臭氧污染会使花的视觉信号和挥发物信号紊乱，并干扰传粉昆虫的学习、记忆和行为功能，从而破坏植物-传粉昆虫共生系统。近期，应用气象学院冯兆忠教授团队在Trends in Ecology & Evolution (IF=20.589) 在线发表了研究论文：Ozone pollution disrupts plant–pollinator systems，该研究探讨了臭氧污染对植物-传粉昆虫系统的潜在生态影响和进化影响。
研究发现，臭氧污染不仅会对植物造成可见伤害，还会改变叶片化学组成、影响植物挥发性有机化合物（VOCs）的排放。植物中不同次生代谢物是植食性昆虫的重要食物或有害物，生物源VOCs则是昆虫重要的化学交流信号，因此臭氧污染对此类化合物的影响会进一步改变食叶昆虫的群落组成和结构。臭氧主要从两个方面影响传粉昆虫行为。首先，臭氧会抑制花粉管的伸长，改变花粉和花蜜的数量以及其化学组成，降低花瓣大小并改变色素。花朵和花粉特性的这些改变会破坏昆虫近距离觅食行为，从而影响其授粉过程。其次，臭氧会影响不同挥发性化合物的排放，并通过化学反应产生一些新的挥发物。这些含有花香的信号化合物的改变会干扰传粉昆虫对嗅觉信号的学习和识别过程。虽然对传粉昆虫行为的了解几乎都来源于控制实验，但近期的原位评估也证实了早期的发现。
该研究同时指出，臭氧对植物-传粉昆虫系统的影响程度也取决于臭氧暴露的剂量和时间，以及植物排放VOCs的类型。在臭氧污染下，特定昆虫对新的花香信号的学习能力也可能抵消臭氧对植物-传粉昆虫系统的不良影响。作者指出，由于臭氧污染下传粉昆虫的传播策略可能改变，且逐渐升高的夜间臭氧浓度可能会影响夜间传粉昆虫的行为，目前需要新一代的跨学科研究项目来评估臭氧污染地区植物-传粉昆虫间的相互作用，同时还要考虑传粉昆虫的可塑性、野生植物与栽培植物的不同响应，以及低臭氧反应性花香VOCs的进化机制。
我校Evgenios Agathokleous教授是论文的第一作者，冯兆忠教授为论文通讯作者，巴塞罗那自治大学生态研究与森林应用中心（CREAF）Josep Penuelas教授为共同作者。该研究得到国家自然科学基金（4210070867、42130714）等项目的资助。
原文见链接https://doi.org/10.1016/j.tree.2022.08.004
臭氧污染对植物-传粉昆虫系统的潜在生态影响和进化影响
