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。

The global total amount of volatile organic compounds (VOCs) emitted by plants is 10 times larger than that of anthropogenic VOC, and the main precursor substances such as VOC, PM2.5, etc. are estimated to be in the air. The important factors determining the life span of a plant are the high temperature of the plant and the low temperature of the plant. In the future, due to warming, plant activity and growth, the amount of VOCs originating from plants will increase. In the future, due to long-term warming, plant response will be pursued. The VOC emissions of forest constituent species represented in Japan are affected by long-term warming, multi-year warming, and quantitative warming. The following projects were implemented in R4. (1) Investigation of VOC emission and its influence on the growth of plants during the period of multiple years (2 years) and temperature rise (3 years); comparison of VOC emission during the period of warming (OTC); and comparison of VOC emission during the period of basic emission. A part of the plant disease detection, determination of plant species in the illumination area, warming area, growth of plants in the basic emission rate of VOC (leaf temperature and photosynthetic quantum beam density under a certain level of emission rate) has a low tendency to be 2. Investigation of VOC emission due to temperature difference, OTC and temperature control; preparation of artificial sensor;

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;小杉緑子;奥村智憲
• 通讯作者: 奥村智憲

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

Isoprene emission characteristics of tall and dwarf bamboos

• DOI: 10.1016/j.aeaoa.2021.100136
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: Atmospheric Environment: X
• 作者: Ting‐wei Chang;Y. Kosugi;M. Okumura;Linjie Jiao;Siyu Chen;Ding-kang Xu;Zhi-ning Liu;S. Shibata;Ken-Hui Chang

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

Dependance of isoprene emission flux on leaf mass per area of <I>Phyllostachys pubescens</I> (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
• 期刊: Journal of Agricultural Meteorology
• 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