福建省创建“中国天然氧吧”气候生态资源评估研究*——以寿宁县为例

蔡嘉仪 李长顺,2 宗 晨 林 艳 曾颖婷

(1.福建省气象服务中心，福建 福州 350028；2.平潭综合实验区气象局，福建 平潭 350400)

0 引言

为进一步推进生态文明建设和乡村振兴战略，“中国天然氧吧”创建活动于2016年正式启动，通过评价旅游气候及生态环境质量，挖掘一批高质量生态旅游气候资源。作为中国气象局国家气候标志首批品牌之一，“中国天然氧吧”的品牌价值和影响力日益凸显[1]。近年来，中国气象服务协会、中国气象局公共气象服务中心、国家卫星气象中心等多家单位合作，组织制定“中国天然氧吧”创建发展规划，共同完善负氧离子监测的规范标准，该项活动目前已形成较为系统的组织管理体系和评价指标体系。针对旅游气候资源评价，国内外也有许多学者在相关方面开展了大量研究。Mieczkowski[2]构建了旅游气候指数(Tourism Climate Index，TCI)，该指数综合考虑影响旅游气候适宜性的热力条件、美学因素、自然状况3个主要方面，并被发展和沿用至今[3-4]；郭洁等[5]利用气候整编资料分析探讨了四川旅游气候资源的基本特点；吴普等[6]通过回归分析等方法，分析了海南旅游客流量年内变化与气候的相关性分析；陈欣等[7]运用4个评价指数对百色市展开气候资源评估。但是目前学术界在“中国天然氧吧”创建过程中，对县域生态旅游资源评估的研究较少[8]，且近两年相关评价工作实施细则、评价技术规范均有进一步完善和改进，对相关申报县域的生态旅游资源等方面的评估更加严谨。本文结合2021年最新的中国天然氧吧评价要求，以福建省寿宁县为例，开展气候生态资源评价，以期为福建省及外省其他市(县)申报工作提供技术支撑。

福建具有山海交融的自然资源特色，福建省气象部门高度重视“中国天然氧吧”创建工作，结合“清新福建”旅游品牌形象，促进全省生态和经济双提升。寿宁县地处福建省东北部，位于闽浙两省交界、洞宫山脉东麓，素有“两省门户，五县通衢”之称。本文利用负氧离子和地面气象观测资料等，根据2021年发布的《中国天然氧吧数据监测与处理规范》、《中国天然氧吧评价技术规范》等，科学评价寿宁县创建“中国天然氧吧”的基础条件和整体情况，为寿宁县合理开发利用本地优质生态气候旅游资源，开展康养生态旅游，成功创建“中国天然氧吧”等方面提供科学依据，同时为后续其他地区创建活动的展开提供参考依据。

1 资料和方法

1.1 数据来源

地面气象观测数据由福建省气象信息中心提供，使用的气象数据为近30年(1991—2020年)寿宁县国家基本气象站气象观测资料，包括气温、相对湿度、日照时数等；大气环境质量数据来自寿宁县生态环境局提供的《寿宁县2017—2020年空气质量监测情况报告》，其中寿宁县空气质量自动监测点共2个，分别位于寿宁县气象局、寿宁县党校，均为省控城市空气评价点，监测要素包括AQI、SO2、NO2、CO、O3、可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)7项主要监测指标，研究结果为两站点均值；地表水质状况源于寿宁县水利局提供的2020年监测数据。森林覆盖率、旅游资源情况分别源自寿宁县林业局、寿宁县文旅局提供的统计年报。

寿宁县域内分布有银山花田监测站、下党乡监测站两个负氧离子监测站点，两站点建于2020年5月，监测仪器均选取Huatron FR500负氧离子监测仪，服务平台为INFOServer-AEI环境指数预报服务平台V1.0。其中，银山花田监测站属一类区域(城市自然保护区、风景名胜区和其他特殊保护区)；下党乡监测站属二类区域(城市居民居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区)。负氧离子监测设备全天24小时不间断工作，分钟级自动采集空气负氧离子浓度数据，每5分钟将数据包传输至福建省气象局清新指数综合监测中心站数据库，由福建省气象信息中心统一管理。研究选取两站点2020年5月—2021年4月连续监测的负氧离子浓度数据。

