楊 超，米曉楠，李 燕，王志偉

(山西省氣候中心，山西 太原 030006)

隨著我國(guó)大氣污染防治工作的開展，以PM2.5為代表的大氣顆粒物污染逐年減輕，以超過GB 3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中污染限值為標(biāo)準(zhǔn)的臭氧(O3)污染逐漸加重[1-2]。2019年，全國(guó)地級(jí)及以上城市中以O(shè)3為首要污染物的超標(biāo)天數(shù)占總超標(biāo)天數(shù)的41.7%，僅次于占比45%的PM2.5[3]。2016、2017、2018和2019年全國(guó)地級(jí)及以上城市PM2.5年均濃度分別為47、43、39和36 μg·m-3，呈逐年下降趨勢(shì)，與之對(duì)應(yīng)的是O3日最大8 h平均第90百分位數(shù)濃度整體呈上升趨勢(shì)，分別為138、149、151和148 μg·m-3[3]。O3是排放到空氣中的氮氧化物(NOx)、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)經(jīng)過一系列的大氣化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物，由于其所導(dǎo)致的人體健康效應(yīng)、影響二次氣溶膠生成的環(huán)境效應(yīng)和影響植物生長(zhǎng)的生物效應(yīng)得到廣泛的關(guān)注[4-6]。在植物生長(zhǎng)的過程中，暴露的O3主要通過氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)，轉(zhuǎn)化為活性氧和過氧化氫，從而改變植物細(xì)胞成分，甚至導(dǎo)致植物死亡。當(dāng)O3進(jìn)入葉綠體后會(huì)發(fā)生直接或間接損害光合作用的反應(yīng)，導(dǎo)致葉片過早衰老，光合作用減少，從而使同化物質(zhì)有效性降低，改變同化物質(zhì)的分配，進(jìn)而導(dǎo)致植物產(chǎn)量下降[6-9]。O3會(huì)對(duì)幾乎所有的農(nóng)作物產(chǎn)生危害，而對(duì)O3比較敏感的作物如冬小麥等受到高濃度O3污染時(shí)造成的減產(chǎn)和損失會(huì)更大[10]。

O3對(duì)冬小麥生長(zhǎng)的影響可以通過田間的控制環(huán)境研究法、田間暴露法和田間小區(qū)法來(lái)測(cè)算，其中田間暴露法中的田間開頂式氣室法(open-top chamber，OTC)常被用來(lái)研究O3對(duì)冬小麥生長(zhǎng)的影響。在我國(guó)河北開展的一項(xiàng)OTC實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期暴露在O3濃度分別為50、100和200 nmol·mol-1的環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致冬小麥單株產(chǎn)量分別下降10.5%、58.6%和80.4%[11]。FENG等[6]綜合國(guó)內(nèi)外53篇研究文獻(xiàn)，分析得到冬小麥暴露在77 nmol·mol-1O3中時(shí)產(chǎn)量會(huì)下降26%。在OTC等野外實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，已有研究建立了O3的暴露濃度或劑量(如M7、AOT40、SUM06等)和作物產(chǎn)量影響之間的關(guān)系模型，初步確定了O3污染影響冬小麥等作物產(chǎn)量的定量化關(guān)系[9, 12-14]。較早的研究模擬了東亞地區(qū)1990年的O3生成情況，使用M7指數(shù)法研究了O3對(duì)冬小麥生長(zhǎng)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)O3污染會(huì)導(dǎo)致中國(guó)、日本和韓國(guó)的冬小麥產(chǎn)量分別下降6%、7%和8.8%[15]；類似的研究使用M7指數(shù)法和AOT40法發(fā)現(xiàn)，2000年O3污染導(dǎo)致全球小麥減產(chǎn)3.9%～15%[16]；2015年一項(xiàng)基于觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合AOT40法在江蘇、浙江各地市開展O3對(duì)冬小麥產(chǎn)量影響的研究中顯示，冬小麥生長(zhǎng)期期間AOT40為4.30～15.82 μmol·mol-1，O3污染會(huì)對(duì)導(dǎo)致冬小麥減產(chǎn)9.86%～36.05%，造成的產(chǎn)量損失為552.55萬(wàn)t[17]?；谟^測(cè)數(shù)據(jù)的研究結(jié)果雖更能反映O3的真實(shí)暴露情況，但我國(guó)O3對(duì)冬小麥生長(zhǎng)影響的研究多集中在長(zhǎng)三角、山東等地，且研究時(shí)間較早[17-19]。近些年隨著大氣污染形勢(shì)的變化，較高的O3濃度對(duì)冬小麥生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響尚不明確，開展O3污染所帶來(lái)的危害研究有很重要的科學(xué)意義。

