南涧县“中国天然氧吧”创建条件及气候生态环境特征分析

南涧县“中国天然氧吧”创建条件及气候生态环境特征分析

万花，黄春娟，高志伟*，易小蓉，辛龙飞

（1云南省南涧彝族自治县气象局 675700；2云南省大理白族自治州气象局 671000）

摘要：利用南涧县1991—2020年的地面气象观测资料、2022年5月—2023年4月的负氧离子数据、2021年环境空气质量监测数据和水质监测数据等,通过分析南涧县创建“中国天然氧吧”的气候生态环境特征,主要包括气候背景条件、气候舒适度、负氧离子含量、环境空气质量、森林覆盖率、区域内水质、交通及旅游配套分析。结果表明,南涧生态环境良好，气候宜人，气候舒适时长达7个月,年均负氧离子浓度2539个/cm3,森林覆盖率66.67%,境内断面水质达到Ⅱ类标准,水质达标率为100%,年均AQI指数38.8,全年环境空气质量优良天数占比99.7%。综合评价认为,南涧县符合“中国天然氧吧”的创建要求。

关键词：中国天然氧吧，气候生态环境，气候舒适度，负氧离子

引言

天然氧吧是指负（氧）离子水平较高、空气质量较好、气候环境优越、设施配套完善，适宜旅游、休闲、养生的地区[1]。“中国天然氧吧”创建活动于2016年正式启动，旨在保护和利用高质量的生态旅游气候资源，倡导绿色、生态的生活理念，发展生态旅游、健康旅游，推动气候生态资源优势转化为产业优势。同时也是践行习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的发展理念，是评价旅游气候及生态环境质量，发掘高质量的旅游憩息资源。2022年，打造“天然氧吧”气候生态品牌写入国务院印发的气象高质量发展纲要（2022—2035年）（国发〔2022〕11号）。因此，“中国天然氧吧”作为国家气候标志，其品牌价值和影响力日益凸显。

受全域旅游、人与自然共生等多种因素影响，国内学者对天然氧吧的研究逐渐变得专业化。针对“中国天然氧吧”创建评价，段艺萍等对江西省“中国天然氧吧”气候资源与创建条件分析[1]。张云喜以石林创建“中国天然氧吧”为例对“绿水青山就是金山银山”的践行与思考[2]，蒋镇等对云阳县创建中国天然氧吧的生态环境特征分析[3]，潘煜等对中国天然氧吧品牌价值现状及公众需求进行了研究[4]，王显红等对中国天然氧吧品牌旅游影响力评价体系构建研究[5]，蔡嘉仪等以寿宁县为例对福建省创建“中国天然氧吧”气候生态资源评估研究[6]。

近年来，南涧县打好“生态牌”，坚定不移走绿色发展之路。加强生态文明建设，把“绿水青山”更好的转化为“金山银山”。紧紧围绕“特色、产业、生态、干净、智慧”五大要素，下足“绣花功夫”，以“一座公园一座城，半山半水满城花”为目标，全力打造“无量山大景区会客厅”“小而精小而特小而美”的生态田园山城。先后被评为“全国绿化模范单位、国家生态文明建设示范区、省级园林城市、省级生态文明县”，被纳入“国家重点生态功能区”。2022年11月10日，中国气象局公共气象服务中心发布《关于2022年中国天然氧吧评价结果的公示》，南涧成功创建为大理州首个“中国天然氧吧”县，标志着南涧气象部门在气象服务地方生态文明建设方面迈出了重大的一步。南涧县委县政府高度重视“中国天然氧吧”品牌和南涧特色产业的融合，要求气象部门要不断巩固和拓展“中国天然氧吧”创建成效，不断挖掘南涧优质生态气候旅游资源，充分利用无量山、澜沧江高原峡谷特色，利用的优质生态资源和民族民间文化优势，真正走出一条生态文明引领茶文旅融合发展之路，努力让“中国天然氧吧”这个荣誉更加闪亮。

本文利用地面气象观测资料和负氧离子数据等资料数据,根据2022年发布的《中国天然氧吧评价技术规范》等,科学评价南涧县创建“中国天然氧吧”的基础条件和整体情况,为南涧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科学参考[7]。

