空气负离子不同月份浓度变化，不同时间、不同空间下的日变化规律、在不同下垫面下的空气负离子差异，并完成空气质量等级总体评价。. 2. 利用漠河实测数据、区划图、TM影像，结合空间统计学、3S等技术，通过对影响空气负离子浓度的因子进行对比分析，利用回归分析的方法，以地表温度、归一化水汽指数（NDMI）为因子建立遥感估算模型，对空气负离子浓度进行反演估算，揭示大兴安岭空气负离子的空间分布规律。. 3. 应用偏相关分析、空间变异分析、克里格插值、重分类、缓冲区分析等方法，建立了半变异函数模型、负离子预测模型和负离子浓度空间分布预测面，并得出了负离子浓度生态效应的最大影响矢距，为城市绿地的科学规划和建设、增加城市空气负离子浓度、改善日益恶化的城市生态环境提供科学依据。. 4. 为了揭示哈尔滨市城市公园中湿地环境的空气负离子浓度分布特征，在哈尔滨太阳岛风景名胜区、哈尔滨国家森林公园和哈尔滨斯大林公园的湿地环境中测量空气负离子浓度，分析了湿地环境与其他不同环境下空气负离子浓度的分布，得出负离子浓度分布在湿地环境与森林环境、水环境中的差异。通过空气负离子浓度的生态价值估算对湿地环境进行评价，从经济价值角度阐明湿地环境对人类活动的巨大作用和价值。. 5. 发表学术论文7篇，其中SCI收录2篇，申请并受理2项发明专利、2项实用新型。培养博士研究生和硕士研究生7人。