北京地区4种典型针叶树种释放有益挥发性有机物的组成及动态特征研究*

李少宁，陶雪莹，刘晨晨,赵娜，徐晓天，鲁绍伟

(1.北京市农林科学院林业果树研究所，北京燕山森林生态系统长期定位观测研究站，北京 100093;2.沈阳农业大学，辽宁 沈阳 110866)

挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)根据来源不同，可分为人为源挥发性有机物(anthropogenic volatile organic compounds，AVOCs)和生物源挥发性有机物(biogenic volatile organic compounds，BVOCs)。全球每年释放AVOCs总量不到植物源VOCs 总量的10%[1-2]。植物营养器官(叶片等)合成的挥发性有机物组成丰富，包含烃类、醇类、酯类、醛类、酮类、有机酸和一些含氮化合物。目前，国内外有关植物挥发性有机物的研究侧重于其组成成分[3-7]、动态变化[8-12]、医药保健[13-15]及生理生态功能[16-18]等方面。

植物释放的挥发性有机物中存在对人体有益的成分，主要包括烯烃类、酯类、醛类、醇类、酮类、有机酸和其他类共7类挥发性有机物，它们都是对人体健康有明显影响的有益成分，如烯烃类中的单萜烯挥发物有镇痛、抗炎杀菌的作用，被广泛应用于医药原料中。早在20世纪30年代就有植物“芳香疗法”，而近年来俄罗斯“植物气体诊疗所”、德国“森林医院”、日本“森林浴场”等均从机理上证实了有益挥发性有机物的生态保健效益。目前，有益生物源挥发性有机物作为一类重要医疗保健资源，除能够增强人体免疫力、调节情绪、治疗慢性疾病外，在大气环境质量、地球生态系统及全球碳循环平衡方面还发挥着多重作用，因此其具有较高的研究价值和广阔的应用前景。然而，在传统城市园林绿地植物选择和配置中，忽略了园林植物释放的有益的挥发性有机物对环境质量、人体康健的正面影响。随着人们对城市公园绿地、森林群落生态保健功能日益重视，实现城市景观功能与生态功能协调统一势在必行，因此，很有必要针对性地开展与园林植物释放的挥发性有机物有益组分相关的研究。

油松(Pinustabuliformis)、侧柏(Platycladusorientalis)、桧柏(Sabinachinensis)和白皮松(Pinusbungeana)作为针叶常绿乔木，是北京地区的乡土树种，其中侧柏更是被选为北京市的市树，它们因为具有抗逆性强、适应性广、观赏价值高等特点被广泛应用于北京市的园林绿化中。因此，选取以上4种树种作为研究对象，开展其释放有益挥发性有机物动态变化特征的研究，以期为城市园林绿地植物选择和配置提供参考，以充分发挥城市公园绿地森林群落生态保健功能，实现城市景观功能与生态功能协调统一。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

研究地位于北京市顺义区西部高丽营试验基地(40°11′08″N、 116°29′41″E)，紧邻京承高速，是温榆河绿色生态走廊规划延展区。该区地处暖温带半湿润大陆季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春季少雨，蒸发较大。多年平均气温11.5 ℃，年均日照时数2 750 h。年平均降水量约为625 mm，集中在夏季，占年降水量75%左右，是华北地区降雨量较均衡地区之一。基地现有植物包括北京优势乡土树种侧柏、桧柏等优质植物资源。

1.2 植物挥发性有机物样品采集与分析

在试验基地选取油松、侧柏、桧柏和白皮松4个树种生长健康、同为8 a树龄的植株为参试对象，其基本情况详见表1。

表1 供试树种基本情况

采用动态顶空套袋采集法对4种参试树种的挥发性有机物进行采集和分析鉴定。根据植物生长季规律，重点研究春、夏、秋3季中植物释放挥发性有机物的动态变化规律。自2019年4月至10月，在每月上旬选择晴朗无风或微风天气1d，于8:00—18:00每2h采集1次样品。每个树种选择健康无病害、生长势一致和树龄相同的3个单株作为平行样，对每个单株树冠向阳、背风中部且无损伤叶片进行3次重复采样。

