热林所在揭示热带山地雨林碳交换对气候变化的 响应研究方面取得进展

图1 海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测站示意图

图2 热带山地雨林生物物理因子对碳通量的影响

图3 热带山地雨林环境因子与碳通量的因果关系

热带森林储存了约25%的陆地碳储量，在全球碳循环中发挥着关键作用。然而，在气候变化加剧、极端气候事件频发的背景下，热带森林碳交换如何响应环境变化存在较大不确定性。热林所尖峰岭生态站基于海南尖峰岭热带山地雨林12年的CO₂通量观测数据，系统揭示了热带山地雨林碳通量的关键调控过程及其对极端事件的响应，为热带森林生态系统的可持续管理提供科学依据。

研究结果表明，热带山地雨林在12年间表现为碳汇，净初级生产力（NEP）为368±121 g C m^-2yr^–¹。碳通量呈现明显的季节与年际变化。雨季总初级生产力（GPP）与生态系统呼吸（ER）均高于旱季，但雨季NEP较旱季降低18%，归因于气温升高对ER的促进作用超过了对GPP的影响。在季节上，GPP主要受日光诱导叶绿素荧光、气温与太阳辐射控制，ER主要受气温与日光诱导叶绿素荧光影响，NEP则由气温与太阳辐射主导。年GPP、ER和NEP均呈增加趋势。在年际尺度上，气温是影响GPP、ER与NEP的最关键因子，其次为日光诱导叶绿素荧光、降水与太阳辐射。台风通过物理途径显著降低了GPP和NEP，而对ER的影响甚微。干旱总体上显著促进GPP与ER，而2006年发生的严重干旱则导致GPP、ER与NEP分别下降11%、12%与8%。该研究填补了长时间尺度中国热带雨林CO2通量的研究不足，将有助于加深对森林碳动态的理解和预测。

相关成果以《Carbon exchange in a tropical montane rainforest: Annual budgets, drivers, and anomalies》为题，发表在农林科学一区期刊《Agricultural and Forest Meteorology》。热林所刘沛荣博士为第一作者，陈德祥研究员为通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金、尖峰岭生态站运行费、海南省自然科学基金等项目的资助。