大氣臭氧層空洞是人類上面臨的全球性環(huán)境問題之一。臭氧層衰減導致更多的紫外輻射-B(UV-B)到達地球表面,能夠直接破壞生物細胞和DNA,對人類健康及其賴以生存的生物圈造成不利后果。針對這一重大問題,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)臭氧環(huán)境影響評估委員會,每年邀請全球光生物學和光化學等領域的科學家,系統(tǒng)評估與撰寫臭氧層損耗及地表紫外線輻射變化帶來的最新環(huán)境影響,以評價全球在臭氧層保護方面的工作成效,為世界各國制定可持續(xù)發(fā)展政策提供重要理論依據(jù)。
針對臭氧層損耗和氣候變化這兩大全球環(huán)境問題的交互作用,2020年該委員會特邀了來自19個國家的46位科學家,于2020年7月-10月期間,圍繞以下8個核心章節(jié)進行了深入討論和評估:(1)臭氧層、紫外輻射與氣候交互作用;(2)人類健康;(3)陸地生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性;(4)水生生態(tài)系統(tǒng);(5)生物地球化學循環(huán);(6)空氣質量;(7)生活用途材料損耗;(8)新冠病毒、紫外輻射與蒙特利爾議定書的關聯(lián)性。
基于在冠層太陽光譜生物學研究方面取得的系列成果,沈陽生態(tài)所王慶偉研究員受到環(huán)境影響評估委員會主席Janet Bornman教授的邀請,參與討論和撰寫了2020年度環(huán)境影響報告中“陸地生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性”章節(jié)內容(圖1)。王慶偉從冠層光譜生物學的角度,將UV-B與其他波段的影響融為一個譜系,前瞻性地探討了冠層光譜變化與林下植物可塑性適應策略(圖2),強調氣溶膠、霧霾及植被覆蓋變化對冠層光譜的干擾,將在森林生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)健康方面可能造成深遠影響。
在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)方面,王慶偉從UV-B及其他光譜分區(qū)的光化學作用出發(fā),對光降解相關研究進行了系統(tǒng)整合,建立了光降解區(qū)域規(guī)律的理論框架(圖3),為全球碳收支評估中“失蹤的碳損失”研究提供了新的線索。報告內容引起了與會代表的極大關注,這是我國學者在1987年UNEP成立環(huán)境影響評估委員會以來“陸地生態(tài)系統(tǒng)”章節(jié)的首位華人撰寫者,提高了我國在該領域的影響力。
會議最后將8個章節(jié)內容進行匯編,形成了以“Environmental effects of stratospheric ozone depletion, UV radiation, and interactions with climate change: UNEP Environmental Effects Assessment Panel, Update 2020”為主題的評估報告。UNEP于2020年12月向所有成員國發(fā)布了該報告的“決策者簡要版”,為各國政府制定環(huán)境政策提供科學向導;并于2021年2月15日以學術論文形式在指定學術期刊Photochemical & Photobiological Sciences向全球科研界公開發(fā)布,以促進相關領域內的國際合作,為解決全球相關環(huán)境問題提供理論基礎。