(1)抽气 选择树木1.5m以上的健康、长势良好、叶量基本相同的多年生枝条，套上采样袋，袋口系紧，上下两端各开一小口连接硅橡胶管，借助QC-1S型大气采样仪与干燥塔完成抽气工作。

(2)充气 将干燥塔上端与大气采样仪和QC-1S型大气采样仪相连，完成充气工作。

(3)循环采样 重复上述抽气和充气步骤2次，完成3次循环采样。最后一次充气操作完成后，复位大气采样仪并静置10min。

(4)采集样品 借助事先活化好的吸附管、干燥塔和大气采样仪与供试植物枝条形成闭合回路，调节大气采样仪采样流量及时间，开始采样。

样品采集完成后，包裹吸附管并记录采样时间、采样地点、树种和吸附管编号、环境温湿度、瞬时风速等信息，一并带回实验室分析鉴定。

1.3 植物挥发性有机物样品分析鉴定

本试验对植物释放的挥发性有机物气体样品分析鉴定采用自动热脱附-气相色谱/质谱联用仪(TCT/GC/MS)。TCT(Chrompack公司产的CPG-4010PTI型)工作条件：将吸附管置入260 ℃温度的热脱附解析装置内，解析后利用液氮将冷阱冷却至-25 ℃，冷阱随即逐渐升温至300 ℃，脱附完成经传输线(250 ℃)进入到气相色谱中，进行下一步分离操作。GC(CEInstruments公司产的TraceTM2000型)工作条件：He为载气，流速为1.0mL/min，进行色谱柱程序升温。MS(Finnigan，Thermo-Quest公司产的Voyager型)工作条件：EI离子源电离，质量范围29～350m/z，接口温度250 ℃。

1.4 数据处理

查阅文献资料筛选各有益挥发性有机物组分，结合Excel2010、WPS2019和Origin2018对不同树种、不同组分类别进行数据处理，绘制图表。

相对含量计算采用面积归一化法，计算公式如下。

样品相对含量(%)=(该组分峰面积/样品所有气体峰面积之和)×100%。

该公式计算结果仅代表每种组分占样品中总挥发性有机物的相对百分含量，而不是在大气中绝对浓度。

2 结果与分析

2.1 4种针叶树释放有益挥发性有机物对比分析

2.1.1 4种树种释放有益挥发性有机物成分

经分离鉴定并扣除本底空气杂质，4种针叶树释放有益挥发性有机物气体样品共鉴定出包括烯烃类、酯类、醛类、酮类、醇类和其他类在内6大类共24种有益化合物(表2)。

油松枝叶释放有益挥发性有机物种类数量较多，共鉴定出6类19种有益挥发性有机物，包括烯烃类9种(相对含量58.21%)，醛类3种(9.68%)，酯类、醇类和其他类各2种(1.48%、2.89%、1.145%)，酮类仅1种(1.95%)。侧柏枝叶共鉴定出6类17种有益挥发性有机物，包括烯烃类8种(48.18%)、醛类3种(7.50%)、醇类和酮类各2种(1.77%、1.47%)、酯类和其他类仅1种(7.02%、0.39)。桧柏枝叶共鉴定出14种有益挥发性有机物，仅包含4类化合物，在4种树种中类别最少。其中，烯烃类8种(51.32%)、醛类3种(6.90%)、醇类和其他类均2种(1.03%、0.97%)。白皮松枝叶释放有益挥发性有机物种类数量最少，仅包含5类13种有益化合物，包括烯烃类6种(52.09%)、醛类3种(4.10%)、其他类2种(2.57%)、酯类和醇类各1种(2.50%、2.37%)。

