?準確估算陸地植物排放的高活性萜烯化合物（單萜烯和倍半萜烯）排放量是探討其空氣質量和氣候效應的重要前提。溫度和光照是影響萜烯排放最重要的兩個環(huán)境因子，明確萜烯排放的光、溫響應機制對準確估算至關重要。自然條件下，溫度和光照的變化具有協(xié)同性，這可能導致前期基于動態(tài)箱及冠層通量法等非控制實驗結果不能解析光溫響應機制。
?針對這一問題，中國科學院廣州地球化學研究所王新明研究組博士后曾建強與張艷利研究員合作，針對亞熱帶典型優(yōu)勢樹種尾葉桉（Eucalyptus urophylla），開展了葉片尺度的原位控制實驗，通過光照或溫度單一變量的梯度控制實驗，區(qū)分和量化了主要單萜烯排放的光、溫響應。同時，結合枝條尺度真實排放的動態(tài)箱測量，定性探究了次要單萜烯和倍半萜烯的排放機制。實驗結果表明：（1）排放的主要單萜烯中，β-羅勒烯（β‐ocimenes）與異戊二烯一樣，其排放完全依賴于光（光依賴因子LDF=1；圖1），而α-蒎烯（α‐pinene）和1,8-桉葉油醇（1,8‐cineole）排放則不受光照影響（LDF=0；圖2）；（2）盡管β-羅勒烯與α-蒎烯和1,8-桉葉油醇的光依賴性截然相反，但它們溫度敏感性β值（分別為0.095、0.071和0.102?K-1）卻十分接近，并和模型默認值0.1?K-1接近（圖3），而前期熱帶地區(qū)基于非控制實驗獲得的β值（0.2 K-1）顯著高于本研究結果，可能是未區(qū)分光照影響導致溫度敏感性存在高估。（3）基于動態(tài)箱的排放測量顯示（圖4），所有與β-羅勒烯結構類似的鏈狀單萜烯及α‐水芹烯（α‐phellandrene）的排放完全受光照影響（LDF=1），其它環(huán)狀單萜烯及倍半萜烯α‐長葉蒎烯（α‐longipinene）的排放不依賴于光（LDF=0），而其它倍半萜烯則表現(xiàn)為部分光依賴（0<LDF<1）。
?這些研究結果表明，在進行排放模型模擬時，β-羅勒烯等鏈狀單萜烯可以使用和異戊二烯一樣的光溫依賴算法；主要環(huán)狀單萜烯需要使用指數(shù)溫度依賴算法，但β值存在差異；而對于多數(shù)倍半萜烯則需要使用混合模型。
?本研究受到國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體項目、國家重點研發(fā)計劃項目、廣東省科技廳、廣州市科技局等項目的聯(lián)合資助。相關研究成果近期發(fā)表在Journal of Geophysical Research:?Atmospheres期刊。
?論文信息：Zeng,J.?(曾建強),Zhang,Y.*?(張艷利),Pang,W.?(龐偉華),Ran,H.?(冉浩汎),?Mu,Z.?(牟兆斌),Guo,H.?(郭昊),Lu,Y. (魯鈺婷),Song,W.?(宋偉),and Wang,X.?(王新明),?2025. Decoupling?Temperature and Light Effects on Terpene?Emissions From Subtropical Eucalyptus:?Insights From Controlled Field Experiments.?Journal of Geophysical Research:?Atmospheres,130,e2024JD042616.?https://doi.org/10.1029/2024JD042616
圖1. β-羅勒烯（β‐ocimenes）的光溫響應曲線
圖2. α-蒎烯和1,8-桉葉油醇的光響應曲線
圖3. 單萜烯溫度敏感性（β）對比
圖4. 聚類分析確定不同萜烯的排放機制；de novo為排放全光依賴，pool為排放不依賴光
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