作為我國(guó)重要的煤炭資源儲(chǔ)存和利用大省，山西省以能源、冶金為代表的重工業(yè)發(fā)達(dá)，大量的VOCs和NOx排放導(dǎo)致空氣中的O3濃度升高[20]。對(duì)2017年全國(guó)地級(jí)及以上城市的O3進(jìn)行插值分析發(fā)現(xiàn)，包括山西在內(nèi)的4個(gè)省份是全國(guó)O3污染最顯著的區(qū)域[21]。2017和2018年全省11個(gè)地級(jí)市O3日最大8 h第 90 百分位數(shù)平均濃度分別為186和182 μg·m-3，超過全國(guó)地級(jí)及以上城市平均值的24.8%和20.5%[22]。小麥?zhǔn)巧轿魇〉闹匾Z食作物，2017年小麥產(chǎn)量達(dá)232.40萬(wàn)t，主要以冬小麥為主[23]，因此冬小麥生產(chǎn)對(duì)支撐山西省糧食安全有重要作用。高濃度的O3會(huì)對(duì)山西省冬小麥的生長(zhǎng)產(chǎn)生重要影響，但目前針對(duì)山西省冬小麥生長(zhǎng)影響的研究鮮有報(bào)道，不能準(zhǔn)確估計(jì)因O3污染導(dǎo)致的產(chǎn)量損失。筆者利用中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站全國(guó)城市空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)發(fā)布平臺(tái)所提供的O3濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析山西省冬小麥主要生長(zhǎng)季期間O3濃度，計(jì)算冬小麥O3暴露濃度(M7指數(shù))和暴露劑量(AOT40指數(shù))及其變化特征，評(píng)估O3污染給冬小麥帶來(lái)的產(chǎn)量損失，研究成果可為評(píng)價(jià)大氣環(huán)境污染帶來(lái)的損失和污染防治提供支撐。

1 研究材料與方法

1.1 O3觀測(cè)數(shù)據(jù)及處理

為研究環(huán)境空氣中O3對(duì)山西省冬小麥生長(zhǎng)期(3—5月)[18]的影響，使用山西省11個(gè)地級(jí)市環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的逐時(shí)O3觀測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源為全國(guó)大氣污染物監(jiān)測(cè)平臺(tái)(http:∥106.37.208.233:/20035)，山西省11個(gè)地級(jí)市共有國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位55個(gè)。先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和質(zhì)控，刪去數(shù)據(jù)中的異常值，11個(gè)地級(jí)市O3數(shù)據(jù)的有效性達(dá)98.8%～100.0%，基本能反映研究時(shí)段的O3污染狀況。

為了彌補(bǔ)數(shù)據(jù)在空間上的缺失，使用ArcGIS 10.2軟件中的插值法繪制O3濃度的空間分布圖，然后計(jì)算每個(gè)縣(區(qū)、市)的O3濃度。插值方法采用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯克里金法(EBK)[15,24]。

1.2 評(píng)估模型的選取

用于定量分析O3對(duì)作物生長(zhǎng)影響的指標(biāo)包括暴露濃度和暴露劑量2種，分別使用M7指數(shù)和AOT40指數(shù)來(lái)分析這2種指標(biāo)對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響。

一般情況下，高濃度的O3主要出現(xiàn)在白天，對(duì)作物生長(zhǎng)影響最大的時(shí)段也是白天，故使用白天的O3濃度分析O3暴露濃度對(duì)冬小麥的生長(zhǎng)影響。M7指數(shù)(M7)為白天7 h(09:00—16:00)的O3濃度平均值。M7指數(shù)是由美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局(USEPA) 建立的主要農(nóng)作物產(chǎn)量與O3濃度之間的定量關(guān)系，已被廣泛應(yīng)用到冬小麥的O3暴露評(píng)估中[25]。

