夏季毛竹挥发性有机化合物日变化动态分析
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2 研究方法
2.1 采集和测定方法 2016年8月上、中、下旬，分别选择 晴朗无风或微风的天气3d，每天从早7∶00至晚19∶00，每
隔2h采用开放式动态顶空吸附采集法，对毛竹林内的向
阳背风面、健康无残缺的枝叶进行挥发物采集。每次3个
重复，每次采样1h，气体流量设置为100mL/min，采样高度
为1.5m人体平均呼吸高度。本试验大气采样仪是由北京
安徽农学通报，Anhui Agri，Sci，Bull，2019，25（19）
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夏季毛竹挥发性有机化合物日变化动态分析
王 茜 1，2 王 成 2，3* 张中霞 4 段敏捷 1 戴子云 1
（1 北京市园林科学研究院，北京 100102；2 中国林业科学研究院林业研究所，国家林业局森林培育重点实验室，北京 100091； 3 国家林业局城市森林研究中心，北京 100091；4 邢台市内丘县林业局，河北邢台 054200）
3.1 毛竹挥发物成分分析 由图1可知，植物挥发物共
153种、8类物质，包括烷烃、烯烃、醇、酮、醛、酯、芳香烃和
其 他 类 化 合 物 。 烷 烃 物 质 最 多 为 37 种 ，占 总 数 量 的
24.18%，其次是烯烃29种，占总数量的18.92%。夏季总挥
发物种类数量的日变化波动范围在76~103种。总挥发物
作者简介：王茜（1984—），女，吉林人，博士，高级工程师，研究方向：城市林业。 *通讯作者 收稿日期：2019-09-23
40
安徽农学通报，Anhui Agri，Sci，Bull，2019，25（19）
图 1 夏季毛竹林挥发物总数量与总浓度的日变化
3.2 不同类型挥发物的日变化规律 由表2可知，夏季，
市劳动保护所提供的QC-1型采样仪，采用管选用美国进
口的TCT金属采用管［2，4］。
2.2 挥发物分析方法 挥发物的分析鉴定采用自动热脱
附（ATD）-气相色谱（GC）/质谱联用（MS）技术，ATD-GC/MS
型号：TurboMatrix650ATD、Clarus 600TGC、Clarus 600T MS，
植物挥发物是植物在生长过程中释放出来的小分子 化合物，部分成分具有清香的气味，对人体有直接或间接 的保健作用，其不仅能改善环境质量，在增强植物抗性、 生态保健等方面也有一定的促进作用［1］。近年来，人们 对植物有机挥发物进行了大量的研究，拟创一个更有利 人类健康的森林环境［2］。毛竹是禾本科刚竹属，种植面 积大，是我国南方主要的庭院绿化树种之一，具有巨大的 潜在的生态价值［8］，在固碳释氧、防风固沙、调节小气候 等方面发挥着巨大的作用 。 ［3-5］ 研究表明，竹叶含有多 糖、黄铜、醛、醇等芳香物质，具有杀菌、抗氧化、抗肿瘤等 作用，同时竹叶挥发油也是一种很好的天然香料，毛竹在 医疗、食品、园林等行业都得到了广泛应用［6］。夏季是毛 竹生长的旺盛季节，叶面积指数和叶片数量均达到峰值， 为此，本研究于夏季采集了毛竹林有机挥发物，并对其化 学成分进行了分析，为毛竹资源的开发提供科学依据。
1 研究地概况
采 样 地 位 于 福 州 旗 山 森 林 公 园 内 ，公 园 总 面 积 约 3600hm2。 属 暖 湿 的 亚 热 带 气 候 ，年 平 均 气 温 在 15～ 24℃，年均日照时数年在1800～2180h，年均降水量在800 ～2300mm，夏季降水量占全年的46%，相对湿度年均值 在 75%～88%。 毛 竹 林 地 位 于 公 园 西 南 方 向 ，面 积 约 46hm2，林内以2～5年竹为主，夏季郁闭度约为0.95。地被 覆盖植物以山杜鹃、杜茎山等为主［2］。
续表1 夏季毛竹林不同类型挥发物数目日变化
毛竹林内醛类挥发物在7∶00、15∶00、19∶00不存在，酸类
挥发物种类 7∶00 9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00 19∶00