1.2 研究方法

负氧离子月均浓度值计算参照其他气象观测数据的质量控制方法。先对数据进行质量控制，对明显异常或超过允许变化范围的数值进行剔除，当负氧离子浓度值长时间为0或10分钟内跳变超过5000的值判别为异常数据，保证数据的可靠和真实。对质量控制后的数据再采用算术平均值进行月值统计。AQI计算依照《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)(HJ633-2012)》；水质分级按照《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》。气候舒适期的计算为统计气候舒适度达到较舒适及以上等级的累计月数，气候舒适度综合考虑温湿指数和风效指数，具体计算及评价方法如下：

风效指数K计算公式：

式中，K为风效指数，取整数；T为月平均气温，单位为℃；V为月平均风速，单位为m/s；S为月平均日照时数，单位为h/d。

温湿指数I计算公式：

I=1.8T+32-0.55×(1-RH)×(1.8T-26)

式中，I为温湿指数，保留1位小数；T为月平均气温，单位为℃；RH为月平均空气相对湿度(%)。

对照人居环境舒适度等级划分表(表1)，综合考虑温湿指数和风效指数的计算结果，评价寿宁县逐月舒适度等级：当月平均气温≤16℃且≥10℃时，采用风效指数K来评价气候舒适度；当月平均气温>16℃时，采用温湿指数I来评价气候舒适度；当月平均气温<10℃且月平均湿度≥85%时，采用温湿指数I来评价气候舒适度；当月平均气温<10℃且月平均湿度<85%时，采用风效指数K来评价气候舒适度。

表1 气候舒适度评价规则

2 气候生态条件分析

2.1 气候背景及适宜性分析

寿宁县临近东海，相距仅83km，深受海洋季风影响，气候具有明显的海洋性特征；气象要素垂直差异明显，具有较典型的山地气候。在气候区划上，寿宁县属亚热带海洋性季风气候。寿宁县年平均气温15.3℃，最冷月(1月)平均气温5.5℃，最热月(7月)平均气温24.6℃。由于地处高山地区，寿宁县经常为云雾所笼罩，湿度较大，年平均相对湿度为81.8%。寿宁县常年主导风向为东南偏东风，年平均风速1.60m/s，县域内风力分布的特点是：高山区大于河谷区，夏季大于冬季，白天大于夜间。寿宁县年均日照时数1626小时。月平均日照时数以7月最多，达212小时。

从寿宁县各月风效指数和温湿指数的评价结果来看，寿宁县1～4月、11～12月这6个月气候舒适度评价等级为凉(较舒适)；6月、9月为暖(较舒适)，5月和10月为最舒适，7～8月为偏热或暖偏热(较不舒适)(表2)。寿宁县1～6月和9～12月气候舒适度评价等级为较为舒适或舒适，全年气候舒适期长达10个月。此外，寿宁县季节分布相对均匀，夏季最热月平均气温在24.6℃，具备四季分明季节养生、避暑养生、富氧康养养生气候资源，一年四季均适合出游，有利于发展“春之多彩，赏在寿宁；夏之清爽，住在寿宁；秋之丰收，吃住寿宁；冬之文旅，感悟寿宁”的四季游线。

表2 寿宁县各月温湿指数、风效指数及舒适度等级

2.2 负氧离子状况分析

下党乡站负氧离子浓度年均值为2577个/cm3，气候舒适期负氧离子浓度均值为2596个/cm3(表3)。从下党乡站负氧离子浓度的平均月变化可见(图1)，11月最高，为3449个/cm3；监测期间，负氧离子月平均浓度均在1000个/cm3以上，其中2020年5月、9月、10月，2021年1月、2月、3月负氧离子月平均浓度均在2000～3000个/cm3，2020年8月、11月、12月和2021年2月负氧离子月平均浓度均在3000个/cm3以上。整体而言，2020年8月～2021年2月负氧离子浓度较高，介于2411～3449个/cm3。银山花田站负氧离子浓度的年均值为1680个/cm3，气候舒适期负氧离子浓度均值为1633个/cm3(表3)。从银山花田站负氧离子浓度的月变化可见(图2)，4月最高，为2132个/cm3；监测期间，负氧离子月平均浓度均在1000个/cm3以上。