M7=∑CO3[9-16]/N。

(1)

式(1)中，CO3[9-16]為研究期間不同地區(qū)09:00—16:00的O3濃度小時(shí)值，nmol·mol-1；N為有效數(shù)據(jù)數(shù)。

選取廣泛使用M7與冬小麥相對(duì)產(chǎn)量(YR)之間的關(guān)系式[16]：

YR=exp (-M7/137)2.34/exp(-25/137)2.34。

(2)

研究表明，O3暴露劑量就是在作物生長(zhǎng)期內(nèi)O3濃度的積分，反映的是O3長(zhǎng)期累積效應(yīng)。在計(jì)算過程中，通常在考慮O3對(duì)作物暴露臨界值的基礎(chǔ)上計(jì)算高濃度O3對(duì)作物生長(zhǎng)的影響累積值。歐洲開發(fā)的AOT40(O3濃度超過40 nmol·mol-1的累積，A40)是評(píng)價(jià)冬小麥O3污染暴露劑量常用的指標(biāo)[14]。

A40=∑Co3-40。

(3)

式(3)中，Co3-40為研究期間O3濃度≥40 nmol·mol-1時(shí)的O3小時(shí)濃度值，nmol·mol-1。

AOT40與冬小麥相對(duì)產(chǎn)量之間的關(guān)系式[11]為

YR=1-0. 012 96×A40。

(4)

1.3 冬小麥產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)損失的估算

據(jù)《山西統(tǒng)計(jì)年鑒》，2017年山西省小麥種植面積為5.61×106hm2，產(chǎn)量達(dá)2.32×106t，種植區(qū)域主要分布在南部的晉城、運(yùn)城、臨汾和長(zhǎng)治等地，且以冬小麥種植為主[23]。在對(duì)每個(gè)縣(市、區(qū))進(jìn)行O3對(duì)冬小麥產(chǎn)量影響評(píng)估的基礎(chǔ)上，計(jì)算得到每個(gè)縣(市、區(qū))冬小麥的相對(duì)產(chǎn)量，再結(jié)合每個(gè)縣(市、區(qū))冬小麥的實(shí)際產(chǎn)量，計(jì)算冬小麥的產(chǎn)量損失。

LC=RC×YR/(1-YR)。

(5)

式(5)中，LC為冬小麥的產(chǎn)量損失，t；RC為冬小麥的實(shí)際產(chǎn)量，t。

將山西省11個(gè)地級(jí)市每個(gè)縣(市、區(qū))的產(chǎn)量損失分別累加，得到每個(gè)地級(jí)市的產(chǎn)量損失情況，再計(jì)算每個(gè)地級(jí)市的相對(duì)產(chǎn)量損失；進(jìn)一步將所有地級(jí)市的產(chǎn)量損失累加，得到山西省冬小麥的產(chǎn)量損失和相對(duì)產(chǎn)量損失。

O3導(dǎo)致冬小麥減產(chǎn)所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失可以通過下列公式計(jì)算：

LE=LC×PW。

(6)

式(6)中，LE為經(jīng)濟(jì)損失，元；PW為冬小麥價(jià)格，元·kg-1，以國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)發(fā)布的2017年小麥最低收購(gòu)價(jià)(2.36元·kg-1)計(jì)算[26]。

2 結(jié)果與討論

2.1 山西省2017年冬小麥生長(zhǎng)期O3濃度的時(shí)空變化特征

在冬小麥的生長(zhǎng)期間，山西省O3平均濃度為37 nmol·mol-1(圖1)。

上下橫線分別表示最大值和最小值，箱圖方框上、中、下橫線分別表示上四分位數(shù)、中值和下四分位數(shù)，黑點(diǎn)表示均值。

O3濃度最高的地級(jí)市是長(zhǎng)治市，平均濃度達(dá)43 nmol·mol-1，較高的城市還包括晉城市(42 nmol·mol-1)和陽(yáng)泉市(41 nmol·mol-1)；O3濃度最低的地級(jí)市是呂梁市(24 nmol·mol-1)，太原市O3濃度也較低(29 nmol·mol-1)。造成O3濃度區(qū)域分布不均的原因一方面與不同地級(jí)市的O3前體物VOCs和NOx排放量有關(guān)，長(zhǎng)治市、晉城市、陽(yáng)泉市的工業(yè)(尤其是VOCs排放量大的化工行業(yè))發(fā)達(dá)，排放到空氣中的VOCs和NOx會(huì)生成O3，造成O3濃度升高；另一方面與不同城市的位置相關(guān)，位于山西省南部地區(qū)的地級(jí)市溫度高于北部地區(qū)，有利于光化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，O3濃度會(huì)高于其他地區(qū)。

