无锡惠山三种城市森林群落挥发物动态变化规律研究

摘要

植物的生物性总挥发有机物（Biogenic Volatile OrganicCompounds，简称BVOC）有提高空气质量、改善人体心理及生理健康的功效，而复合型森林群落是BVOC的重要来源，深入了解森林群落中挥发物的化学成分以及变化规律，可以为城市绿地的植物配置、营造生态保健型城市森林群落提供数据支撑和科学依据。有鉴于此，本论文以我国长江中下游地区城郊山地常见游憩林分--香樟(Cinnamomum camphora(L.) Presl.)林、湿地松（Pinus elliotii）林、麻栎（Quercus acutissima Carruth.）林为研究对象，采用开放式采样法对其挥发物进行采集，并运用自动热脱附-气相色谱/质谱联用（ATD-GC/MS）分析技术进行样品分析，研究了三种林分在自然状态下的挥发物成分以及日变化规律，结果表明：
　　1.挥发物成分：
　　①三种林分均检测出烷烃、烯烃、醇、醛、酸、酯、酮、芳香烃、氧化物及醚类共十种挥发物；
　　②香樟林内共释放99种11类挥发物，湿地松林内共鉴定出121种11类挥发物，麻栎林内共鉴定出146种9类化合物。
　　2.总挥发物的日变化规律：
　　①香樟林内的总挥发物浓度日变化曲线表现为“三峰三谷”型：最高峰值出现在13:00，最低谷值出现在7:00；
　　②湿地松林内的总挥发物浓度日变化表现为“二峰二谷”型：最高峰值出现在13:00，最低谷值出现在5:00；
　　③麻栎林内的总挥发物浓度日变化表现为“三峰三谷”型：最高峰值出现在1:00，最低谷值出现在5:00。
　　3.主要挥发物浓度变化规律：
　　①香樟林分的烷烃最高峰值出现在1:00，最低谷值出现在17:00；烯烃浓度最高峰值出现在17:00，最低谷值点出现在9:00；酮类浓度最高峰值出现在13:00，最低谷值出现在23:00；醇类最高峰值出现在19:00，最低谷值出现在23:00；
　　②湿地松林分烷烃最高峰值出现在1:00，最低谷值出现在5:00；醇类浓度最高峰值出现在13:00，最低谷值点出现在1:00；烯烃浓度最高峰值出现在19:00，最低谷值出现在5:00；
　　③麻栎林分烷烃最高峰值出现在1:00，最低谷值出现在19:00；酮类浓度最高峰值出现在19:00，最低谷值出现在21:00；醇类浓度最高峰值出现在13:00，最低谷值出现在1:00；酯类浓度最高峰值出现在9:00，最低谷值时间点为1:00。
　　4.通过查阅文献对三种林分释放的对人体有保健作用的挥发物进行总结得到：
　　①香樟林内对人体健康有利的挥发性物主要为樟脑、醇类、乙酸龙脑酯以及萜烯类挥发物，相对浓度在17:00~19:00较高；对人体健康不利的主要成分为烷烃以及苯系物，相对浓度在5:00最高。
　　②湿地松林内对人体健康有利的挥发性物主要为醇类、萜烯类以及酯类化合物，相对浓度在15:00~17:00较高；对人体健康不利的主要成分为烷烃、苯系物以及酮类化合物，相对浓度在3:00最高。
　　③麻栎林内对人体健康有利的挥发性物主要为萜烯类、醛类、酸类以及酯类化合物，相对浓度在15:00~17:00较高；对人体健康不利的主要成分为烷烃、苯系物以及酮类化合物，相对浓度在11:00最高。
　　在上述研究的基础上，基于森林中挥发物构成的空气环境状况，结合居民休闲游憩习惯，对惠山三种城市森林群落分别提出了游憩建议。

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表目录

图目录

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 目前存在的问题

1.4 主要研究内容

1.5 技术路线

第二章 研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

2.2 研究方法

第三章 挥发物成分总体分析

3.1 挥发物成分释放的总体特征

3.2 挥发物种类及出现频率的变化

3.3 不同类型挥发物数目的日变化

3.4 小结

第四章 总挥发物浓度以及变化规律

4.1 香樟林内总挥发物浓度日变化

4.2 湿地松林内TBVOC浓度日变化

4.3 麻栎林内TBVOC浓度日变化

4.4 小结

第五章 主要挥发物浓度日变化规律

5.1 香樟林内主要挥发物浓度日变化

5.2 湿地松林内主要挥发物浓度日变化

5.3 麻栎林内主要挥发物浓度日变化

5.4 小结

第六章 影响人体健康的主要挥发性成分变化规律

6.1 香樟林内影响人体健康的主要挥发性成分变化

6.2 湿地松林内影响人体健康的主要挥发性成分变化

6.3 麻栎林内影响人体健康的主要挥发性成分变化

6.4 三种城市森林群落内挥发物状态评价与游憩利用

6.5 小结

第七章 结论与讨论

7.1 结论

7.2 讨论

参考文献

附录

在读期间的学术研究

致谢