作为滨海“蓝碳”生态系统之一的红树林具有强大的碳汇功能，在吸收大气二氧化碳、减缓全球气候变化等方面发挥着重要作用。由于缺乏长期监测资料，在分析红树林生态系统通量的环境驱动因素时，通常会基于短期的观测结果作为数据参考，导致获得的研究结论具有很大的不确定性。因此，红树林生态系统碳、水通量的季节变异、驱动机制，以及环境驱动因子的长期趋势等问题还未得到全面分析，有待进一步评估与验证。

针对上述问题，清华大学地学系林光辉教授课题组基于涡度协方差观测技术，自2009年起，在广东湛江红树林国家级自然保护区核心区（高桥片区）开展了长期连续的二氧化碳和水通量监测（图1）。研究基于10年的长时间序列亚热带红树林碳水通量数据集，探讨了亚热带红树林碳、水通量的季节变化格局、驱动机制与环境驱动因子的长期趋势，为构建红树林的碳、水通量模型以及验证其年际变化提供了新的参考依据。

图1 研究区示意图：(a)广东湛江红树林国家级自然保护区位置；(b)高桥红树林通量站景观；(c)十年间的风速分布情况；(d)涡度协方差通量塔足迹等值线

结果表明，十年间，高桥亚热带红树林是一个强大、稳定的大气二氧化碳净汇（图2），每年的净生态系统生产力（NEP）在622.5至832.8 g C m^-2 year^-1之间。年蒸散发（ET）介于934.6至1004.9 mm year^-1之间。在季节变化方面，红树林的ET显示出一致的季节差异，始终表现为湿季高于干季。相比之下，NEP却未表现出一致的季节差异。这主要是由于不同季节环境主导因素的不同，以及因子影响强度变化的差别（图3）。具体而言，在干季，太阳总辐射和饱和水汽压差是控制红树林NEP的主要因素；而在湿季，NEP则受到太阳总辐射、饱和水汽压差、气温和潮汐淹没时间的综合影响。此外，长期的监测研究还发现，太阳总辐射在过去十年间对红树林NEP和ET的相对重要性显著增加，而潮汐淹没时间的影响在此期间显著降低（图4）。

图2 十年间高桥红树林碳、水通量的时间变化规律（灰色阴影表示湿季，之间为干季）

图3 环境因子对干季和湿季红树林净生态系统生产力（NEP）的路径分析结果

图4 环境因子对红树林净生态系统生产力（NEP）的标准化重要性在十年内的变化趋势

相关研究以“Temporal variations of carbon and water fluxes in a subtropical mangrove forest: Insights from a decade-long eddy covariance measurement”（亚热带红树林碳、水通量的时间变化： 来自十年涡度协方差测量的认识）为题，近日发表在Agricultural and Forest Meteorology（农林气象）期刊上。

清华大学地学系博士研究生苟睿坤为论文第一作者，地学系林光辉教授为论文的通讯作者。文章合作作者包括瑞士苏黎世联邦理工学院Nina Buchmann教授及团队、香港科技大学（广州）迟进舒助理教授、瑞士联邦森林雪地和景观研究所罗云鹏博士、苏黎世联邦理工学院莫李东博士、中南林业科技大学卢伟志副教授、中共山东省委党校崔晓伟博士、广东湛江红树林国家级自然保护区管理局高级工程师陈粤超和林广旋、澳大利亚国立大学梁杰博士、瑞典农业科学大学彭海军博士和美国环境科学协会郭婕敏，以及地学系博士毕业生孟宇辰、博士研究生宋姗姗。研究得到了国家重点研发计划项目（2019YFA060604）及深圳市高校稳定支持重点项目（WDZC20200819173345002）等资助。

论文标题：

Gou, R., Buchmann, N., Chi, J., Luo, Y., Mo, L., Shekhar, A., Feigenwinter, I., Hörtnagl, L., Lu, W., Cui, X., Meng, Y., Song, S., Lin, G., Chen, Y., Liang, J., Guo, J., Peng, H., Lin, G., 2023. Temporal variations of carbon and water fluxes in a subtropical mangrove forest: Insights from a decade-long eddy covariance measurement. Agricultural and Forest Meteorology 343, 109764.

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168192323004549

供稿：苟睿坤、林光辉

编辑：王佳音

审核：张强