挥发物在9∶00、11∶00、17∶00、19∶00不存在，其余各类型 挥发物在全天任何时刻均存在。种数最大值集中在7∶00 —9∶00、13∶00。烷烃、酮、酯、芳香类及其他类型化合物 种数最大值出现在7∶00—9∶00，烯烃、醇类化合物种数最 大值出现在13∶00，其他类型化合物种数的最大值出现在 7∶00。夏季各类型挥发物种数上午大于下午。其原因可 能是下午光照较强，为32750lx以上，温度在35℃以上，高 温、高强光照导致植物气孔的部分关闭，从而导致毛竹出 现光合“午休”现象，挥发物种数较少；夜间植物处于休眠 状态，光合作用停止，气孔关闭，导致挥发物种类减少［7］。
浓度的日变化规律如下：毛竹林内TVOCs浓度的日变化
呈倒“M”型，全天最高浓度出现在9∶00，数值为90%，浓度
最低出现在19∶00，数值为61%。
基金项目：北京市公园管理中心科技课题“公园游憩林健康评价及保健功能研究”（编号：ZX2019）；北京市科委技计划课题“北京通州区 生态绿化城市建设关键技术集成研究”（编号：D171100001817001）；北京市公园管理中心科技课题“基于 i-trees 的北京城市公 园绿地生态系统服务功能评估”（编号：ZX2017）。
摘 要：为探讨夏季植物挥发物的动态变化，以福州旗山森林公园毛竹林为例，采用动态顶空气体循环采集
发和热脱附、质谱连用技术等，分别对 7∶00—17∶00 时间段的毛竹林挥发物进行了采集鉴定分析。结果表明：
毛竹林共检测出来 153 种化合物，主要成分为烷烃、烯烃、醇、酮、醛、酯、芳香烃和其他类化合物，全天各时
均由美国VARIAN公司生产［2，4］。
2.3 试验数据计算 采用面积归一化法计算各成分在样
品气体中的浓度（%），计算公式为［2，4］：
测到该物质的样管数目/该日样管的总数目=某物质
出现的概率；
（1）
植物释放的所有气体峰面积之和/样品所有气体峰
面积之和=样品气体中总ຫໍສະໝຸດ 发物的浓度（%）（2）3 结果与分析
间段 13∶00 时挥发物释放的种类最多，共 103 种，浓度为 35%。夏季，总挥发物种类数量的日变化波动范围在
76～103 种，13∶00、17∶00 出现全天的 2 个高峰，7∶00、15∶00、19∶00 出现全天的 3 个低谷。
关键词：夏季；毛竹；挥发物；日变化
中图分类号 S795.7
文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）19-0039-03
2.1 采集和测定方法 2016年8月上、中、下旬，分别选择 晴朗无风或微风的天气3d，每天从早7∶00至晚19∶00，每
隔2h采用开放式动态顶空吸附采集法，对毛竹林内的向
阳背风面、健康无残缺的枝叶进行挥发物采集。每次3个
重复，每次采样1h，气体流量设置为100mL/min，采样高度
为1.5m人体平均呼吸高度。本试验大气采样仪是由北京
安徽农学通报，Anhui Agri，Sci，Bull，2019，25（19）
39
夏季毛竹挥发性有机化合物日变化动态分析
王 茜 1，2 王 成 2，3* 张中霞 4 段敏捷 1 戴子云 1
（1 北京市园林科学研究院，北京 100102；2 中国林业科学研究院林业研究所，国家林业局森林培育重点实验室，北京 100091； 3 国家林业局城市森林研究中心，北京 100091；4 邢台市内丘县林业局，河北邢台 054200）
3.1 毛竹挥发物成分分析 由图1可知，植物挥发物共
153种、8类物质，包括烷烃、烯烃、醇、酮、醛、酯、芳香烃和
其 他 类 化 合 物 。 烷 烃 物 质 最 多 为 37 种 ，占 总 数 量 的
24.18%，其次是烯烃29种，占总数量的18.92%。夏季总挥
发物种类数量的日变化波动范围在76~103种。总挥发物
作者简介：王茜（1984—），女，吉林人，博士，高级工程师，研究方向：城市林业。 *通讯作者 收稿日期：2019-09-23
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安徽农学通报，Anhui Agri，Sci，Bull，2019，25（19）
图 1 夏季毛竹林挥发物总数量与总浓度的日变化
3.2 不同类型挥发物的日变化规律 由表2可知，夏季，
市劳动保护所提供的QC-1型采样仪，采用管选用美国进
口的TCT金属采用管［2，4］。
2.2 挥发物分析方法 挥发物的分析鉴定采用自动热脱
附（ATD）-气相色谱（GC）/质谱联用（MS）技术，ATD-GC/MS
