异戊二烯和单萜烯是生物源挥发性有机化合物（Biogenic volatile organic compounds,BVOCs）的主要成分,具有重要的生态功能（抵御胁迫和增强植物抗性等）和环境效应（生成臭氧和二次有机气溶胶、影响全球气候变化等）。全球环境变化,尤其是大气温度、光照、CO₂浓度、降水格局和氮沉降的改变等,反过来也会影响植物的生理生化过程,进而影响植物异戊二烯和单萜烯的释放。目前,国内关于环境因子变化对植物BVOCs释放影响的研究相对较少,尤其是针对不同因子间交互作用影响的研究更加匮乏。本研究在野外调查和室内测量亚热带主要乔木异戊二烯和单萜烯释放的基础上,选取几种主要亚热带森林树种为研究对象,通过野外开顶箱（Open top chamber,OTC）、温室和人工气候箱等不同尺度的模拟试验,研究气温、光照、CO₂浓度、土壤水分和氮沉降独立或交互作用对植物异戊二烯和单萜烯释放的影响,结合植物光合作用（净光合速率和气孔导度等）和相关酶活性（异戊二烯和单萜烯合成酶）,探索环境因子变化对植物异戊二烯和单萜烯释放影响的生理学机制,结果可为BVOCs通量模型及其对大气环境影响的预测提供基础数据。主要研究内容和结果如下:（1）亚热带主要乔木异戊二烯和单萜烯释放的调查选取武夷山主要乔木,在春季和秋季调查了木荷、甜槠、青冈和杉木四种植物异戊二烯和单萜烯的释放动态。结果表明:四种植物异戊二烯释放速率最高的为青冈(68.54 pmol m^-2s^-1),单萜烯释放速率最高的为杉木(7478.36 pmol m^-2s^-1)。与春季相比,秋季木荷、甜槠和杉木的异戊二烯和单萜烯释放速率显著增加,柠檬烯和3-蒈烯的占比也显著增加,α-蒎烯的占比却降低（P<0.05）。进一步选取肖蒲桃、山油柑、厚壳桂、锥栗、白楸和木荷六种鼎湖山主要乔木,测定植物异戊二烯和单萜烯释放速率。结果表明:六种植物异戊二烯释放速率最高的为肖蒲桃(4842.76 pmol m^-2s^-1),单萜烯释放速率最高的为木荷(3145.68pmol m^-2s^-1)。植物单萜烯释放速率与叶片温度和枝条气孔导度密切相关。α-蒎烯和β-蒎烯是六种植物释放的最主要的单萜烯种类,占总单萜烯83%以上。（2）植物异戊二烯和单萜烯释放对气温和CO₂浓度增加响应的OTC模拟研究通过野外OTC模拟实验,研究了气温和CO₂独立和交互作用对木荷、闽楠、杉木和马尾松四种亚热带主要乔木异戊二烯和单萜烯释放的影响及其机制。结果表明:植物异戊二烯和单萜烯释放对大气增温（+4.5℃）和CO₂浓度增加（+400ppm）的响应因树种和化合物的不同而有所差异。整体而言,大气增温和CO₂浓度增加独立和交互处理显著地抑制闽楠异戊二烯的释放,这可能是由于高温或高浓度CO₂会影响植物光合作用和相关酶活性,也间接地与植物丙二醛、脯氨酸和过氧化物酶有关。此外,部分结果也表明,木荷和杉木异戊二烯、闽楠单萜烯在增温和高浓度CO₂下释放速率增加。四种植物异戊二烯释放速率最高的为杉木(104.36 pmol m^-2s^-1),单萜烯释放速率最高的为马尾松(9682.94 pmol m^-2s^-1)。α-蒎烯、β-蒎烯和柠檬烯是木荷、闽楠、杉木和马尾松释放的最主要的单萜烯种类。此外,异戊二烯和单萜烯释放速率在处理时间上差异显著,这与试验期间叶片温湿度和光合有效辐射有关。（3）植物异戊二烯和单萜烯释放对土壤水分和氮素变化响应的温室模拟研究通过温室土柱栽培植物,模拟土壤水分和氮沉降对木荷、海南红豆、杉木和马尾松四种亚热带乔木异戊二烯和单萜烯释放的影响及其机制。结果表明:异戊二烯和单萜烯释放对土壤水分和氮素的响应因树种和化合物的不同而有所差异。整体而言,低土壤水分促进木荷和杉木异戊二烯和单萜烯的释放,却抑制红豆异戊二烯和马尾松单萜烯的释放,这与其净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度有关。土壤氮素增加(80 kg N ha^-1y^-1)通过提高植物光合作用和相关酶活性,从而促进木荷、红豆、杉木和马尾松异戊二烯和单萜烯的释放。土壤水分和氮素交互处理对植物异戊二烯和单萜烯释放无显著影响。四种植物异戊二烯释放速率最高的为红豆(18436.18 pmol m^-2s^-1),单萜烯释放速率最高的树种为马尾松(4578.75 pmol m^-2s^-1)。α-蒎烯、β-蒎烯和柠檬烯是木荷、红豆和杉木释放的最主要的单萜烯种类,而马尾松则以α-蒎烯、γ-松油烯和柠檬烯为主。此外,植物异戊二烯和单萜烯释放速率在各处理下具有明显的季节性差异,这与试验期间叶片温度、湿度和光合有效辐射有关。（4）植物异戊二烯和单萜烯释放对温度和光照变化响应的人工气候箱模拟研究进一步选取亚热带主要乔木木荷和闽楠为研究对象,通过精准控制室内人工气候箱温度和光照,研究两者独立和交互作用对植物异戊二烯和单萜烯释放的影响。结果表明:温度和光照独立或交互处理均显著影响木荷和闽楠异戊二烯和单萜烯释放。整体而言,温度或光照较低时,植物异戊二烯和单萜烯的释放速率低;随着温度或者光照增加,植物异戊二烯和单萜烯的释放速率增加,分别在40℃和500μmol m^-2s^-1（木荷）、30℃和1500μmol m^-2s^-1（闽楠）下释放速率达到最大,这是由于温度和光照的增加会促进植物净光合速率和气孔导度。而当温度升高到40℃时,闽楠异戊二烯和单萜烯的释放速率显著降低。此外,温度和光照增加,导致木荷和闽楠α-蒎烯占比降低（P<0.05）,β-蒎烯的占比显著增加。