圖2顯示，全省環(huán)境空氣中O3濃度呈明顯的單峰分布，總體呈現(xiàn)白天高、夜間低的特征。O3濃度最低值出現(xiàn)在07：00(18 nmol·mol-1)，隨著日出后的光照增強(qiáng)、溫度上升和排放到空氣中的O3前體物VOCs和NOx的增多，O3濃度逐漸上升，在15：00—17：00達(dá)到全天的峰值(60 nmol·mol-1)；此后，隨著光照的減弱和溫度的下降，O3的消耗速率遠(yuǎn)高于產(chǎn)生速率，O3濃度不斷降低，至07：00達(dá)到最低值。山西省各地級(jí)市整體O3的日變化情況與之前在山西省太原市等地發(fā)現(xiàn)的變化趨勢(shì)一致[27]。

誤差為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

在冬小麥的生長(zhǎng)期(3—5月)，各地級(jí)市不同月份的O3變化趨勢(shì)(圖3)可以看出，隨著3—5月溫度上升，山西省各地級(jí)市的O3濃度均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。全省3、4、5月O3的平均濃度分別為29、34和48 nmol·mol-1，4月和5月O3濃度較3月和4月分別上升19.4%和40.7%。其中，3、4、5月O3濃度最高的城市分別為晉城市(35 nmol·mol-1)、忻州市(40 nmol·mol-1)和長(zhǎng)治市(56 nmol·mol-1)。4月忻州市的O3濃度為40 nmol·mol-1，較3月(27 nmol·mol-1)上升48.7%，高于其他城市；5月太原市的O3濃度為42 nmol·mol-1，較4月(25 nmol·mol-1)上升65.9%，高于其他城市。

2.2 O3 污染對(duì)山西省冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響

山西省不同地區(qū)的M7指數(shù)和AOT40指數(shù)如圖4所示。山西省不同縣(市、區(qū))的M7為48～53 nmol·mol-1，平均值為50 nmol·mol-1；各地級(jí)市的M7為 49～52 nmol·mol-1，其中呂梁市最小(49 nmol·mol-1)，陽(yáng)泉市、長(zhǎng)治市、晉城市最大(52 nmol·mol-1)。不同縣(市、區(qū))的A40為13～20 μmol·mol-1，平均值為18 μmol·mol-1；各地級(jí)市的A40為15～20 μmol·mol-1，其中呂梁市最小(15 μmol·mol-1)，晉城市最大(20 μmol·mol-1)。山西省A40(均值18 μmol·mol-1)大于長(zhǎng)三角地區(qū)(4.3～15.82 μmol·mol-1)，顯示山西省在冬小麥生長(zhǎng)階段的O3污染較重?？傮w來(lái)看，在冬小麥生長(zhǎng)期間，山西省M7和A40的空間分布情況與O3的平均濃度分布基本一致。

