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为探究环境胁迫对生物挥发性有机物（BVOC）排放及大气影响的机制，研究人员利用MEGAN 3.2模型开展研究，发现干旱显著降低BVOC排放，而高温和臭氧则分别增加其排放，这些变化显著影响了臭氧（O?）和二次有机气溶胶（SOA）的浓度，为大气污染防治提供了科学依据。
挥发性有机化合物（VOCs）是臭氧（O?）和二次有机气溶胶（SOA）形成的关键前体物。生物源排放占陆地非甲烷VOCs的90%。生物挥发性有机物（BVOCs）通过多种HOx（HO?+OH）循环过程，对大气羟基自由基（OH）反应性贡献显著。同时，BVOCs氧化产生的SOA会改变气溶胶-辐射-云相互作用，进而影响陆地生态系统的碳收支、全球人类健康、气候和初级生产力。多种非生物胁迫因素（如干旱、O?、高温、二氧化碳（CO?）、风速）和生物胁迫因素（如食草、病原体、植物生长阶段和物种）会影响BVOC排放。研究利用多种模型，如MEGAN模型、NASA ModelE2-YIBs模型、社区陆地模型、GEOS-Chem-YIBs模型、WRF-Chem模型和区域气候-化学-生态模型（RegCM-Chem）-YIBs模型等，探究了这些胁迫因素的影响。MEGAN模型模拟显示，干旱可使全球年异戊二烯排放量减少11%至17%。在中国，严重干旱会降低异戊二烯排放，而轻度干旱则会增加排放。将O?响应纳入MEGAN模型后，2020年中国整体BVOC排放量增加了1.7%，其中异戊二烯、单萜烯、倍半萜烯和其他BVOC排放量分别变化了1.7%、-1.0%、1.4%、15.5%和2.7%。在中国东部，基于光合作用的气孔阻力参数化O?-植被反馈模型，使异戊二烯排放量减少了30%，但全国范围内增加了0.6 mol km?2 h?1。除了影响BVOC排放外，胁迫因素引起的BVOC变化还会进一步影响O?和SOA的形成。在中国，干旱使夏季O?和SOA浓度分别降低了8%和30%，而在美国则出现了相反的趋势，O?和SOA浓度分别增加了8%和17%。干旱增强的异戊二烯排放导致中国华北平原平均MDA8 O?水平增加了3.08 ppb，而美国和欧洲则分别降低了约3 ppb，西南欧洲因干旱减少的异戊二烯排放导致O?浓度增加了3%。热浪通过增加异戊二烯排放，使中国珠江三角洲O?浓度上升了1.92 ppb，西南欧洲增加了7%。O?对异戊二烯排放有负面影响，但同时为O?形成提供了正反馈循环。自2013年以来，中国通过《大气污染防治行动计划》和《清洁空气行动计划》降低了PM?.?、PM??、SO?和CO浓度，但O?污染在地理和时间上却有所扩大。为了全面理解BVOC的排放特征及其在O?和SOA形成中的作用，需要更深入地研究其对不同环境胁迫因素的响应。本研究采用最新更新的生物挥发性有机class="paragraph">气溶胶排放模型（MEGAN 3.2），评估了多种胁迫因素对中国BVOC排放的影响。该模型考虑了干旱、最高/最低温度、最大风速、O?和CO?对BVOC排放的影响。研究结果表明，干旱是影响BVOC排放的最显著胁迫因素，导致BVOC排放大幅减少，尤其是异戊二烯。而O?和温度则表现出抑制和促进的双重效应。
研究人员对气象和空气质量变量进行了统计验证，包括平均相关系数（R）、平均偏差（MB）、平均归一化偏差（NMB）、平均归一化误差（MNE）和均方根误差（RMSE）。结果表明，WRF模拟用于驱动MEGAN是合理的。此外，与观测值相比，模拟的小时O?和PM?.?浓度在基准情况下是可接受的，符合推荐的NMB标准（±30%和±20%）。
本研究阐明了BVOC排放与多种环境胁迫因素在中国的复杂相互作用，并进一步强调了BVOC在O?和SOA形成中的重要作用。研究结果对于理解BVOC排放特征及其对大气化学过程的影响具有重要意义。
