中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室冯兆忠研究组在环境臭氧（ O 3­ ）胁迫对植物源挥发性有机化合物（ BVOCs ）影响方面再次取得重要进展，该项成果近期在线发表于国际植物生态领域的重要刊物 Plant, Cell and Environment (2017, doi: 10.1111/pce.13007) 。

　　目前，地表 O 3­ 浓度升高是全球普遍面临的主要大气问题。中国环保部自 2015 年就报道 O 3 是中国大部分地区的夏季主要污染物，尤其“京津冀”、“长江三角洲”、“珠江三角洲”地区。高浓度的地表 O 3 不仅影响人体健康，还严重影响植物生态系统服务功能。研究显示植物体内通过次生代谢合成的挥发性有机化合物（ BVOCs ），尤其主要成分异戊二烯 (Isoprene) 与大气环境存在复杂的相互作用。一方面大气环境变化影响植物 Isoprene 释放；另一方面 Isoprene 是近地层 O 3 ­ 和二次气溶胶的重要前体物。如何准确预测大气 O­ 3 浓度升高对区域及全球尺度植物释放 Isoprene 总量的影响及其对大气 O 3 污染形势的贡献已成为当今学者亟待解决的重要科学问题。

　　冯兆忠研究组利用开顶气室（ OTCs ）模拟未来地表 O 3 浓度梯度升高情景，采用 “ 固相吸附 - 热脱附 - 气相色谱 / 质谱 ” 测定方法，探究了杨树 Isoprene 释放与不同 O 3 浓度梯度的剂量响应关系，取得以下重要进展：（ 1 ）尽管剂量响应关系存在着品种间差异，但无论是叶片尺度还是整株尺度，杨树 Isoprene 的释放速率与基于 O 3 浓度暴露积累量的 O 3 评估指标（ AOT40 ）及 气孔导度吸收量 的 O 3 评估指标（ POD Y ）都存在显著负相关性。（ 2 ） 充分灌溉条件下，基于 AOT40 及 POD Y 两种不同评估指标的 O 3 -Isoprene 剂量响应关系一致。但是 考虑 O 3 对不同品种杨树 Isoprene 释放的相对影响， 基于气孔导度吸收量的评估方法更能反映生长在不同环境中的杨树因 O 3 浓度变化而引起的 Isoprene 释放总量响应。 在区域甚至全球 BVOCs 总量评估中，为简化模型及计算的复杂性，并考虑实际操作的可行性， 作者推荐 POD 7 为区域尺度下大气 O 3 影响植物 Isoprene 释放总量的评价指标 。

　　本研究结果将小尺度的实验研究上升到区域尺度的评估预测，为进一步评估当前及未来全球环境变化对植物 VOCs 释放量的影响及优化全球尺度 BVOCs 释放总量模型提供量化参数和科学依据。

　　文章第一作者为博士研究生袁相洋，通讯作者为冯兆忠研究员。

　　该研究得到了中科院 “ ~ ” 项目，国家重点研发计划（ 2017YFC0210106 ）、中国科学院前沿科学重点研究项目（ QYZDB-SSW-DQC019 ）及中国科学院 “ 国际人才计划 ” （国际访问学者）项目资助。

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　　城市与区域生态过家重点实验室

　　2017 年 7 月 28 日 .