洪泛湖泊碳汇过程在生态系统碳循环与生物地球化学循环中具有重要作用。此类湖泊呈现丰/枯水期周期性交替的动态水文特征，其枯水期消落带植被的快速生长构成重要碳汇机制。气候变化与人类活动通过调控水文节律深刻影响碳汇过程。当前亟需建立洪泛湖泊碳收支的精确量化方法，阐明变化环境下水文动态对洪泛湖泊碳源汇时空格局的调控机制。

    针对这一科学问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全全国重点实验室赵晓松副研究员研究小组，以我国最大洪泛湖泊鄱阳湖为研究对象，耦合长时间序列涡度相关观测数据与随机森林模型，构建了2003–2022年月尺度250米分辨率的CO₂通量数据集（图1），并从水文节律和水文干旱视角揭示了CO₂源汇格局的驱动机制。

    研究发现，鄱阳湖CO₂通量年际变幅为−186至52 gC m⁻² yr⁻¹（负值表示碳汇，正值表示碳源），呈现高度空间异质性（图1）。月尺度上，通量变化与湖泊水域面积及消落带植被指数显著相关，呈现源汇动态转换特征（图2）：丰水期水域扩张增强CO₂排放，枯水期湿地植被固碳主导CO₂汇效应。以往研究多依赖离散采样或短期观测，无法捕捉洪泛湖泊CO₂通量时空变化特征，低估了其碳汇功能。

    水文节律是调控CO₂源汇强度的关键因子：涨水每延迟10天，CO₂吸收量增加19.20 gC m⁻²；退水每提前10天，CO₂吸收量增加11.63 gC m⁻²（图3）。洪泛湖泊CO₂汇对干旱呈现非线性响应特征，中等干旱年CO₂汇达峰值，极端干旱年CO₂汇减少。2022年极端干旱事件中，鄱阳湖退水较2013年中等干旱年提前近50天且速率提升4倍，诱发植被水分胁迫与生态系统呼吸激增，致使CO₂吸收量减少>20%（图3）。研究结果可为碳中和目标下的湖泊生态-水资源协同管理提供参考。

图1. 2003−2022年鄱阳湖CO₂通量年际时空变化格局

图2. 鄱阳湖逐月CO₂通量及水面积覆盖率（WSC）距平与NDVI距平

图3. 鄱阳湖（a）春季涨水期，（b）秋季退水期逐月CO₂通量与标准化水位指数（SWI）的相关关系

    上述研究成果近期发表在Environmental Science & Technology上。

    论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c06316