1资料和方法

1.1数据来源

本研究所使用的地面气象观测数据资料为南涧县国家基本气象站近30年(1991—2020年)资料,包括气温、相对湿度、日照时数等；环境空气质量数据来自大理州生态环境局南涧分局的环境质量观测数据，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；地表水质状况源于大理州生态环境局南涧分局和南涧县水务局提供的2021年监测数据。森林覆盖率、旅游资源情况分别源自南涧县林草局、南涧县文旅局提供的统计年报。负氧离子数据来源于南涧县气象局布设的3个负氧离子监测站点，监测设备采用北京东创旭新科技有限公司的IM800GL型固定式负氧离子监测仪，采集方式为吸入式，设备运行正常，研究选取三站点2022年5月—2023年4月连续监测的负氧离子浓度数据。

1.2方法

“中国天然氧吧”评价指标由气候生态环境、发展规划、旅游配套、地区特色以及荣誉5个一级指标和14个二级指标组成，分为强制性指标和参考性指标。根据《气候舒适度评价指标计算方法》年人居环境气候舒适度达

“舒适”的月份不少于３个月；水质分级按照《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》区域内水质达到III类及以上标准；AQI计算依照《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）》（HJ664-2013）》一年中空气质量优良天数不低于70％；负氧离子含量较高，年平均浓度不低于1000个/cm３；生态环境优越，生态保护措施得当、旅游配套齐全，服务管理规范，地区特色明显。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:

K=-(10V+10.45)×(33-T)+8.55S

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(%)。

当月平均气温≤16℃且≥10℃时，用风效指数K来评价气候舒适度；当月平均气温＞16℃时，使用温湿指数I来评价气候舒适度；同时，当月平均气温＜10℃且月平均湿度≥85%时，使用温湿指数I来评价气候舒适度；若月平均气温＜10℃且月平均湿度＜85%时，用风效指数K来评价气候舒适度。当两种指数换算的舒适度等级不一致时，冬半年（11月～次年4月）使用风效指数换算的舒适度等级，夏半年(5～10月)使用温湿指数换算的舒适度等级；当月平均风速大于3m/s时，采用风效指数换算的舒适度等级。

表1气候舒适度评价规则

2气候生态环境评价

2.1气候背景条件评价

南涧县位于云南省西部、大理白族自治州南端，地处亚热带向北温带过渡带，云岭余脉的无量山、哀牢山结合部，属雨热同季的低纬山地季风气候，全县国土面积1738.82平方公里，其中山区面积占99.3%，森林覆盖率达66.7%，生态环境良好，自然资源丰富、民族风情浓郁，是“中国民间跳菜艺术之乡”，也是国家重点生态功能区。南涧属于无冬区，受冷空气影响较小，具有春秋均衡，夏季略长的特点。春季和秋季是人体感觉比较最舒适的时候，十分适合康养旅游。南涧常年气候温和，年平均气温19.3℃，年平均相对湿度63%，相对湿度比较适中，较适宜养生旅游。南涧年平均降水量740.4mm。年均降雨日数为114天，年均暴雨日数为0.7天，日最大降水量为99mm。每年11月至次年4月，因受南亚大陆偏西干暖气流控制，天气晴朗、空气干燥形成旱季；5～10月受孟加拉湾海洋西南季风影响，空气潮湿温暖形成雨季，雨量占全年总降水量的83%，最大月平均降水量为7月的150.3mm。南涧日照充足，风速温和，年平均日照时数2374.6h，常年静风最多，年静风频率28.5%，盛行SSW西南偏南风，风向频率为20%，年平均风速2.4m/s，风和日丽的环境有利于日光疗养、旅游出行。

近年来，南涧县委、县人民政府认真贯彻习近平生态文明思想，深入贯彻落实州委、州政府“绿色茶区、农旅融合发展示范县”的发展定位，大力实施“生态立县”战略，打造“国家生态文明建设示范区”，大力推动“6+X”高原特色生态农业、生态文化旅游业、大健康产业、绿色能源产业等发展，不断擦亮生态底色，大力发展绿色经济，实现了“荒山披绿变青山，青山富民变金山”的美丽嬗变，奋力闯出了一条贫困山区生态引领的绿色发展之路，为南涧天然氧吧的成功创建夯实了生态基础。