图1 下党乡站负氧离子浓度月变化

图2 银山花田站负氧离子浓度月变化

表3 负氧离子年均值 单位：个/cm3

综合分析下党乡站和银山花田站的负氧离子浓度可得，寿宁县年平均负氧离子浓度值为2129个/cm3，气候舒适期负氧离子浓度值为2114个/cm3。

2.3 环境空气质量评估分析

根据《寿宁县2017—2020年空气质量监测情况报告》，2017—2020年寿宁县城区空气质量监测有效天数分别为348天、357天、365天和365天。其中，2017年全年总达标天数331天，总达标率为95.1%；2018年全年总达标天数356天，总达标率为99.7%；2019年全年总达标天数364天，总达标率为99.7%；2020年全年总达标天数363天，总达标率为99.5%。从监测结果来看，2018年较2017年环境空气质量改善较为明显，增加了25个达标天数；2018—2020年，各年份空气环境质量与同期相比基本持平，一级达标率稳中有升。表4为寿宁县达标天数情况统计表，总达标率代表有效监测期间环境空气质量优良天数占比，一级达标对应优级，二级达标对应良好。

表4 寿宁县达标天数情况统计

2017—2020年寿宁县城区年均AQI值分别为54.0、49.7、45.5、44.6，2017—2019年AQI值逐年降低，2020年AQI值与上年持平，近年整体呈下降趋势。从AQI月均值变化情况看(图3)，AQI月均值多数在50以下，环境空气质量处于优级水平，月均值范围为32～79。近年AQI低值主要出现在6～8月，2020年气候舒适期(1～6月和9～12月)的AQI均值为46.3。

图3 2017—2020年寿宁县AQI月均值变化

根据《城市环境空气质量排名技术规定》(环办监测〔2018〕19号)，寿宁县2017年城市空气综合指数为2.13，主要污染物为臭氧，位居全省58个县级城市第16名，排名中上。近年来，通过多措并举，寿宁县环境空气质量持续性改善，到2020年，寿宁县城市空气综合指数为1.91，位居全省58个县级城市第7名，排名靠前。2017—2020年，寿宁县SO2、NO2、可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)年均浓度以及CO和O3特定百分位数平均值均符合《环境空气质量标准》(GB3095-2012)二级标准。寿宁县主要污染物为臭氧，春夏时节，臭氧是典型的二次污染物，臭氧的前体物主要是氮氧化物和挥发性有机污染物，而这两种污染物同样也是二次细颗粒物的前体物，控制其前体物排放是治理的关键。根据近年1—12月氮氧化物等相关数据，其主要原因为春夏季受高温和紫外辐射增强的影响，提高了大气的氧化性，引起地表臭氧浓度的增加，又加速二次细颗粒物的生成，以及大气的传输作用导致臭氧浓度的升高。具体空气质量评价情况见表5。

表5 2017—2020年寿宁县城区环境空气质量评价汇总表

2.4 植被覆盖状况及地表水质评估分析

寿宁县西北部为中山山地，最高峰山羊尖为闽东群峰之冠，东南部为中低山地，西南部为河谷台地。2020年全县活立木蓄积638.044万m3，林地面积11.319万公顷，森林面积10.456万公顷。森林覆盖率71.97%，较2015年增长1.3%，呈现上升势头。全县挂牌保护古树名木1066株，古树群5个。目前寿宁县实施乡村振兴绿化美化行动推进新一轮乡村绿化美化。

寿宁县境内主要溪流7条，大小支流1700多条，总归为后溪水系、蟾溪水系和斜滩溪水系3条水系。寿宁县地表水资源量20.89亿m3，地下水资源量5.15亿m3，水资源总量20.89亿m3。省考断面寿宁县武曲水质优良，保持Ⅱ类水质。“十四五”新增国考断面友谊桥断面为寿宁县与泰顺县交界断面，水质要求和监测结果均为Ⅱ类。寿宁县纳入省考的小流域断面共9个，断面水质年均值均达到优良水质。其中，修竹溪口、犀溪镇下游、举坂、西浦村、斜滩镇秀溪、小溪村下游、托溪口、坪坝洋等8条小流域水质年均值稳定达到Ⅱ类水质标准，后溪(赛江)口水质年均值稳定达到Ⅲ类水质标准。

