中国南部岛屿森林自然保护区CO2净生态系统交换及其驱动机制研究

本研究通过涡度协方差（EC）技术揭示了中国南矶群岛岛屿森林的碳交换季节性特征，发现其年净CO2吸收量达-548.6 g C m?2，湿季碳汇能力显著高于干季（p<0.001）。研究阐明了光合有效辐射（PAR）和气温（Tair）是湿季主要驱动因子，而土壤含水量（SWC）在干季起关键调控作用，为季风区岛屿森林应对气候变化提供了重要理论依据。

　　

Highlight

中国南矶群岛岛屿森林展现出显著的碳汇功能，年净CO₂吸收量达-548.6 g C m^?2，其中湿季日均吸收量(-2.0 g C m^?2 day^?1)是干季的2倍。研究发现湿季光合生产力(GPP)对辐射和温度的敏感性显著高于生态系统呼吸(Re)，形成"湿季高碳汇"特征。

Study site

研究地点位于浙江温州南矶群岛国家级海洋保护区（27.476°N, 121.053°E），该亚热带季风岛屿森林受人类活动干扰极小，具有典型的干湿季交替气候特征。

Abiotic variables

环境因子呈现显著季节性差异：湿季光合有效辐射(PAR)达374.77±201.21 μmol m^?2 s^?1，比干季高27.3%；气温(T_air)湿季均值24.76±3.55°C，土壤含水量(SWC)波动与降水季节变化高度同步。

Temporal changes in fluxes

碳通量呈现"双峰"季节动态：湿季累计净吸收量(-1092.3 g C m^?2)占全年66.7%，其GPP对PAR的响应斜率是干季的1.8倍。夜间CO₂排放与温度呈线性正相关，而干季低SWC会显著抑制白天的碳固定。

Conclusions

该研究首次量化了季风岛屿森林的碳交换季节性差异，揭示湿季PAR和T_air是主要驱动因子，干季则受SWC主导。这些发现为预测气候变化下岛屿碳汇功能演变提供了关键参数。