表2 北京市4种针叶树释放有益挥发性有机物成分

2.1.2 4种树种释放有益挥发性有机物类别组分

侧柏、油松、白皮松和桧柏释放有益挥发性有机物在相对含量和种类数量上都存在一定差异(图1)。4种树种释放有益挥发性有机物所含类别相差不大，都含有烯烃类、醛类、醇类和其他类在内的4大类有益化合物，且有益烯烃类占总挥发性有机物相对含量在各树种中均最高，表现为油松(58.21%)>白皮松(52.09%)>桧柏(51.32%)>侧柏(48.18%)，因而烯烃类化合物是4种树种有益挥发性有机物主要成分。其他各类有益化合物在4种树种间占总挥发性有机物的相对含量相差较大，如醛类化合物在油松(9.68%)和侧柏(7.50%)中稍高，在桧柏(6.90%)和白皮松(4.10%)中稍低；醇类相对含量(油松为2.89%，白皮松为2.37%，侧柏为1.77%，桧柏为1.03%)和其他类相对含量(白皮松为2.57%、油松为1.45%、桧柏为0.97%、侧柏为0.39%)均较低。

图1 4种针叶树种释放有益挥发性有机物种类和相对含量

通过采集分析4种针叶树种在4—10月有益挥发性有机物组分，发现除7月以外其他月份各树种释放的有益挥发性有机物类别与有益组分总相对含量都相对偏低(表3)。这可能是由于夏季植物生理活动活跃，高温和强光照使得相关合成酶活性增强，有利于自身次生代谢产物合成。故以7月有益挥发性有机物数据为例，对4种树种进行分析。4种树种在7月份释放有益挥发性有机物可分为6大类，烯烃类有益组分在各个树种中种类数量最多。不同树种间各类别有益化合物种数有所差异，但总体变化趋势大致相同。各类别挥发性有机物有益组分种数表现为：烯烃类化合物——油松释放有益挥发性有机物种类较多，为9种，其次为侧柏8种、桧柏8种、白皮松6种；醛类化合物——油松3种、侧柏3种、白皮松3种、桧柏2种；其他类化合物——油松、白皮松、桧柏为2种，侧柏1种；醇类化合物：侧柏、油松、桧柏皆为2种，白皮松仅1种；酯类化合物——油松2种、侧柏1种、白皮松1种，桧柏不释放；酮类化合物——侧柏2种、油松1种，桧柏和白皮松不释放。

表3 4种针叶树种4—10月释放有益挥发性有机物相对含量

2.1.3 4种树种释放有益挥发性有机物组分对比分析

如表2，4种针叶树种主要组分不同。油松释放有益挥发性有机物以右旋萜二烯(16.95%)和β-蒎烯(14.29%)为主，月桂烯(11.61%)、(1R)-(+)-α-蒎烯(8.32%)和α-蒎烯(6.77%)次之；侧柏释放有益挥发性有机物以(1R)-(+)-α-蒎烯(17.88%)为主，桧烯(8.45%)、α-蒎烯(7.86%)和月桂烯(7.13%)次之；右旋萜二烯(21.23%)、(1R)-(+)-α-蒎烯(11.08%)、(s)-(-)-柠檬烯(10.11%)和月桂烯(8.78%)为白皮松释放有益挥发性有机物主要成分；桧柏释放有益挥发性有机物以桧烯(15.14%)、萜品油烯(13.25%)、β-蒎烯(8.57%)和右旋萜二烯(5.54%)为主。

进一步分析可知，4种针叶树种释放有益挥发性有机物含有7种共有成分，包括烯烃类(1R)-(+)-α-蒎烯、β-蒎烯和月桂烯3种，醛类己醛和天然壬醛2种，醇类左薄荷脑和其他类左旋樟脑各1种。9种成分相对含量分别为油松、侧柏、白皮松和桧柏总挥发性有机物相对含量的45.49%、35.24%、27.95%和21.85%，说明共有成分并不完全是各树种有益主要成分。而在9种共有成分中，(1R)-(+)-α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯和己醛这4种有益成分相对含量分别占油松、侧柏、白皮松和桧柏总挥发性有机物相对含量的41.23%、30.56%、23.25%和18.87%，可见其是共有成分中的优势物质。除白皮松和桧柏外，其余2种树种还具有一些特有成分，如油松的石竹烯和乙酸乙酯，侧柏的3-蒈烯、丙酸芳樟酯、异佛尔酮和植物醇，占二者总挥发性有机物相对含量的1.10%和8.33%。

