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植物挥发物(Biogenic Volatile Organic compounds,简称BVOC)对大气环境、空气质量以及人体健康都存在重要影响,而森林生态系统是BVOC的主要来源,因此深入系统地研究森林生态系统中植物挥发物的化学成分和变化规律,可以为系统研究森林生态系统挥发物对全球碳循环的影响提供一定的依据,为城市休闲绿地的植物配置、营造保健型城市森林群落提供科学依据。鉴于此,本论文以我国华北地区常见绿化树种侧柏为研究对象,采用开放式采样和顶空吸附采样分别对侧柏单株与侧柏林挥发物进行采集,运用热脱附-气相色谱/质谱联用仪(TCT-GC/MS)进行样品分析,研究了侧柏单株与侧柏林挥发物成分及其日变化、季节变化,结果表明: 1、侧柏林内挥发物有烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、酸、酮、酯、醚、芳烃、氧化物以及少量酰胺类物质,共12类214种,20个碳以下的物质居多,占挥发物总量的85%以上。 2、春季挥发物成分来最多,有160余种,夏季次之,80余种,秋季最少,有50余种。 3、侧柏枝叶在生长季与非生长季节释放的挥发物有7类39种,其中生长季节有25种,包括酮、醇、酯、醛、烷烃、烯烃,以萜烯为主,1R-α蒎烯、对-薄荷-1(7)3,-二烯、水芹烯、月桂烯、3-崖柏烯、4(10)-崖柏烯6种成分的含量较高。非生长季节有4类19种,包括炔烃、烯烃及其氧化物、醇、酯,也以萜烯为主,1R-α蒎烯、对-薄荷-1,7(3)-二烯含量较高。两个季节都出现的物质有5种,均为单萜烯。 4、总挥发物(Total Volatile Organic Compounds,简称TVOC)浓度在夏季最高,春季次之,秋季最低。烷烃浓度在春季明显高于夏季与秋季,夏秋季节差异不大。烯烃浓度的季节变化表现为秋季最高,春季次之,夏季最低,三个季节两两之间均存在极显著差异。 5、TVOC浓度的日变化曲线在春季表现为“单峰单谷”型,11:00时浓度最高,3:00时浓度最低;夏季为“双峰”型,17:00时、11:00时浓度较高;秋季9:00时~15:00时段浓度均比较高。总体看来三个季节都表现为白天高于夜晚。 6、不同季节侧柏林内主要挥发物种类也有所差异。春季以烷烃、酮、酸、醛四类物质为主。烷烃浓度变化时段性较强,5:00时~11:00时较高,11:00时~3:00时较低;酮类物质浓度日变化为“双峰三谷”型曲线,11:00时、1:00时浓度较高,9:00 时、17:00时、3:00时浓度较低;酸浓度与醛浓度均呈一“单峰”型变化曲线,分别在11:00时与19:00时达到最高。夏季醇、酮、炔烃在总挥发物中的含量较高。醇浓度日变化为一“双峰”型曲线,15:00时、19:00时浓度较高;酮类物质浓度为“三峰三谷”型变化曲线,23:00时、17:00时、11:00时浓度较高,15:00时、19:00时、1:00时浓度较低;炔烃浓度在11:00时~23:00时浓度较高,1:00时~9:00时浓度较低。秋季则以醇、酮、烯烃为主。醇浓度为一“双峰”型变化曲线,11:00时、1:00时浓度较高;酮浓度变化是一“单峰”型曲线,15:00时浓度明显高于其它时段;烯烃浓度在3:00时、5:00时浓度较高,其它时段均比较低;氧化物浓度是一“单峰”型变化曲线,13:00时浓度最高,其它时段均较低。 7、顶空吸附采样结果显示萜烯类物质在侧柏挥发物中占有很高比重,而开放式采样却表明萜烯在气体样品中的含量非常低,这说明虽然侧柏释放的萜烯浓度较高,但释放到大气中后却是微量或痕量成分。