誤差為數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

結(jié)合M7、AOT40與冬小麥相對(duì)產(chǎn)量之間的響應(yīng)方程，進(jìn)一步計(jì)算山西省各縣冬小麥的相對(duì)產(chǎn)量損失和產(chǎn)量損失，將各地級(jí)市每個(gè)縣(市、區(qū))的產(chǎn)量損失累加，使用產(chǎn)量損失數(shù)據(jù)和實(shí)際產(chǎn)量計(jì)算每個(gè)地級(jí)市的相對(duì)產(chǎn)量損失；進(jìn)一步將所有地級(jí)市的產(chǎn)量損失累加，得到山西省冬小麥的產(chǎn)量損失和相對(duì)產(chǎn)量損失(圖5)。O3污染對(duì)山西省冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響為7.87%(M7指數(shù)法)～24.28%(AOT40指數(shù)法)。采用2種方法計(jì)算O3對(duì)山西省各地級(jí)市冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響，結(jié)果存在一定的差異，與之前在長(zhǎng)三角[18]、東亞[25]等地的研究結(jié)果相似。使用M7指數(shù)法計(jì)算得到全省相對(duì)產(chǎn)量損失的范圍為6.99%～8.41%，平均值為7.87%；使用AOT40指數(shù)法得到全省相對(duì)產(chǎn)量損失的范圍為20.79%～26.00%，平均值為24.28%。金明紅[11]在河北開展的OTC試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)冬小麥生產(chǎn)過程中AOT40指數(shù)達(dá)到23 μmol·mol-1時(shí)，可造成冬小麥減產(chǎn)30%，筆者研究結(jié)果與之基本一致。兩種方法結(jié)果的差異反映了方法本身的特點(diǎn)，M7指數(shù)法反映的是O3暴露濃度對(duì)冬小麥的生長(zhǎng)影響，而AOT40指數(shù)法反映的是O3暴露劑量導(dǎo)致的長(zhǎng)期累積效應(yīng)，因此AOT40指數(shù)法更能反映在冬小麥生長(zhǎng)期O3暴露對(duì)產(chǎn)量的影響[14]。

圖4 山西省冬小麥生長(zhǎng)期O3暴露濃度的M7指數(shù)和AOT40指數(shù)空間分布特征

使用M7指數(shù)法計(jì)算得到山西省相對(duì)產(chǎn)量損失平均值為7.87%，高于較早在全球(3.9%)、中國(guó)(6%)、日本(7%)和長(zhǎng)三角(5.7%)的研究結(jié)果，略低于在韓國(guó)(8.8%)的研究結(jié)果[15-16,18]；使用AOT40指數(shù)法計(jì)算得到的山西省相對(duì)產(chǎn)量損失平均值(24.28%)高于較早在全球(15.4%)、江蘇省(23.9%)的研究結(jié)果，略低于長(zhǎng)三角(25.5%)的研究結(jié)果[12,16,18]。兩種方法的結(jié)果均表明，與其他地區(qū)相比，O3對(duì)山西省冬小麥產(chǎn)量的影響比較嚴(yán)重。

使用M7指數(shù)和AOT40指數(shù)法計(jì)算O3對(duì)山西省各地級(jí)市冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響結(jié)果趨勢(shì)基本一致，相對(duì)產(chǎn)量損失影響最大均出現(xiàn)在晉城市，兩種方法得到的相對(duì)產(chǎn)量損失分別達(dá)到8.41%和26.00%；此外，在O3濃度較高的長(zhǎng)治市、陽(yáng)泉市和運(yùn)城市，O3對(duì)冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響均超過全省平均值。使用M7指數(shù)和AOT40指數(shù)法計(jì)算O3對(duì)山西省各地級(jí)市冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響最小值(除無(wú)冬小麥種植的大同市)均出現(xiàn)在呂梁市，兩種方法得到的相對(duì)產(chǎn)量損失分別達(dá)到6.99%和20.79%。

2.3 O3污染導(dǎo)致的山西省冬小麥產(chǎn)量損失和直接經(jīng)濟(jì)損失

使用M7指數(shù)法和AOT40指數(shù)法分別計(jì)算O3污染對(duì)山西省各地級(jí)市冬小麥產(chǎn)量損失和經(jīng)濟(jì)損失的影響。表1顯示，O3污染導(dǎo)致的山西省冬小麥產(chǎn)量損失為236 943.07 t(M7指數(shù)法)～889 176.97 t(AOT40指數(shù)法)，帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失為55 918.57 萬(wàn)元(M7指數(shù)法)～209 845.77萬(wàn)元(AOT40指數(shù)法)。O3污染導(dǎo)致的山西省冬小麥產(chǎn)量損失已經(jīng)關(guān)乎山西省的糧食安全問題，應(yīng)該引起重視。