共有成分中，(1R)-(+)-α-蒎烯具有松木香气，β-蒎烯具有松节油、松脂香气，月桂烯具有令人愉快的甜香树脂、柑橘香气，是针叶树散发松香气味主要贡献者。己醛具有青草香，天然壬醛具有柑橘和玫瑰香气，人体嗅闻其香气神清气爽，感觉美好[19]，是丰富针叶树整体香气重要来源。此外，各成分还具有不同程度生理活性，在医药领域也发挥了关键作用。如3种烯烃类化合物均能够止痰化咳，对神经中枢、呼吸和消化系统发挥着一定保健功效[20]。β-蒎烯可用于医疗肾水肿、肝炎和肝硬化等疾病[21]，天然壬醛有较强抑菌活性，左旋樟脑是制备手性中间体重要医药原料[22]，左薄荷脑具有缓解疼痛、对抗肿瘤，帮助患者改善记忆等有利人体康健功效[23]。

2.2 侧柏释放有益挥发性有机物组分日动态变化

2.2.1 侧柏释放有益挥发性有机物相对含量和种类数量日变化

由图2a，侧柏在春季释放有益挥发性有机物相对含量和种类数量日变化趋势大致相同。春季有益挥发性有机物相对含量日变化趋势呈“N”型，一天中不同时刻相对含量由大到小排序为14:00、18:00、16:00、12:00、10:00、08:00，主要有益成分为(1R)-(+)-α-蒎烯、右旋萜二烯、β-蒎烯、桧烯、α-蒎烯、萜品油烯、柠檬烯等。在14:00和18:00出现相对含量峰值，含量最高值出现在14:00，为88.0%，其次是18:00含量达到82.4%；2个谷值出现在08:00和16:00，08:00含量最低为15.7%。侧柏挥发性有机物有益成分种类在一天中不同时刻总数量12:00最多，14:00、10:00、18:00数量相同排第二，16:00较少，08:00最少。其中以12:00种类最多，共有14种，08:00种类最少仅有8种。

如图2b，夏季侧柏释放挥发性有机物有益成分相对含量和数量变动趋势截然不同。夏季有益成分相对含量日变化规律呈“倒V”型，一天中不同时刻相对含量大小排序为16:00、18:00、14:00、12:00、10:00、08:00，主要有益组分为3-蒈烯、β-蒎烯、右旋萜二烯、α-蒎烯、松油烯、石竹烯和莰烯等。在16:00出现相对含量值最高峰，为79.0%；低谷值出现在18:00和08:00，含量分别为64.0%和46.1%。侧柏有益挥发性有机物一天中不同时刻出现种类数量18:00最多为23种，10:00、14:00两者数量相同排第二，12:00较少，08:00和16:00最少且都为12种。

a.春季

如图2c，秋季侧柏释放有益挥发性有机物成分相对含量和数量日变化趋势不尽相同。秋季侧柏释放有益成分日变化趋势呈“M”型，一天中不同时刻相对含量由大到小排序为10:00、12:00、16:00、14:00、18:00、08:00，有益组分主要有3-蒈烯、β-蒎烯、右旋萜二烯、α-蒎烯、松油烯、石竹烯和莰烯等。峰值出现在10:00和16:00，相对含量分别为89.1%和84.8%；谷值分别出现在08:00、14:00和18:00，以08:00相对含量最低仅为63.4%。秋季一天中不同时刻侧柏释放有益挥发性有机物成分种类数量08:00和16:00最多为16种，其次是10:00，18:00较少，12:00和14:00的种类数量相同且为最小值11种。

以上分析可见，春、夏、秋不同季节，正午前后频繁出现相对含量和种类数量转折点，即是侧柏日变化中关键时间点，释放有益挥发性有机物成分相对含量春、夏季表现为下午高于上午，秋季则相反。各季节相对含量和种类数量日变化趋势不同，相关关系不明显。

2.2.2 侧柏释放有益挥发性有机物各组分含量日变化

侧柏春季一天不同时刻释放有益挥发性有机物成分共鉴定出22种，6类化合物，包括烯烃类13种，醛类3种，酯类和醇类各2种，酮类和其他类各1种(图3)。总体来看，各时段侧柏释放有益挥发性有机物均以烯烃类化合物为主，其他5类化合物相对含量都很低。主要成分为(1R)-(+)-α-蒎烯(平均含量23.84%)、右旋萜二烯(7.90%)、β-蒎烯(8.41%)、桧烯(7.04%)、α-蒎烯(2.30%)、萜品油烯(2.60%)、柠檬烯(2.58%)等烯烃类物质。

