亚热带岛屿生态系统的森林碳交换动态与综合碳预算

《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》：Forest Carbon Exchange Dynamics and Integrated Carbon Budget of a Subtropical Island Ecosystem

　　**摘要**

岛屿生态系统处于气候变化的前沿，然而由于直接的大规模生态系统观测数据稀缺，其陆地碳交换量仍未得到充分量化。基于2024年全年在中国东海一个代表性岛屿（大陈岛）的森林生态系统中对净生态系统交换量（NEE）的涡度协方差测量，我们分析了碳流量的季节性变化并确定了其主要驱动因素。通过多种互补方法进一步确定了年度森林碳汇量，并将其纳入岛屿规模的碳预算评估中。该岛屿森林的NEE表现出明显的季节性变化：雨季的净碳吸收量高于旱季。在这两个季节中，短波向下辐射是NEE时间变化的主要驱动因素。研究结果表明，该岛屿森林具有碳汇功能，不同方法估算的净碳吸收量范围为55.6至114.4克碳/平方米·年；而基于年龄-生物量曲线方法模型的潜在生物量累积上限为262.6±57.5克碳/平方米·年。然而，来自森林和渔业相关的蓝碳（2564.1–4060.0吨二氧化碳/年）的总碳汇量通常不足以抵消大陈岛的人为排放量（4363.8–5450.8吨二氧化碳/年）。我们的发现为岛屿森林作为重要碳汇提供了直接观测证据，但也表明，如果不大幅减少排放，它们不太可能完全补偿当地排放。本研究为评估小岛屿的碳预算提供了一个框架，从而为实现碳中和的综合性二氧化碳去除策略提供了参考。

**通俗语言总结**

小岛屿在气候变化缓解中日益重要，但我们对其生态系统能吸收多少碳仍知之甚少。2024年，我们测量了中国东海大陈岛上大气与森林之间的碳交换情况。研究发现，森林在雨季吸收的碳量多于旱季，辐射是控制碳吸收短期变化的主要因素。综合多种方法，总体上该岛屿森林起到了碳汇的作用。然而，将森林和渔业相关蓝碳吸收的碳总量与岛上人类活动释放的二氧化碳相比，自然碳汇量通常不足以完全抵消排放。这些结果表明，岛屿森林有助于从大气中去除二氧化碳，但仅靠自然碳汇可能无法实现小岛屿的碳中和。我们的研究为了解岛屿上的碳循环提供了新的实地证据，并为评估岛屿规模的碳预算和碳去除策略提供了实用框架。

**利益冲突**
作者声明与本研究无相关利益冲突。

**数据与脚本的可用性**
支持本研究结果的数据和脚本可在Zenodo存储库中获取（Han, Zhao, & Li, 2026）。

**参考文献**
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