对流层臭氧（O₃）是一种对生物有害的强氧化性污染物,其浓度的不断攀升导致O₃污染日益严重,对城市森林的可持续发展造成恶劣的影响。银杏（Ginkgo biloba L.）是北方城市绿化主要树种之一。为了探究长期O₃暴露对银杏生长,生理,相关抗氧化基因表达的影响,本试验于2015、2016、2017年对银杏进行O₃熏蒸处理,设置80 nmol·mol^-1和120 nmol·mol^-1两个O₃浓度。试验材料为不熏蒸树苗（Y0）、进行第一年O₃熏蒸树苗（Y1）、进行第二年O₃熏蒸树苗（Y2）及进行第三年O₃熏蒸树苗（Y3）,材料为2015年统一种植。通过测定银杏幼苗光合作用、株高、枝长、基径、叶面积以及次年萌芽率、染病率和死亡率观察银杏的生长情况。通过测定活性氧（ROS）水平、脂质过氧化标志物丙二醛（MDA）含量、非酶类抗氧化物质、抗氧化酶类活性及相关抗氧化基因表达水平的变化,探讨银杏叶片抗氧化系统及相关抗氧化基因对O₃的响应情况,为长期连续生长季O₃暴露下城市森林树木生理生态的研究提供参考。主要研究结果如下:（1）O₃处理引起净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）及光合色素含量显著下降。O₃处理浓度和时间对不同处理组株高、枝长和基径没有显著影响,但引起Y3叶面积显著下降39.88%。在银杏次年生长的观察中发现,O₃处理引起Y2、Y3次年萌芽率分别下降25%和14.28%及次年染病率和死亡率增加。（2）O₃处理引起Y1叶片超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）酶活性升高,表明Y1在短期内建立并维持了ROS的动态平衡并未发生脂质过氧化。但O₃处理引起Y2、Y3叶片ROS积累,通过二氨基联苯胺（DAB）染色观察发现,随着O3熏蒸浓度和熏蒸时间的增加,银杏幼苗叶片过氧化氢（H₂O₂）累积面积扩大。升高的ROS抑制了SOD和过氧化氢酶（CAT）活性,刺激了APX、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性上升。O₃处理引起Y1叶片抗坏血酸（AsA）含量下降,而Y2、Y3叶片AsA含量显著升高,表明Y2、Y3通过调节抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH）中的转化途径和/或从头合成AsA缓解氧化应激。尽管Y2、Y3通过积极调节抗氧化系统缓解ROS的增加,但仍引起MDA含量升高,H₂O₂含量与MDA含量显著正相关。（3）O₃处理刺激了银杏叶片抗氧化酶相关基因的表达,SODs、CAT、APXs、谷胱甘肽巯基转移酶（GST）及ClassⅢ类过氧化物酶（PODs）基因均出现不同程度的上调。SODs基因家族转录水平的变化与基因编码的同工酶的空间位置有关。APXs、PODs基因家族成员表达在不同浓度O₃处理下相似,家族成员共同调节酶活性变化。综上所述:暴露于O₃引起P_n下降,对株高、枝长和基径不产生显著影响。第一年暴露下银杏可以迅速建立氧化还原状态的新平衡,而连续生长季暴露于O₃使植物更容易产生和积累ROS。但银杏通过启动防御系统,刺激抗氧化酶活性,调节AsA-GSH循环,提高抗氧化物质的含量及调节基因表达来维持细胞内氧化还原态的稳定,解毒ROS保证个体的生长。银杏具有适应长期O₃浓度升高环境的能力,这与暴露时间和浓度有关,因此可能适应未来O3浓度不断上升的环境。