图3 春季侧柏释放有益挥发性有机物组成及相对含量日动态

一天中6个时刻，烯烃类物质是侧柏释放有益成分中释放量和种类最多的一类化合物。相对含量变化与总有益挥发性有机物成分相对含量变化趋势一致，均为“N”型曲线，最高峰在14:00，相对含量达到84.27%，其中(1R)-(+)-α-蒎烯在6个时刻平均相对含量最高，达到23.84%。醛类化合物虽含量较少，却是除烯烃类外在全天均有出现的又一类化合物，相对含量呈现“M”型曲线，在全天仅检测出天然壬醛(1.43%)、己醛(0.96%)、癸醛(0.70%)。其余4类化合物相对含量较低，一天中甚至仅在某一时刻检测到1种化合物。如酯类仅在08:00和18:00各检测到1种化合物，乙酸乙酯(0.07%)和乙酸松油酯(0.25%)；酮类仅在10:00—16:00检测到甲基庚烯酮(平均含量0.48%)；醇类仅在08:00—14:00检测到左薄荷脑(0.05%)和松油醇(0.01%)；另在08:00检测到甘菊蓝(0.01%)。全天各时刻均能检测到有益挥发性有机物成分有(1R)-(+)-α-蒎烯、萜品油烯和天然壬醛。

侧柏在夏季一天不同时段释放有益挥发性有机物成分共鉴定出31种，7类化合物，包括烯烃类14种、醇类5种、酯类4种、醛类和酮类各3种、有机酸和其他类各1种(图4)。除16:00外，有益烯烃类化合物在各时刻相对含量最高，种类数量最多。主要成分为α-蒎烯(平均含量9.82%)、(S)-(-)-柠檬烯(6.98%)、罗勒烯(6.09%)、乙酸叶醇酯(5.15%)、月桂烯(4.79%)、3-蒈烯(4.16%)、桧烯(3.79%)和(1R)-(+)-α-蒎烯(3.72%)等物质。

图4 夏季侧柏释放有益挥发性有机物组成及相对含量日动态

一天中所检测的6个时刻，7类有益化合物变化趋势很不一致，烯烃类、醛类、酮类和酯类化合物在各时刻均能检测到。烯烃类化合物日动态趋势为“N”型曲线，最高峰在12:00，相对含量达到50.95%，主要有益成分为α-蒎烯、(S)-(-)-柠檬烯、罗勒烯、月桂烯、3-蒈烯和桧烯。醛类和酮类化合物相对含量基本呈现先上升后下降趋势，二者均在16:00出现高峰值，醛类为11.68%，酮类为9.65%。主要醛类化合物为己醛(2.47%)、天然壬醛(1.95%)和癸醛(1.56%)；酮类化合物仅有甲基庚烯酮(0.59%)。醇类化合物在08:00—14:00呈上升趋势，16:00下降到最低，值为0.42%，之后在18:00逐渐回升，主要成分为左薄荷脑(0.90%)、植物醇(0.32%)和薄荷醇(0.23%)。酯类化合物仅在14:00—18:00出现，动态变化呈倒“V”型曲线，在16:00出现相对含量高峰值30.89%，主要成分为乙酸叶醇酯(5.15%)。有机酸类和其他类化合物均仅有1种物质且含量较低，在16:00检测到油酸(0.11%)；在10:00—14:00检测到左旋樟脑，日动态呈上升趋势，日均含量为0.18%。

侧柏在秋季一天不同时段释放有益挥发性有机物成分共鉴定出22种，6类化合物，包括烯烃类8种、醇类5种、酯类4种、醛类3种、酮类和其他类各1种(图5)。有益挥发性有机物中烯烃类化合物相对含量最高，种类数量最多。主要成分为3-蒈烯(平均含量44.71%)、β-蒎烯(12.21%)、右旋萜二烯(9.70%)、α-蒎烯(5.35%)、松油烯(1.41%)、石竹烯(1.32%)和莰烯(1.10%)等烯烃类物质。

