在很多城市,臭氧已是夏季首要大氣污染物。日前,中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室馮兆忠研究組在環境臭氧脅迫對植物源揮發性有機化合物(BVOCs)影響方面取得重要進展,該項成果近期在線發表于《植物、細胞與環境》雜志。
高濃度的地表O3不僅影響人體健康,還嚴重影響植物生態系統服務功能。如何準確預測大氣O3濃度升高對區域和全球尺度植物釋放異戊二烯(Isoprene)總量的影響及其對大氣O污染形勢的貢獻,已成為當今學者亟待解決的重要科學問題。
馮兆忠研究組利用開頂氣室(OTCs)模擬未來地表O濃度梯度升高情景,采用“固相吸附-熱脫附-氣相色譜/質譜”測定方法,探究了楊樹Isoprene釋放與不同O3濃度梯度的劑量響應關系。研究發現,盡管劑量響應關系存在著品種間差異,但無論是葉片尺度還是整株尺度,楊樹Isoprene的釋放速率與基于O濃度。暴露積累量的O評估指標(AOT40)及氣孔導度吸收量的O評估指標(PODY)都存在顯著負相關性。在區域甚至全球BVOCs總量評估中,為簡化模型及計算的復雜性,并考慮實際操作的可行性,建議PODY為區域尺度下大氣O影響植物Isoprene釋放總量的評價指標。
此次研究結果將小尺度的實驗研究上升到區域尺度的評估預測,為進一步評估當前及未來全球環境變化對植物VOCs釋放量的影響及優化全球尺度BVOCs釋放總量模型提供量化參數和科學依據。