運(yùn)城市由于O3污染導(dǎo)致的冬小麥產(chǎn)量損失和經(jīng)濟(jì)損失最大，使用M7指數(shù)法和AOT40法計(jì)算的產(chǎn)量損失分別為129 822.02和488 853.74 t，因此帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到30 638.00萬(wàn)和115 369.48 萬(wàn)元。雖然O3污染導(dǎo)致的運(yùn)城市冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失低于晉城市、長(zhǎng)治市和陽(yáng)泉市，但因?yàn)檫\(yùn)城市是山西省主要冬小麥產(chǎn)區(qū)，導(dǎo)致運(yùn)城市冬小麥的產(chǎn)量損失和直接經(jīng)濟(jì)損失最大。

類似的情況也發(fā)生在臨汾市，雖然相對(duì)產(chǎn)量損失低于全省平均值，但其產(chǎn)量損失和直接經(jīng)濟(jì)損失僅次于運(yùn)城市。陽(yáng)泉市雖然O3污染導(dǎo)致的冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失較高，但由于冬小麥產(chǎn)量低，導(dǎo)致其產(chǎn)量損失和直接經(jīng)濟(jì)損失較少。

圖中橫線分別為M7和AOT40指數(shù)法得到的各地市冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失率的平均值。

表1 O3污染對(duì)山西省冬小麥產(chǎn)量損失和直接經(jīng)濟(jì)損失的影響

2.4 研究結(jié)果的不確定性

(1)研究中使用的O3觀測(cè)數(shù)據(jù)是各個(gè)市區(qū)的數(shù)據(jù)，而大部分地區(qū)的O3數(shù)據(jù)都是通過插值方法得到的。研究顯示，農(nóng)村和郊區(qū)的O3由于消耗較少導(dǎo)致濃度高于城市，因此得到的M7指數(shù)和AOT40指數(shù)可能會(huì)偏低，其所導(dǎo)致的相對(duì)產(chǎn)量損失和產(chǎn)量損失計(jì)算結(jié)果也會(huì)偏低[18]。

(2)M7指數(shù)法和AOT40指數(shù)法分別采用由美國(guó)和歐洲科學(xué)家開發(fā)的作物污染物影響評(píng)價(jià)模型，主要是考慮了O3暴露濃度和暴露劑量對(duì)冬小麥的影響，未進(jìn)一步考慮作物本身抗性、氣候變化等因素的影響[28]，結(jié)果會(huì)存在一定的不確定性。

(3)研究中使用的M7指數(shù)法和AOT40指數(shù)法采用的效應(yīng)公式均為引用其他研究，未進(jìn)行本地化實(shí)驗(yàn)，尤其是針對(duì)本地冬小麥品種進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。已有研究表明，魯西北地區(qū)冬小麥的O3耐受性要明顯強(qiáng)于文獻(xiàn)報(bào)道的研究結(jié)果[19]。因此，研究結(jié)果可能會(huì)高估相對(duì)產(chǎn)量損失和產(chǎn)量損失。

3 結(jié)論

在冬小麥的生長(zhǎng)期(3—5月)，山西省O3平均濃度為37 nmol·mol-1，濃度最高的地級(jí)市是長(zhǎng)治市、晉城市和陽(yáng)泉市。山西省M7指數(shù)和AOT40指數(shù)的空間分布情況與O3的平均濃度分布情況基本一致，各地級(jí)市的M7指數(shù)在49～52 nmol·mol-1之間，其中陽(yáng)泉市、長(zhǎng)治市、晉城市的M7指數(shù)最大；AOT40指數(shù)在15～20 μmol·mol-1之間，其中晉城市的AOT40指數(shù)最大。O3污染對(duì)山西省冬小麥相對(duì)產(chǎn)量損失的影響為7.87%(M7指數(shù)法)～24.28%(AOT40指數(shù)法)，導(dǎo)致山西省冬小麥產(chǎn)量損失為236 943.07 t(M7指數(shù)法)～889 176.97 t(AOT40指數(shù)法)，帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失為55 918.57萬(wàn)元(M7指數(shù)法)～209 845.77萬(wàn)元(AOT40指數(shù)法)。研究結(jié)果顯示，O3對(duì)山西省冬小麥的生長(zhǎng)影響較大，已經(jīng)成為影響產(chǎn)量的重要因素。因此，面對(duì)嚴(yán)峻的O3污染形勢(shì)，必須采取必要的措施，降低O3前體物NOx和VOCs的排放，從而降低環(huán)境空氣中的O3濃度，減少因O3污染所造成的農(nóng)業(yè)損失。