图5 秋季侧柏释放有益挥发性有机物组成及相对含量日动态

6个时段中除烯烃类外其他5类化合物相对含量都很低，且只有烯烃类、醛类和醇类化合物在各时刻均有释放。烯烃类化合物日动态变化趋势为倒“V”型，在10:00出现相对含量最高峰，值为86.22%，主要烯烃类化合物为3-蒈烯、β-蒎烯、右旋萜二烯、α-蒎烯、松油烯、石竹烯和莰烯。醛类和醇类化合物变化规律一致，08:00—12:00呈下降趋势，12:00后逐渐上升，14:00—18:00又呈下降趋势，二者都在14:00出现相对含量最高值，醛类为2.14%，醇类为0.65%。醛类出现的主要成分为癸醛(0.79%)和天然壬醛(0.69%)；醇类主要成分为薄荷醇(0.26%)和植物醇(0.11%)。酯类化合物在08:00—12:00呈下降趋势，14:00未释放，16:00—18:00呈大幅度下降趋势，主要有益成分为乙酸冰片酯(0.93%)和乙酸松油酯(0.21%)。酮类和其他类化合物均只检测到1种物质：樟脑(0.13%)，仅在10:00和14:00—16:00释放；甘菊蓝(0.24%)，仅在08:00释放。

3 讨论与结论

目前有关针叶树挥发性有机物有益成分研究多集中在侧柏[24-25]、油松[25]、白皮松[26]等植物上，已经揭示不同树种间有益挥发性有机物成分和含量变化多样。但存在一定共性，即主导物质大多为萜烯类化合物，如(1R)-(+)-α-蒎烯、β-蒎烯、右旋萜二烯、α-蒎烯等，与本研究得到4种针叶树有益挥发性有机物主要类别和组分结果相同。李娟[25]利用动态顶空技术于夏季从侧柏和油松枝叶中分别鉴定有益烯烃类挥发性有机物5种和7种，低于本研究结果(8种和9种)，李娟分析出两树种释放的主要有益成分均为α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯等烯烃类物质，与本研究烯烃类有益组分有所不同。杨克玉等[24]利用4种固相微萃取纤维提取分析侧柏枝叶挥发性有机物组分，确定(1R)-(+)-α-蒎烯(25.59%)为侧柏主要释放有益挥发性有机物成分，与本研究结果大致相同。陈俊刚[18]鉴定侧柏有益挥发性有机物共5类18种，有益烯烃类化合物达到50.65%，本研究测得侧柏有益挥发性有机物6类17种、有益烯烃类相对含量48.18%，所得结果与之相似。高岩[27]利用动态顶空套袋技术联合TCT/GC/MS检测桧柏枝叶释放有益组分占总挥发性有机物相对含量为61.34%，与本研究值(60.22%)基本一致；白皮松枝叶释放有益组分占总挥发性有机物相对含量为60.67%，与本研究结果(63.63%)大致相同；油松枝叶释放有益组分占总相对含量为73.59%，与本研究结果(75.66%)大致相同。

春、夏、秋三季一天中侧柏释放有益挥发性有机物类别的日变化趋势各不相同。烯烃类化合物在各时刻相对含量最高，日均值分别为61.06%、43.37%、75.93%；酯类、醛类、酮类、醇类、有机酸和其他类化合物在三季一天中日均值均未超过10.00%，李娟等[28]、花圣卓等[29]的研究结果与此结论基本一致。春季一天中以(1R)-(+)-α-蒎烯(23.84%)和β-蒎烯(8.41%)、夏季一天中以α-蒎烯(9.82%)和罗勒烯(6.09%)、秋季一天中以3-蒈烯(44.71%)和β-蒎烯(12.21%)等有益烯烃类组分为主。研究表明，萜烯类化合物在植物体内有特化贮藏库，合成后并不能立即释放，只有当储存量达到一定值时，借助气孔大量排放[30]，故其释放量与组分挥发性及枝叶生长损伤程度有关[31]。一天中上午随着光强与温度升高，萜烯物质随之增多，正午前后植物为适应高温干燥环境暂时关闭气孔，合成萜烯物质被迫储存于体内，伴随环境条件适宜，气孔导度逐渐增大，挥发性有机物释放达到最大值，之后光照减弱、温度降低，萜烯物质相继减少，本研究侧柏在3个季节中烯烃类有益挥发性有机物日变化规律与之相符。尽管烯烃类化合物是侧柏一天中释放的主要有益挥发性有机物，但其释放总有益挥发性有机物的变化趋势(春季呈“N”型、夏季倒“V”型、秋季呈“M”型)与其释放烯烃类化合物的变化趋势存在一定差异且三季峰型存在差异。

