热带森林对陆地碳（C）平衡具有巨大的影响，但仍不确定气候变化对热带森林碳循环的影响。尽管气候变化对地下碳过程的影响已受到越来越多的关注，仍缺乏从生态系统尺度研究增温和降雨年际变化的交互作用对地上和地上碳过程的影响。因此，迫切需要进一步量化温度和降水及其交互作用对热带森林碳输入、循环和损失的影响。
鉴于此，我院生态学博士后流动站研究人员与美国农业部林务局和夏威夷大学研究人员，利用位于美国夏威夷岛的海拔梯度，选择了9个严格控制的（一致的植被、地质、土壤类型和年龄、土壤水分有效性和干扰历史等）年均温度（MAT）为5.2℃梯度上的热带山地潮湿森林，对地上凋落物和地表CO2通量（FS）进行了量化。采用了连续5年的测量数据，并结合此期间年降雨量稳步增加现象，以便：（1）估算地下碳通量（TBCF）；（2）研究降雨年际变化如何改变地上和地下碳通量的温度敏感性（Q10）；（3）量化林分尺度上C分配对温度和降雨变化的响应。研究结果表明：多年平均的FS、凋落物和TBCF与MAT呈线性正相关关系，分别占通量变化率的49％、47％和46％；年降雨量增加，降低了TBCF和FS，但增加了地上凋落物，其模式代表了对下降光的交互响应。此外，FS、凋落物和TBCF的温度敏感性随年降雨量的增加而降低，这些通量在最干燥年份的温度敏感性最高，而在最湿年份的温度敏感性最低，说明降雨变化能够调控热带森林地下碳过程对气候变暖的响应程度。这些发现支持以下结论：对于热带山地潮湿森林，光、水和养分有效性相互作用会强烈影响森林生产力（litterfall + TBCF），以及地上和地下碳通量对MAT升高的敏感性和C分配模式（TBCF：[litterfall + TBCF]）。
研究结果以“Interannual Variation in Rainfall Modulates Temperature Sensitivity of Carbon Allocation and Flux in a Tropical Montane Wet Forest”为题在线发表于生态环境类权威期刊Global Chang Biology（IF=8.555，SCI一区）。我院生态学博士后科研流动站吕茂奎博士为第一作者，美国农业部林务局Christian P. Giardina研究员为通讯作者，夏威夷大学Creighton M. Litton教授为共同作者，研究得到了美国国家科学基金和中国国家自然科学基金的资助。
图1生态系统尺度上碳过程对降雨年际变化和年平均气温升高的响应
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.15664
