在国家自然科学基金等资助下，中国科学院广州地球化学研究所研究员张艳利/王新明团队研究发现，热浪会显著改变温带树种异戊二烯排放的温度响应特征，进而影响排放估算。相关成果近日发表于《地球物理研究杂志：大气》（Journal of Geophysical Research：Atmospheres）。
全球变暖导致热浪日趋频繁、强烈且持久。异戊二烯是陆地植被排放量最大的生物源挥发性有机化合物（BVOCs），活性极高，对大气氧化性及臭氧、二次有机气溶胶等二次污染物的形成具有重要影响。其排放对温度高度敏感，但当前广泛使用的生物源排放模型（MEGAN）主要基于常温条件下的温度响应参数，对热浪等极端高温下的排放特征刻画存在较大不确定性。
为此，研究团队开展了典型热浪时期温带阔叶树种（杨树和悬铃木）异戊二烯排放的原位观测。通过24-45 ℃叶温梯度实验，结合MEGAN模式，获取了异戊二烯排放的最适温度（Topt）和最大归一化排放能力（Eopt），并评估了热浪期参数变化对模拟结果的影响。
结果显示：热浪期间两种树种温度响应均明显改变，Topt与Eopt同步升高——杨树的Topt从313.15 K（约40.0 ℃）升至317.56 K（约44.4 ℃），Eopt由1.81增至3.25；悬铃木的Topt从314.80 K（约41.7 ℃）升至316.28 K（约43.1 ℃），Eopt由2.01增至2.63。值得注意的是，异戊二烯的Topt高于净光合速率和光合电子传递速率的对应值，表明其高温排放增强并非光合作用温度响应的简单延伸，而可能与植物短期生理代谢调节有关。
基于实测参数更新MEGAN模型后，相较于非热浪参数，热浪期参数可使白天异戊二烯峰值模拟排放提高20%-86%，差异集中于高温、高光照的午后时段；与MEGAN默认参数相比，杨树和悬铃木峰值排放分别提高约59%和34%。这表明，基于常温建立的参数可能严重低估热浪期间温带植物异戊二烯的排放。
该研究揭示，热浪不仅通过环境升温直接促进排放，还可能通过改变植物自身温度响应特征，进一步增强高温下的排放。研究为极端高温下BVOCs排放模型的温度响应提供了可靠的参数化方案，有助于提升未来气候变化背景下植被排放及其环境效应的模拟评估能力。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2026JD047264
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