田曉等-ACP:桉樹(shù)BVOCs排放的樹(shù)齡依賴:葉片與枝條測(cè)量的比較
?陸地植被每年向大氣排放約1000 Tg的生物源揮發(fā)性有機(jī)物(BVOCs),約占全球VOCs排放總量的90%。它們的大氣壽命僅為幾分鐘到幾小時(shí),卻能顯著影響大氣氧化性,并驅(qū)動(dòng)臭氧和二次有機(jī)氣溶膠的生成,進(jìn)而影響空氣質(zhì)量和氣候。因此,準(zhǔn)確量化BVOCs排放至關(guān)重要,但目前還存在很大不確定性,而排放因子測(cè)量是區(qū)域及全球BVOC估算最大的不確定性來(lái)源。全球研究人員通過(guò)使用箱式法開(kāi)展了大量實(shí)驗(yàn),形成了多個(gè)用于排放估算的排放因子數(shù)據(jù)庫(kù)(如Sheffield、UCAR等)。值得注意的是,這些數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)包含葉片尺度和枝條尺度、幼苗和成年樹(shù)的測(cè)量結(jié)果;因此,兩種尺度的測(cè)量方法是否具有可比性以及樹(shù)齡是否會(huì)影響B(tài)VOCs的排放特征,一直未得到系統(tǒng)驗(yàn)證。
?針對(duì)上述科學(xué)問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所王新明研究組博士生田曉、博士后曾建強(qiáng)和研究員張艷利以尾葉桉(Eucalyptus urophylla)為研究對(duì)象,同時(shí)使用動(dòng)態(tài)葉室和動(dòng)態(tài)箱測(cè)量了野外自然生長(zhǎng)的2年生桉樹(shù)以及苗圃栽培的2月齡幼苗。得到以下結(jié)論:
(1)測(cè)量方法可比性:不管是2年生還是2月齡個(gè)體,動(dòng)態(tài)葉室和動(dòng)態(tài)箱測(cè)得的異戊二烯排放因子并沒(méi)有顯著差異(圖1),相對(duì)偏差小于5%。
(2)樹(shù)齡對(duì)排放存在顯著影響:2年生桉樹(shù)的BVOCs種類更多,且單萜烯和倍半萜烯排放潛力更高,但異戊二烯排放潛力更低;化學(xué)組成上均以異戊二烯主導(dǎo)(>90%),但單萜烯組成存在顯著差異:2年生桉樹(shù)以β-羅勒烯主導(dǎo),而2月齡幼苗以α-蒎烯和1,8-桉葉油醇主導(dǎo)。
?以上結(jié)果表明,動(dòng)態(tài)葉室和動(dòng)態(tài)箱方法具有可比性;但樹(shù)齡會(huì)顯著影響B(tài)VOCs排放。這意味著具有1/3幼苗數(shù)據(jù)的全球排放因子數(shù)據(jù)庫(kù),可能不能完全反映成熟森林生態(tài)系統(tǒng)的排放特征。因此,需要針對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)中的成年樹(shù)木開(kāi)展系統(tǒng)性、大樣本的測(cè)量,以獲取更具有代表性的排放因子。
?本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省科技廳、廣州市科技局等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Atmospheric Chemistry and Physics期刊。
?論文信息:Tian, X.#(田曉), Zeng, J.#(曾建強(qiáng)), Zhang, Y.*(張艷利), Pang, W.(龐偉華), Lu, Y.(魯鈺婷), Ran, H.(冉浩汎), Guo, H.(郭昊), Mu, Z.(牟兆斌), Song, W.(宋偉), and Wang, X.(王新明): Measurement report: Age-dependent BVOC emissions in?Eucalyptus urophylla: a comparison of leaf cuvette and branch chamber measurements, Atmos. Chem. Phys., 26, 6213-6221,?https://doi.org/10.5194/acp-26-6213-2026, 2026
?論文鏈接:https://doi.org/10.5194/acp-26-6213-2026

圖1.?對(duì)2月齡和2年生樹(shù)木葉片氣室與枝條動(dòng)態(tài)箱所測(cè)異戊二烯排放因子的比較

圖2.?2月齡與2年生樹(shù)木之間排放因子(a)和化學(xué)組成(b, c)的比較

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