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本文聚焦巴西卡廷加季节性干燥热带森林（SDTFs）。通过涡度相关技术，量化评估不同土壤和气候条件下其 CO2交换的变化。研究发现，卡廷加是高效碳汇，碳利用效率（CUE）较高，为理解其碳汇作用提供重要依据。
引言
大气中 CO2浓度上升严重影响陆地生态系统，而陆地生态系统作为碳汇，能吸收 CO2缓解影响。碳利用效率（CUE）可评估生态系统作为碳汇的效率和能力，其定义为净生态系统生产力（NEP）与总初级生产力（GPP）之比。了解陆地碳汇吸收 CO2的年际变化机制，对提高气候预测可靠性至关重要。
季节性干燥热带森林（SDTFs）的全球碳动态受温度、降雨分布和降雨脉冲事件等影响，水分可用性对其生态系统物候行为也很关键。在卡廷加生物群落，这是新热带地区唯一被认可的功能性 SDTF，植被覆盖季节性受降水强烈影响，例如叶面积指数（LAI）在旱季和雨季差异很大，LAI 影响生态水文过程。
卡廷加生物群落的季节性变化调节着年度碳平衡，其植被覆盖受土壤类型和水分可用性共同影响，形成土壤 - 植被关联。同一生物群落内不同区域蒸散（ET）存在差异，干旱生态系统对水分可用性变化敏感，是气候变化的 “哨兵”。
卡廷加生物群落是南美洲最大的 SDTF，物种丰富，具有重要生态意义，但面临环境退化且研究不足，尤其是 CO2交换方面。此前关于卡廷加 CO2动态的研究存在局限性，多基于单个站点，未分析不同降水年份的 CUE。卡廷加地理分布受土壤和气候条件影响，形成不同植物地理区域，各区域植被对环境变化响应不同。本研究旨在通过多站点分析，量化评估不同土壤和气候条件下卡廷加的年度碳通量和 CUE，确定其在不同降水年份作为 CO2源或汇的状态。
卡廷加数据集
本研究依据微气象塔地理位置和 Moro 等人定义的植物地理区域描绘卡廷加生物群落。利用分布在卡廷加不同区域的 5 座涡度相关（EC）通量塔测量净生态系统交换（NEE），GPP 和生态系统呼吸（Reco）由 NEE 数据划分得出。研究区域包括向大西洋森林过渡的阿格雷斯特交错带（卡廷加坎皮纳格兰德）等。
天气条件和植被覆盖变化
研究期间，所有站点的累积年降水量（Prec）、年平均气温（Ta）和相对湿度（RH）观测值及气候平均值记录在表 3 中。实验期间观测到的降水量低于 1991 - 2020 年的气候平均值。2013 年卡廷加坎皮纳格兰德（CCG）降水量最高（670mm），其他年份较低。
数据主要分析期处于巴西东北部极端干旱背景下，受厄尔尼诺 - 南方涛动（ENSO）暖相位和北大西洋海表温度正异常共同影响，导致热带辐合带（ITCZ）北移，该地区降水减少。
总结和结论
本研究为降水的季节性和年际变化如何改变研究区域碳吸收提供了新证据，对量化巴西半干旱地区卡廷加季节性干燥热带森林的碳平衡有重要贡献。2013 - 2019 年，包括极端干旱年份，卡廷加都是大气 CO2的高效碳汇，凸显了气象因素的关键作用。
