海南岛红树林生态系统总初级生产力分布格局及形成机制

红树林具有较高的光合速率和较低的光补偿点,表现出较高的总初级生产力(gross primary production,GPP),是“蓝碳”的重要组成。准确估算区域红树林生态系统GPP,并量化其限制因素贡献对于我国实现“双碳”目标具有重要意义。该文以海南岛红树林生态系统为研究对象,利用哨兵-2(Sentinel-2)影像和环境因子数据,基于红树植被光合作用-光能利用效率(MVP-LUE)模型估算了2016—2020年期间海南岛红树林生态系统GPP,并探究其时空分布格局及形成机制。结果表明:(1)在研究期间,海南岛红树林生态系统年GPP呈现出增长趋势,在空间上呈现出东部高于西部、北部高于南部的分布格局。(2)在形成机制上,海南岛红树林生态系统月均GPP时空分布格局受到多气象因素的综合影响,年内季节性上GPP在“旱→雨”过渡期随着空气温度(air temperature,T air)的限制降低和光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)与海水温度的促进作用,展现出较高的GPP;旱季中期T air低,对GPP限制严重,但随着纬度的降低,红树林生态系统GPP受T air限制的程度被减弱;雨季则因较高的云覆盖而使PAR成为GPP的限制因素。该研究结果为评估区域红树林对全球碳循环的贡献提供了基础数据,为揭示影响红树林生态系统碳动态的关键环境因素提供了理论支撑。