基于结构方程模型的森林生态系统中空气负离子影响机制和贡献潜力研究

[目的]分析森林中的植被光合和环境要素与NAI的不确定性关系,揭示森林生态系统中植被光合和环境要素对NAI的影响机制,为评估森林生态系统对NAI的贡献潜力提供理论依据。[方法]以栓皮栎为研究对象,基于长期定位同步观测平台获取植被光合、环境要素和NAI等数据,利用结构方程模型的方法,分析森林生态系统中气象要素、土壤性质、空气洁净度以及植被光合对NAI的影响[结果]森林生态系统中饱和水汽压差、PM2.5 对NAI具有显著负效应,植被光合、光合有效辐射、紫外辐射和土壤湿度对NAI存在显著正效应;植被光合和环境要素中PM2.5 直接作用影响NAI,土壤温度主要通过影响光合作用而间接影响NAI,而饱和水汽压差、光合有效辐射、紫外辐射和土壤湿度既可以直接影响NAI,也可以通过影响光合作用而间接影响 NAI;间接影响 NAI 的环境要素中重要性程度从高到低分别为太阳辐射(68.94%)、空气干燥程度(16.55%)和空气质量(14.51%);环境因素和森林植被对NAI的贡献率差异显著,森林植被对NAI的贡献潜力为 62.65%,环境因素对NAI的贡献率为 37.35%。[结论]利用结构方程模型可以阐明植被光合与环境要素对NAI的影响机制,植被光合和PM2.5主要通过直接效应影响NAI,而光合有效辐射、紫外辐射、土壤温湿度和饱和水汽压差主要通过间接效应影响NAI。