2.2气候舒适度评价

采用南涧县国家气象观测站最近30年（1991～2020）的逐月平均温度、逐月平均风速、逐月平均相对湿度、逐月平均日照时数等资料，计算南涧县的气候舒适度。根据《气候舒适度评价指标计算方法》，对南涧县逐月的平均风效指数和温湿指数等进行计算。从表2可知，从风效指数的等级来看，南涧1月至12月均为较舒适或最舒适期，4月、10月为最舒适期。从温湿指数来看，南涧逐月温湿指数呈单峰型结构分布，峰值出现在6月份的72.9，最小值出现在1月，为55.1；1-4月、10-12月共7个月，温湿等级为较舒适～最舒适。根据气候舒适度评价标准，南涧县除5～9月为偏热或暖偏热（较不舒适）外，其余月份气候舒适度等级均为较舒适～最舒适，全年气候舒适期长达7个月，非常适合康养旅游。

表2南涧县气候舒适度

2.3负氧离子浓度

通过对南涧县近一年负氧离子浓度数据做统计分析，结果表明：南涧县有着丰富的负氧离子资源，一类区域年平均负氧离子浓度大于二类区域。一类区域中，南涧无量药谷年平均负氧离子浓度为2567个/cm3，无量山樱花谷年平均负氧离子浓度为3143个／cm3，二类区域中，南涧县土林公园年平均负氧离子浓度为2511个/cm3。3个区域的监测值均超过了世界卫生组织界定的1000～1500个/cm3的清新空气的标准，对人体健康极为有利。从月份上看，三个站春季的平均负氧离子浓度均最小，夏、秋平均负氧离子浓度最大，这主要与其干季植被枯萎，释氧量较少；雨季植被茂密，释氧量较多有关。

气候适游期（1～4月、10～12月），南涧无量药谷、南涧无量山樱花谷、南涧县土林公园的平均负氧离子浓度分别为2315个/cm3、3150个/cm3、2360个/cm3。

综上所述，选取一类区域南涧无量药谷、二类区域南涧县土林公园两个站综合评估南涧负氧离子浓度，南涧县平均负氧离子浓度为2539个/cm3、适游期负氧离子浓度为2338个/cm3，对应表3，南涧县年平均大气负氧离子含量、适游期负氧离子浓度含量均对应空气清新等级为5级，处于空气非常清新的等级中，对人体健康很有利，是一个真正的“天然氧吧”。

表3负氧离子浓度与空气清新等级对应关系

2.4环境空气质量

空气质量指数（AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数，其数值越大，说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。主要指数有空气优良天数、环境空气质量有效监测天数、空气优良率、环境空气质量指数（AQI）、主要空气污染物浓度等[1]。

2021年南涧环境空气质量有效监测天数360天，空气质量达“良”及以上天数为359天，占全年比例为99.7%，空气质量达“优”天数为295天，占全年比例为81.9%。环境空气质量综合指数为2.24，环境空气质量最大指数为0.66。环境空气质量指数（AQI）年均值为38.8（达到优级），气候适游期（1～4月、10～12月）空气质量指数（AQI）均值为42.4（达到优级）。由南涧2021年AQI月均值变化（图1）可知，除2021年3～4月，AQI大于50为二级，空气质量为良外，其余月份AQI指数均小于50，为一级，空气质量优。AQI指数最小月份为2021年10月的27，AQI指数最大月份为2021年3月的64.1。总体上看，南涧雨季空气质量比干季优，这与雨季降水多，植被较好有关。南涧气候适游期（1～4月、10～12月）较长并且连续，也表现出雨季空气质量比干季优的特点。

图1 南涧 AQI 月均值变化

南涧县2021年首要污染物最多的为臭氧（O3），其次为可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5），首要污染物为臭氧（O3）的共29天，吸入颗粒物（PM10）占27天，可细颗粒物（PM2.5）占11天。