春、夏、秋三季一天中侧柏释放有益挥发性有机物类别的日变化趋势各不相同。烯烃类化合物在各时刻相对含量最高，日均值分别为61.06%、43.37%、75.93%；酯类、醛类、酮类、醇类、有机酸和其他类化合物在三季一天中日均值均未超过10.00%，李娟等[28]，花圣卓等[29]的研究结果与此结论基本一致。春季一天中以(1R)-(+)-α-蒎烯(23.84%)和β-蒎烯(8.41%)、夏季一天中以α-蒎烯(9.82%)和罗勒烯(6.09%)、秋季一天中以3-蒈烯(44.71%)和β-蒎烯(12.21%)等有益烯烃类组分为主。异戊二烯的排放速率受温度和PAR(光合有效辐射通量)的共同影响，随着温度升高，PAR增强，异戊二烯的排放速率随着增大，在午后14:00左右达到最大值，之后逐渐降低[30]；侧柏一天中上午随着光强与温度升高，萜烯物质会随之增多，正午前后植物为适应高温干燥环境暂时关闭气孔，合成萜烯物质被迫储存于体内，随环境条件适宜性增加，气孔导度逐渐增大，挥发性有机物释放达到最大值，之后光照减弱、温度降低，萜烯物质会相继减少[31]。这与本研究中侧柏在春、夏、秋3季中释放烯烃类有益挥发性有机物的日变化规律相符，表明温度和光照会对植物释放有益挥发性有机物产生一定影响。

综上所述，可得如下结论：

(1)油松、侧柏、桧柏和白皮松4种针叶树种释放有益挥发性有机物相对含量均较高，其中烯烃类化合物是4种树种有益挥发性有机物主要成分，其相对含量在树种间由大到小为油松、白皮松、桧柏、侧柏；4种针叶树种释放有益挥发性有机物组分种类数量分别为油松19种、侧柏17种、桧柏14种、白皮松13种。在4种针叶树种中，油松释放有益挥发性有机物的能力更强，今后可以在城市绿地、公园广场及居民活动集中区域的园林绿化中合理应用，以营造森林康养体验微环境，充分发挥其康体保健及净化环境空气质量的作用。

(2)植物种类差异是引起有益挥发性有机物组分差异的首要影响因素。针叶树种主要释放α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、柠檬烯等单萜烯组分，但单萜类化合物易与人类活动及汽车尾气排放的NOx结合产生O3，污染城市空气环境[32]，因此油松、侧柏、白皮松和桧柏不适宜作为行道树使用。

(3)植物释放有益挥发物的速率与温度、光照变化密切相关，通常光强与温度越高，植物释放有益挥发性有机物的速率越高。一天中上午随着光强与温度升高，有益挥发性有机物随之增多，正午前后合成的有益挥发性有机物释放达到最大值，之后光照减弱、温度降低，有益挥发性有机物相继减少。此外，湿度、风速等外界环境条件，植物自身生理调控，人为操作误差等都会对植物释放有益挥发性有机物产生一定影响。

本研究中仅考虑单株植物释放挥发性有机物的特征，对于不同林分及群落以及不同树种配置模式是否影响有益挥发性有机物的释放还未知，建议今后开展此方面的研究，为创建复合型生态群落提供科学的配置建议。同时，现有研究局限于有益挥发物成分的种类数量、含量，忽略其保健机制与浓度阈值的紧密联系，今后应重点探究各挥发物浓度阈值对康体保健及生态功能的影响。