Will vegetation VOC emissions increase with global warming?

植被VOC排放量会随着全球变暖而增加吗？

• 批准号: 21K12275
• 负责人: 奥村 智憲
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Research Institute of Environment, Agriculture and Fisheries, Osaka Prefecture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12275/
• 关键词: 植物起源VOC; 温暖化; 光化学オキシダント; オゾン; 温暖化影響; 地球温暖化; モノテルペン類

植物から大気へ放出される揮発性有機化合物（VOC）の全球の総量は、人為起源VOCの数倍から10倍の規模であると推定されており、大気中での反応を経て、エアロゾル（PM2.5など）やオゾン等の主な前駆物質となっている。また、その反応性の高さから、温室効果ガスであるメタンの寿命を決定する重要な因子でもある。今後の温暖化による気温上昇によって植物の活動は活発になり、植物起源VOC量が増加することが予想されているが、長期的な気温上昇に対する植物の応答（順化）を追求した研究は少ない。そこで、本研究では日本の代表的な森林構成樹種のVOC放出量が温暖化による長期的な気温上昇によってどのような影響を受けるのか、数年に及ぶ温暖化対照実験により定量的に明らかにしてゆくことを目的としている。R4年は以下の項目を実施した。①複数年（2年目）に及ぶ気温上昇が植物のVOC放出量に及ぼす影響を調査するため、R3年度に引き続き、周囲をビニールシートで囲ったオープントップチャンバ（OTC)を温暖化区と比較のため用意した対照区で生育した植物のVOC放出量を夏季に計測し、基礎放出速度の違いを比較した。一部の植物で病気により測定ができなかったが、測定した植物種については対照区よりも温暖化区で生育した植物のVOC基礎放出速度（葉温と光合成光量子束密度が一定下における放出速度）が低い傾向がみられた。②気温差の違いがコナラのVOC放出量に及ぼす影響を調査するため、OTCとは別に一定の気温制御が可能なLED光源を備えた人工気象器を用いた温暖化実験をコナラを用いた実験を開始した。

全球植物通过大气、气溶胶 (PM2 .5) 和臭氧中的反应释放到大气中的挥发性有机化合物 (VOC) 总量估计比人为 VOC 多几到十倍。由于其高反应性，甲烷也是决定甲烷（一种温室气体）寿命的重要因素。随着未来全球变暖导致气温上升，预计植物活动将变得更加活跃，植物源性VOC的量也会增加，但很少有研究追究植物对长期气温上升的反应（适应） .因此，在这项研究中，我们通过跨越数年的全球变暖控制实验，定量阐明了日本森林中代表性树种的VOC排放量如何受到全球变暖导致的长期气温升高的影响。在R4年，实施了以下项目。 ① 为了研究多年（第二年）温度上升对工厂 VOC 排放的影响，我们将按照 R3 财政政策，继续比较由乙烯基板包围的开顶室 (OTC) 和升温区今年夏天，测量了为此目的准备的对照地块中生长的植物释放的 VOC 量，并比较了基础释放率的差异。尽管由于疾病而无法对某些植物进行测量，但发现了该植物物种与对照区域相比，在变暖区域生长的植物的基础VOC排放率（叶温和光合光子通量密度恒定时的排放率） ) 往往较低。 ② 为了研究温度差异对锯齿栎释放的VOC量的影响，我们利用配备有LED光源、可将温度控制在恒定水平的人工气象机，以锯齿栎为材料进行了全球变暖实验，除了OTC之外。

项目成果

温暖化が植生の揮発性有機化合物放出に及ぼす影響

全球变暖对植被挥发性有机化合物排放的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 奥村智憲

Isoprene emission characteristics of tall and dwarf bamboos

高、矮竹异戊二烯释放特征

• DOI: 10.1016/j.aeaoa.2021.100136
• 发表时间: 2021
• 作者: Chang Ting;Kosugi Yoshiko;Okumura Motonori;Jiao Linjie;Chen Siyu;Xu Dingkang;Liu Zhining;Shibata Shozo;Chang Ken
• 通讯作者: Chang Ken

Effects of long-term high temperatures on VOC emissions of temperate plants in a warming manipulation experiment

增温操纵实验中长期高温对温带植物VOC排放的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Motonori Okumura; Yoshiko Kosugi
• 通讯作者: Yoshiko Kosugi

Dependance of isoprene emission flux on leaf mass per area of Phyllostachys pubescens (moso bamboo)

毛竹单位面积异戊二烯排放通量对叶质量的依赖性

• DOI: 10.2480/agrmet.d-21-00030
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 1.3
• 作者: CHANG TW;KOSUGI Y;KUME T;KATAYAMA A;OKUMURA M;CHANG KH
• 通讯作者: CHANG KH

温暖化操作実験による長期高温が植物のVOC放出量に与える影響

通过全球变暖操纵实验研究长期高温对植物VOC排放的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 奥村智憲;小杉緑子
• 通讯作者: 小杉緑子