中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)全球變化研究組基于渦度相關技術，對云南西雙版納熱帶季節(jié)性雨林開展了長達20年的碳通量觀測研究。近期的研究通過分析整合長期的通量觀測數據發(fā)現這片受保護的原始熱帶雨林在過去20年間持續(xù)扮演著穩(wěn)定的碳匯角色，年均凈生態(tài)系統(tǒng)生產力(NEP)達157.9 ± 56.7gC m-2，且碳匯能力呈現顯著增強趨勢，年增長率達3.4%。該研究為深入理解熱帶森林碳循環(huán)機制及其對氣候變化的響應提供了寶貴的第一手數據。

西雙版納熱帶季節(jié)性雨林位于熱帶亞洲北緣，受印度季風影響，具有明顯的干雨季節(jié)交替。研究發(fā)現，該森林的碳匯功能呈現出強烈的季節(jié)性差異：高達93.9%的年碳匯發(fā)生在干季，尤其是霧涼季(11月至次年2月)，其碳吸收能力甚至超過光照較強但水分脅迫更明顯的干熱季(3–4月)。雨季由于高溫高濕促進植被生長和呼吸作用同步增強，生態(tài)系統(tǒng)接近碳平衡狀態(tài)，碳匯作用微弱。

研究進一步揭示，碳匯能力的增強主要源于總初級生產力(GPP)的增加，其增速略高于生態(tài)系統(tǒng)呼吸(Reco)。干季期間，光合有效輻射(PAR)的增加以及降水輸入的變化，共同促進了植被光合作用的提升，從而推動了碳匯的增長。特別是霧涼季輻射條件的改善和干季降水分配的調整，對維持和增強該時期的碳吸收起到關鍵作用。研究也發(fā)現，干旱事件(如2009年和2014年)后的幾年內，碳匯能力會出現短暫下降，表明該生態(tài)系統(tǒng)對水分變化十分敏感。

該成果凸顯了嚴格保護下的原始熱帶雨林在長期固碳方面的重要潛力，也為全球熱帶地區(qū)碳收支評估及基于自然的氣候變化解決方案提供了關鍵科學依據。相關論文以“Increase in carbon sink in a protected tropical seasonal rainforest in southwestern China over 20 years”為題發(fā)表于國際權威期刊Agricultural and Forest Meteorology上。版納植物園全球變化研究組已畢業(yè)碩士研究生劉雅琪和博士后焦麟杰為共同第一作者，Gnanamoorthy Palingamoorthy副研究員和宋清海研究員為共同通訊作者。該研究在數據采集和分析過程中得到了西雙版納森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站的大力支持，研究工作得到了國家自然科學基金、中國科學院國際合作項目、中國博士后科學基金等多個項目的支持。

圖1. 2003 - 2022年碳通量的時間變化。實線表示顯著趨勢，虛線表示不顯著趨勢?！癈L”、“R”和“FC”分別表示旱季清明期、旱季雨季和旱季霧涼期。垂直灰線表示基于SPEI的從潮濕到干燥條件的轉換時間。

圖2.西雙版納熱帶季節(jié)雨林碳利用效率(CUE)。(a) CUE的季節(jié)格局;(b) CUE和生物量的年際變化。CUE使用NEP/GPP計算。每5年的生物量數據由西雙版納熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)站(http://bnf.cern.ac.cn/)提供?；疑幱氨硎居昙镜某掷m(xù)時間。