云南森林生态系统碳交换及其对温度和水分变化的响应

森林生态系统在全球碳循环中发挥着越来越重要的作用，其对气候变化的作用和响应是全球变化研究的核心问题。云南作为第二大林区——西南地区的主要组成部分，其拥有巨大的森林碳储量。因此，研究不同温、湿条件下云南森林生态系统碳交换的现状及时空特征，探讨其对气候变化的响应具有重要的理论和实际意义，其可为不同森林生态系统碳源-汇能力的评价提供基础数据，为预测森林生态系统碳交换对未来气候变化的响应和区域生态系统政策的制定和实施提供支持。

版纳植物园全球变化研究组博士研究生费学海在导师张一平研究员的指导下，利用云南不同温、湿梯度条件下4类森林生态系统（元江稀树灌草丛（YJ）、西双版纳热带雨林（XSBN）、哀牢山亚热带常绿阔叶林（ALS）和丽江亚高山针叶林（LJ）生态系统）的29个站点年连续观测的通量及气象观测数据，分析得到了4类森林生态系统碳交换现状、时间动态和空间格局；探究了生态系统碳交换的主要影响因子。研究发现：1）云南4类典型森林生态系统都呈现碳汇功能（多年平均NEE年总量分别为–1.28 ± 0.27、–1.25 ± 0.68、–7.02 ± 1.05和 –4.05 ± 0.41 tC ha–1yr–1），但具有较大的空间变异性，4类典型森林生态系统的平均年NEE值为–3.40 ± 2.75 tC ha–1yr–1，表明云南森林森林生态系统在区域碳循环中扮演非常重要的角色；2）4类森林生态系统具有不同的碳汇季节特征，元江稀树灌草丛生态系统碳汇（约84%）主要集中在雨季（5-10月），干季呈碳中性，而西双版纳热带雨林生态系统碳汇基本集中在干季（11-4月），雨季呈碳源；在年均温较低而降雨相对充沛的哀牢山亚热带常绿阔叶林和丽江亚高山针叶林生态系统，则一年四季都呈现碳汇效应；3）月降雨总量对4类典型森林生态系统NEP总影响效应分别为0.46、–0.09、0.12和0.18，而月均温对NEP的总影响效应分别为–0.19、–0.54、0.17和 0.26，表明降雨是影响元江稀树灌草丛生态系统碳汇的关键因子，而影响西双版纳热带雨林生态系统碳汇大小的关键因子是温度。4）在未来气候变化（变暖和降雨减少）的背景下，元江稀树灌草丛生态系统碳汇能力可能会降低，哀牢山亚热带常绿阔叶林和丽江亚高山针叶林生态系统的碳汇能力可能会增加，西双版纳热带雨林生态系统的碳汇能力变化具有不确定性。

研究结果以Carbon exchanges and their responses to temperature and precipitation in forest ecosystems of Yunnan, Southwest China为题，在线发表在Science of The Total Environment上。

本研究得到了国家自然科学基金与云南省政府联合项目（U1602234和U1202234）、国家自然科学基金项目（41671209）、国家基金重大项目（31290221）等项目的资助。此外还得到西双版纳生态站、哀牢山生态站、元江干热河谷生态站和丽江森林生态系统定位研究站的支持，在此表示衷心感谢。

碳交换年变化动态

气候因子对碳交换的影响