西双版纳热带雨林碳汇的长期增长趋势

　　 相关 论文 以 “ Increase in carbon sink in a protected tropical seasonal rainforest in southwestern China over 20 years ” 为题发表于 国际权威期刊 Agricultural and Forest Meteorology 上

　　

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）全球变化研究组基于涡度相关技术，对云南西双版纳热带季节性雨林开展了长达20年的碳通量观测研究。近期的研究通过分析整合长期的通量观测数据发现这片受保护的原始热带雨林在过去20年间持续扮演着稳定的碳汇角色，年均净生态系统生产力（NEP）达157.9 ± 56.7gC m-2，且碳汇能力呈现显著增强趋势，年增长率达3.4%。该研究为深入理解热带森林碳循环机制及其对气候变化的响应提供了宝贵的第一手数据。

西双版纳热带季节性雨林位于热带亚洲北缘，受印度季风影响，具有明显的干雨季节交替。研究发现，该森林的碳汇功能呈现出强烈的季节性差异：高达93.9%的年碳汇发生在干季，尤其是雾凉季（11月至次年2月），其碳吸收能力甚至超过光照较强但水分胁迫更明显的干热季（3–4月）。雨季由于高温高湿促进植被生长和呼吸作用同步增强，生态系统接近碳平衡状态，碳汇作用微弱。

研究进一步揭示，碳汇能力的增强主要源于总初级生产力（GPP）的增加，其增速略高于生态系统呼吸（Reco）。干季期间，光合有效辐射（PAR）的增加以及降水输入的变化，共同促进了植被光合作用的提升，从而推动了碳汇的增长。特别是雾凉季辐射条件的改善和干季降水分配的调整，对维持和增强该时期的碳吸收起到关键作用。研究也发现，干旱事件（如2009年和2014年）后的几年内，碳汇能力会出现短暂下降，表明该生态系统对水分变化十分敏感。

该成果凸显了严格保护下的原始热带雨林在长期固碳方面的重要潜力，也为全球热带地区碳收支评估及基于自然的气候变化解决方案提供了关键科学依据。相关论文以“Increase in carbon sink in a protected tropical seasonal rainforest in southwestern China over 20 years”为题发表于国际权威期刊Agricultural and Forest Meteorology上。版纳植物园全球变化研究组已毕业硕士研究生刘雅琪和博士后焦麟杰为共同第一作者，Gnanamoorthy Palingamoorthy副研究员和宋清海研究员为共同通讯作者。该研究在数据采集和分析过程中得到了西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站的大力支持，研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院国际合作项目、中国博士后科学基金等多个项目的支持。

图1. 2003 - 2022年碳通量的时间变化。实线表示显著趋势，虚线表示不显著趋势。“CL”、“R”和“FC”分别表示旱季清明期、旱季雨季和旱季雾凉期。垂直灰线表示基于SPEI的从潮湿到干燥条件的转换时间。

图2. 西双版纳热带季节雨林碳利用效率(CUE)。 (a) CUE的季节格局；(b) CUE和生物量的年际变化。CUE使用NEP/GPP计算。每5年的生物量数据由西双版纳热带雨林生态系统站（http://bnf.cern.ac.cn/）提供。灰色阴影表示雨季的持续时间。