森林生态与碳循环
韩陈晓语, 马育军, 姜传礼, 陈婉婷, 林贻偕, 江晓鹏, 郑政伟, 温茹淑
录用日期: 2026-07-06
森林生态系统CO2通量的准确量化与调控机制解析对理解全球碳循环及应对气候变化具有重要意义。基于广东省梅州市亚热带森林生态系统2024年的完整“净生态系统交换(NEE)-总初级生产力(GPP)-生态系统呼吸(Reco)”时序数据,采用阈值分析、多元回归与小波相干分析相结合的方法,探讨CO2通量的水热耦合调控机制。结果显示:1)研究区呈现明显的CO2净吸收特征,年度NEE≈-403.43 gC/(m2·a),GPP≈1 564.44 gC/(m2·a),Reco≈1 161.01 gC/(m2·a);2)光合有效辐射(PAR)是GPP的主导驱动因子(标准化回归系数β≈0.72,P<0.001),光能利用效率(LUE)受饱和水汽压差(VPD)和气温(TA)共同调控,VPD >1.0 kPa和TA>22 ℃条件下LUE分别降低44.6%和25.3%(P<0.001);3)相对湿度(RH)是Reco的首要调控因子(β≈0.77,P<0.001),RH>80%和TA>22 ℃条件下Reco分别增强57.5%和22.4%(P<0.001),4月CO2呈现净排放特征主要源于持续湿润环境导致呼吸作用增强与光合作用减弱的双重影响;4)GPP与PAR在各时间尺度相干值为0.73~0.97,其中在日尺度和周内尺度高度同步,而在月内尺度滞后约10 h;Reco与RH的相干性和相位稳定性伴随时间尺度延长而显著增强(周内尺度相干值0.71,月内尺度相干值0.99)。综上,水分条件是影响研究区CO2通量的关键因子,其调控作用呈现显著的时间尺度依赖性,这为准确预测区域碳收支对气候变化的响应提供了重要依据。