南涧县二氧化硫（SO2）年平均浓度为10ug/m3，全年日均浓度范围为4～20ug/m3，二氧化硫（SO2）日均浓度的等级均为优（<50ug>3），说明南涧的空气质量等级不受二氧化硫（SO2）影响。

南涧县二氧化氮（NO2）年平均浓度为10ug/m3，全年日均浓度范围为3～29ug/m3，二氧化氮（NO2）日均浓度的等级均为优（<40ug>3），说明南涧的空气质量等级不受二氧化氮（NO2）影响。

南涧县一氧化碳（CO）年平均浓度为0.8mg/m3，全年日均浓度范围为0.4～1.7mg/m3，一氧化碳（CO）日均浓度的等级均为优（<4mg>

3），说明南涧的空气质量等级不受一氧化碳（CO）影响。

南涧县臭氧（O3）年平均浓度为71ug/m3，全年日均浓度范围为27～128ug/m3，全年共29天臭氧（O3）日均浓度的等级为良（100-160ug/m3），其余天数均为优（<100ug>3），臭氧浓度较高多发生在3月和4月，这主要是由于南涧春季天气干燥，气温高、日照长、湿度低、云量少，利于O3的生成。

南涧县可吸入颗粒物（PM10）年平均浓度为30ug/m3，全年日均浓度范围为12～130ug/m3，全年有27天可吸入颗粒物（PM10）日均浓度等级为良，主要出现在春季3～4月份，这主要与春季气候干燥，风力较大有关。

南涧县细颗粒物（PM2.5）年平均浓度为15ug/m3，全年日均浓度范围为5～84ug/m3，全年有11天细颗粒物（PM2.5）日均浓度等级为良，主要出现在春季1～3月份，这主要与春季气候干燥，风力较大有关。

综上，南涧全年空气质量优良，空气清新，大气环境污染天数极少，有利于康养度假旅游。2021年全年环境空气质量优良率达99.7%。环境空气质量综合指数为2.24，环境空气质量最大指数为0.66。南涧县2021年首要污染物最多的为臭氧（O3），其次为可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5），其他空气污染物浓度均较小，空气质量等级基本不受影响。

2.5森林覆盖率

南涧彝族自治县是云南省主体功能区划“三屏两带”生态安全战略格局之无量山—哀牢山生态屏障重点生态功能区，是国家生态文明建设示范区。根据2021年度最新森林资源数据，全县林业用地129798.40公顷，占国土总面积的74.61%，有林地面积115984.83公顷，森林覆盖率达66.67%，活立木蓄积量7221621立方18米，草原综合植被盖度达到88.66%，林业产业总值达16.98亿元。现有古树名木约483株，涉及20科32属42种，主要有黄连木、高山榕、清香木、红椿、黄葛榕、森林榕、高山栲、球果含笑、香樟、紫薇等86种树种。

2.6区域内水质

2021年，南涧县境内共设有一个国控断面——李仙江安定（马街）断面，属于元江—红河水系。由国家生态环境部完成水质监测，监测频次为每月监测一次，全年共监测12次。按《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）和《地表水环境质量评价办法》（试行）》评价监测结果，断面年平均符合Ⅱ类标准，达标率100%。

省控地表水监测断面设有两个，多依井大桥和乐秋河，均属元江—红河水系。由云南省生态环境厅驻大理州生态环境监测站完成监测，监测频次为每月监测一次，全年各监测12次。按《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）和《地表水环境质量评价办法》（试行）》评价监测结果，乐秋河断面年平均符合II类标准，全年达标率100%；多依井大桥断面年平均符合III类标准全年达标率为66.7%，多依井大桥断面水质超标月主要受在建大南高速公路施工的影响。

2.7交通及旅游配套分析

南涧交通区位优势明显，综合交通网络基本形成，是国家实施桥头堡战略中国—东盟国际大通道的重要节点。国家重点交通项目大临铁路、大南高速（南涧—巍山段）、南景高速公路（南涧段）已实现通车，南涧彻底告别了无铁路、无高速公路的历史，跨入了大理、普洱、临沧“1小时经济圈”。此外，境内215国道、祥临二级公路、巍南公路、小湾电站建设专用公路等主干线，形成了连接重点产业、贯通四面八方的交通格局，对集聚生产要素，带动经济发展发挥了重要作用。

