橡胶种植对区域大气化学过程的影响研究取得区域

中国科学院2007年10月26道 西双版纳是我国重要的橡胶种植基地，为我国国民经济的发展作出了巨大的贡献。但是，由于橡胶的宜林地正好是热带雨林的分布地，随着橡胶种植面积的日益扩大，西双版纳的天然热带雨林逐渐缩小，这种土地利用的变化也给当地生态环境带来不可逆转的改变，直接或间接的造成了区域气候改变。其中，大气化学过程的改变就是诸多环境变迁的一个方面，而这种改变源于橡胶种植园排放的生物源挥发性有机化合物(BVOCs)与天然植被的不同。

生物源挥发性有机化合物在生态生理学和大气化学过程中具有重要的作用，这种作用体现在空间尺度上可以是亚细胞水平到全球水平，在时间尺度上可以从几秒钟到几十年。植物排放的挥发性有机化合物(VOC)占自然界生物源挥发性有机化合物的80%以上，对于决定大气化学过程具有决定性的作用，不同生态系统释放VOC的成分和量的特异性很大程度上取决于植物种类特异性。由于大尺度上土地利用的变化(例如东南亚的橡胶种植)，热带地区是全球VOC源变化最快的地区，但却缺少具体的研究。最近，西双版纳热带植物园研究人员与国外科学家合作，对西双版纳橡胶种植园的VOC排放特征进行了较为全面的研究，并在国际著名科学杂志《全球变化生物学》上发表了研究成果。

研究表明，橡胶树(Hevea brasiliensis)是强烈的光线依赖性单萜化合物释放者，其在雨季的释放通量是热带雨林或无林地的十倍以上。通过200 年干季和2005年雨季的测定，研究人员发现橡胶树释放的主要VOC成分是桧烯、a-蒎烯、b-蒎烯，但在较低温度和光线条件下b-罗勒烯和芳樟醇也具有显著的排放量。雨季初期橡胶林总的VOC潜在释放强度为94 mg gdw-1 h-1，是干季排放量(2 mg gdw-1 h-1)的两个数量级以上。橡胶种植园巨大的单萜化合物排放量以及成分的变化，对于地区乃至全球大气对流层的大气化学过程产生强烈的影响，并通过影响降雨和甲烷等温室气体在大气中的存留时间而影响区域气候变化，包括全年降雨时空分布差异趋大，旱、涝灾害频繁，以及温室效应增强等等。

该研究由西双版纳热带植物园研究生王永峰及其导师李庆军研究员与英国、西班牙科学家合作完成，得到国家杰出青年科学基金和中国科学院的支持。目前正在进一步模拟西双版纳橡胶种植的时空排放格局，并进一步探讨这种大气化学过程的变化域气候变化的影响。