型号：TurboMatrix650ATD、Clarus 600TGC、Clarus 600T MS，
植物挥发物是植物在生长过程中释放出来的小分子 化合物，部分成分具有清香的气味，对人体有直接或间接 的保健作用，其不仅能改善环境质量，在增强植物抗性、 生态保健等方面也有一定的促进作用［1］。近年来，人们 对植物有机挥发物进行了大量的研究，拟创一个更有利 人类健康的森林环境［2］。毛竹是禾本科刚竹属，种植面 积大，是我国南方主要的庭院绿化树种之一，具有巨大的 潜在的生态价值［8］，在固碳释氧、防风固沙、调节小气候 等方面发挥着巨大的作用 。 ［3-5］ 研究表明，竹叶含有多 糖、黄铜、醛、醇等芳香物质，具有杀菌、抗氧化、抗肿瘤等 作用，同时竹叶挥发油也是一种很好的天然香料，毛竹在 医疗、食品、园林等行业都得到了广泛应用［6］。夏季是毛 竹生长的旺盛季节，叶面积指数和叶片数量均达到峰值， 为此，本研究于夏季采集了毛竹林有机挥发物，并对其化 学成分进行了分析，为毛竹资源的开发提供科学依据。
1 研究地概况
采 样 地 位 于 福 州 旗 山 森 林 公 园 内 ，公 园 总 面 积 约 3600hm2。 属 暖 湿 的 亚 热 带 气 候 ，年 平 均 气 温 在 15～ 24℃，年均日照时数年在1800～2180h，年均降水量在800 ～2300mm，夏季降水量占全年的46%，相对湿度年均值 在 75%～88%。 毛 竹 林 地 位 于 公 园 西 南 方 向 ，面 积 约 46hm2，林内以2～5年竹为主，夏季郁闭度约为0.95。地被 覆盖植物以山杜鹃、杜茎山等为主［2］。
续表1 夏季毛竹林不同类型挥发物数目日变化
毛竹林内醛类挥发物在7∶00、15∶00、19∶00不存在，酸类
挥发物种类 7∶00 9∶00 11∶00 13∶00 15∶00 17∶00 19∶00
挥发物在9∶00、11∶00、17∶00、19∶00不存在，其余各类型 挥发物在全天任何时刻均存在。种数最大值集中在7∶00 —9∶00、13∶00。烷烃、酮、酯、芳香类及其他类型化合物 种数最大值出现在7∶00—9∶00，烯烃、醇类化合物种数最 大值出现在13∶00，其他类型化合物种数的最大值出现在 7∶00。夏季各类型挥发物种数上午大于下午。其原因可 能是下午光照较强，为32750lx以上，温度在35℃以上，高 温、高强光照导致植物气孔的部分关闭，从而导致毛竹出 现光合“午休”现象，挥发物种数较少；夜间植物处于休眠 状态，光合作用停止，气孔关闭，导致挥发物种类减少［7］。
浓度的日变化规律如下：毛竹林内TVOCs浓度的日变化
呈倒“M”型，全天最高浓度出现在9∶00，数值为90%，浓度
最低出现在19∶00，数值为61%。
基金项目：北京市公园管理中心科技课题“公园游憩林健康评价及保健功能研究”（编号：ZX2019）；北京市科委技计划课题“北京通州区 生态绿化城市建设关键技术集成研究”（编号：D171100001817001）；北京市公园管理中心科技课题“基于 i-trees 的北京城市公 园绿地生态系统服务功能评估”（编号：ZX2017）。
摘 要：为探讨夏季植物挥发物的动态变化，以福州旗山森林公园毛竹林为例，采用动态顶空气体循环采集
发和热脱附、质谱连用技术等，分别对 7∶00—17∶00 时间段的毛竹林挥发物进行了采集鉴定分析。结果表明：
毛竹林共检测出来 153 种化合物，主要成分为烷烃、烯烃、醇、酮、醛、酯、芳香烃和其他类化合物，全天各时
均由美国VARIAN公司生产［2，4］。
2.3 试验数据计算 采用面积归一化法计算各成分在样
品气体中的浓度（%），计算公式为［2，4］：
测到该物质的样管数目/该日样管的总数目=某物质
出现的概率；
（1）
植物释放的所有气体峰面积之和/样品所有气体峰
面积之和=样品气体中总ຫໍສະໝຸດ 发物的浓度（%）（2）3 结果与分析
间段 13∶00 时挥发物释放的种类最多，共 103 种，浓度为 35%。夏季，总挥发物种类数量的日变化波动范围在
76～103 种，13∶00、17∶00 出现全天的 2 个高峰，7∶00、15∶00、19∶00 出现全天的 3 个低谷。
关键词：夏季；毛竹；挥发物；日变化
中图分类号 S795.7
文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）19-0039-03