南涧旅游资源丰富。境内山水锦绣壮美，孕育了“两山”（无量山国家级自然保护区、灵宝山国家级森林公园）、“两水”（澜沧江水、红河水）、“三谷”（无量山樱花谷、无量药谷、无量藏茶谷）、“四园”（西山土林园、孔雀渡野钓园、凤凰山观鸟园、小湾水电园）等风景名胜。无量山樱花谷被评为中国冬日最美风景线，小湾电站“高峡出平湖”风光让人流连忘返，无量药谷“现代生态观光农业、养生休闲和康体运动度假胜地”已具雏形。金庸先生《天龙八部》中多处描述了“无量玉璧”“无量石洞玉像”“无量剑”等自然景观和人文景观，在无量山中可以尽情体验武侠小说中的奇幻风光、万般风情。从时间分布上来看，南涧县旅游资源互补性较强，季节分布较平均，一年四季均适宜旅游。

南涧民族风情浓郁。南涧素有“跳菜之乡”“打歌之乡”的美誉，跳菜文化、母虎文化、哑神之舞、茶马古道和南涧镇历史文化古街区等人文历史景观独具魅力。2003年，南涧彝族自治县被文化部命名为“中国民间南涧跳菜艺术之乡”，2008年，“南涧彝族跳菜”被列入第二批国家级非物质文化遗产保护名录，2009年《南涧跳菜》音乐入选中国民歌博物馆藏音乐。2015年“南涧跳菜”“跳”进英国王宫，“跳”上猴年央视“春晚”舞台。

3结论

根据最新的中国天然氧吧评价技术规范，对本文从气候背景条件、气候舒适度、负氧离子含量、环境空气质量、森林覆盖率、区域内水质、交通及旅游配套分析等7个方面分析了南涧县创建

“中国天然氧吧”基础条件。南涧气候宜人、自然风光秀美。南涧1～4月，10～12月气候舒适度等级均为较舒适～最舒适，全年较舒适～最舒适期长达7个月，该时期光照充足，气候温暖、湿度适中，适宜开展度假、休闲、旅游等活动。空气质量优良率为99.7%。水质均达国家标准，南涧县森林覆盖率达66.67%，有着丰富的负氧离子资源，南涧县平均负氧离子浓度为2539个/cm3、适游期负氧离子浓度为2338个/cm3，全年空气特别清新，是一个真正的“天然氧吧”，具备夏令避暑、冬令避寒、富氧康养、日光疗养、度假休养的养生气候资源，符合天然氧吧气候生态环境评定标准。

参考文献：

[1]段艺萍,王冠华,傅文兵.江西省“中国天然氧吧”气候资源与创建条件分析[J].气象与减灾研究,2018,41(03):236-240.

[2][张云喜.“绿水青山就是金山银山”的践行与思考——以石林创建“中国天然氧吧”为例.经验交流，2018,（6）.

[3]蒋镇,曾琛.云阳县创建中国天然氧吧的生态环境特征分析[J].西南大学学报,2021,46(02):86-91.

[4]潘煜,詹璐.中国天然氧吧品牌价值现状及公众需求研究[J].科技传播,2021,13(22):13-16.

[5]王显红,李婷婷,赵雪,等.中国天然氧吧品牌旅游影响力评价体系构建研究[J].旅游管理.50-53.

[6]蔡嘉仪,李长顺,宗晨,等.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[J].海峡科学,2022,(4):25-30.

[7]林锦冰，李晓桃，陈浩，等．揭西县负氧离子浓度特征及与气象条件的关系[J]．广东气象，2021，43(4)：40—44.

课题项目：2022年度云南基层台站气象科技创新与能力提升计划项目（青年项目）

作者简介：万花（1992.08）女，汉族，云南省保山市人，本科学历，助理工程师，从事研究方向或职业：气象服务。

*通讯作者：高志伟（1973-），男，硕士，正高级工程师，主要从事天气气候分析与应用。