2.5 旅游资源评估分析

寿宁县公路密度居全省前列，主要公路有福寿高速公路、寿庆二级公路等，境内交通方便，基本实现村村通硬化公路；廊桥国际大饭店、寿宁宾馆等酒店业迅速发展，全县床位数达3000多位，旅游接待能力不断加强；成立了烹饪协会，推出“硒锌盛宴”，打造旅游“一桌菜”；催生寿宁石、梦龙陶艺、寿宁根雕和硒锌产品、高山茶一系列农副产品等旅游商品。寿宁县拥有得天独厚的生态旅游资源，以“清新福建·难忘下党”为龙头，加速梦龙天池、银山花田等重点景区建设。中国美丽休闲乡村——下党村、西浦国家水利风景区、杨梅洲峡谷国家森林公园、官台山古银硐国家地质公园等一连串的“国”字号招牌，让寿宁县旅游资源声名鹊起。

3 综合评价

寿宁县生态规划引领，生态环境优良，资源禀赋独特。综上所述，寿宁县创建“中国天然氧吧”的优势主要有以下几个方面。

3.1 气候宜人，坚持绿色发展之路

寿宁县属中亚热带海洋性季风气候区，四季分明，夏无酷暑，被誉为福建夏季凉爽的避暑胜地。年平均气温15.3℃，年平均相对湿度为81.8%，年平均风速1.6m/s，常年主导风向为东南偏东风。全年气候舒适月份长达10个月，气候舒适宜人。森林覆盖率达71.97%，森林蓄积量高。被列入国家重点生态功能区，类型为“水源涵养”。年均AQI指数44.6，环境空气质量综合指数居全省前列，境内水质达标率100%。年均负氧离子浓度高达2129个/cm3，是天然的大氧吧。

3.2 文旅融合，打造乡村振兴样板

寿宁县生态禀赋独特，文化底蕴丰厚。境内有杨梅洲峡谷国家森林公园、官台山古银硐国家地质公园等，难忘下党、冯梦龙、古廊桥“三张文化名片”独具魅力。为充分挖掘寿宁县自然资源和人文资源优势，围绕“村村有故事”的目标，寿宁县从全局和战略的高度，坚持文旅融合，为山区县域经济社会发展注入新的动力。以打造“下党中国红色旅游新地标”为龙头，联动推进红色下党、梦龙天池、银山花田、三峰公园等规划建设，着力从景区打造和人文景观充实上双管齐下、综合开发。发展红色游、研学游、乡村游、康养游，落实樱花基地、廊桥文旅小镇等主题乡村游项目建设，打响“清新福建·难忘下党”品牌，打造“八闽夏都”，形成全域发力的旅游格局。

3.3 环境优质，特色产业崛起

寿宁县高山生态条件和120多万亩的富硒富锌土壤资源得天独厚。围绕“一乡一业、一村一品”，因地制宜发展特色产业，促进农业增效、农民增收。寿宁县高山茶由量向质跨越，生态硒锌产业异军突起，特色果林苗木产业持续培优，“下乡的味道”扶贫新模式引领小农户对接大市场。寿宁县曾获评“全国茶产业百强县”“中国硒锌绿谷”等称号。

4 结论

根据最新的中国天然氧吧评价指标，本研究从气候背景及适宜性、负氧离子状况、环境空气质量、植被覆盖状况及地表水质、旅游资源等方面分析寿宁县创建“中国天然氧吧”基础条件，并从生态环境、文旅资源等方面进行综合评价。寿宁县年均负氧离子浓度2129个/cm3，气候舒适时长长达10个月；县境内碧水蓝天绿意浓，境内断面水质达到Ⅱ类标准，水质达标率为100%，年均AQI指数44.6，全年环境空气质量优良天数占比99.5%，森林覆盖率71.97%，符合“中国天然氧吧”创建要求。因此，必须充分发挥寿宁县气候资源优势，探究适合寿宁县天然氧吧特点的发展模式，将这一潜在的生态资源转化为氧吧经济，为助力地方经济社会发展贡献绿色力量。同时，本研究有利于规范和提升氧吧评价水平，进一步推进福建地区氧吧创建工作，并为创建活动指标体系完善工作提供重要的参考依据。