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研究稱近地層臭氧增加或引起中國(guó)農(nóng)作物減產(chǎn)，小麥?zhǔn)苡绊懽畲?/div>

發(fā)布日期： 2022-02-11 13:35:07 來(lái)源：澎湃新聞

臭氧的影響也有兩面性？在高空（距地面約15-30km）它是“地球的保護(hù)傘”，吸收太陽(yáng)紫外輻射使動(dòng)植物免受危害；在近地面（指距地面1-2 km內(nèi)）的臭氧，經(jīng)過(guò)系列化學(xué)反應(yīng)后成為污染氣體，高濃度之下甚至嚴(yán)重危害農(nóng)作物。

澎湃新聞（www.thepaper.cn）2月10日從南京信息工程大學(xué)獲悉，1月下旬，該校應(yīng)用氣象學(xué)院馮兆忠教授課題組在全球頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》子刊《Nature Food》以論文形式發(fā)表了最新研究成果。該研究科學(xué)評(píng)估了當(dāng)前近地層臭氧（O?）污染對(duì)東亞地區(qū)小麥、水稻和玉米產(chǎn)量的影響。

研究稱，目前近地層臭氧濃度不斷升高，已成為重要的大氣污染物。高濃度臭氧通過(guò)氣孔進(jìn)入作物葉片內(nèi)產(chǎn)生氧化脅迫，對(duì)糧食生長(zhǎng)帶來(lái)負(fù)面影響，威脅全球糧食安全。東亞作為全球臭氧污染的熱點(diǎn)地區(qū)，評(píng)估臭氧污染對(duì)該地區(qū)主要糧食作物產(chǎn)量的影響至關(guān)重要。

臭氧污染對(duì)（a）常規(guī)水稻、(b)雜交水稻、（c）小麥和（d）玉米相對(duì)產(chǎn)量損失影響的空間分布特征受訪者供圖

課題組整合了中國(guó)、印度和日本多個(gè)田間控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建臭氧劑量與產(chǎn)量損失的響應(yīng)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，

東亞地區(qū)的小麥對(duì)臭氧污染最為敏感，其次為雜交水稻、常規(guī)水稻，玉米抗性最強(qiáng)。

通過(guò)分析近三年中國(guó)（2017-2019）、日本（2015-2017）和韓國(guó)（2016-2018）3072個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的臭氧濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及綜合國(guó)際糧食價(jià)格、作物生育期、臭氧濃度和劑量-相對(duì)產(chǎn)量響應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)臭氧污染導(dǎo)致東亞地區(qū)每年作物減產(chǎn)損失約630億美元。

該研究指出，

在當(dāng)前的田間耕作技術(shù)條件下，臭氧的增加可能引起中國(guó)的小麥、雜交稻、常規(guī)稻和玉米減產(chǎn)，幅度分別為32.6%、29.3%、12.9%和8.6%。

馮兆忠向澎湃新聞表示，如果通過(guò)積極的減排措施有效控制臭氧劑量減少一半，中國(guó)小麥、水稻和玉米作物產(chǎn)量可較當(dāng)前產(chǎn)量分別提高21%、10%和4%。

低空的臭氧來(lái)自哪里？馮兆忠介紹，自然界產(chǎn)生的氮氧化物（土壤、閃電等）與植物排放的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs，甲烷、萜烯類化合物）反應(yīng)也會(huì)生成臭氧。對(duì)流層臭氧污染更重要的來(lái)源是人為源排放前體物的光化學(xué)生成。人類活動(dòng)排放了大量的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物，和天然源一起在環(huán)境中通過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧。

該研究建議，在東亞地區(qū)實(shí)施強(qiáng)有力的減排措施、加強(qiáng)臭氧抗性作物品種選育和挖掘提高作物臭氧抗性的農(nóng)藝措施，以實(shí)現(xiàn)作物產(chǎn)量提升。

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