净生态系统碳交换量

陆地和大气系统间的二氧化碳通量与生态系统的总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)和净生物群系生产力(NBP)概念是相对应的，在某些假定条件下所观测的陆地生态系统的CO2通量与其中的某个概念是一致的，通常条件下，在通量观测塔的植被上部所观测到的二氧化碳通量相当于生态系统的NEP，当植被相当繁茂，土壤呼吸(凋落物与土壤有机碳分解)作用相对较小时，可以近似看作为生态系统的NPP。

简介陆地和大气系统间的二氧化碳通量与生态系统的总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)和净生物群系生产力(NBP)概念是相对应的，在某些假定条件下所观测的陆地生态系统的CO2通量与其中的某个概念是一致的，通常条件下，在通量观测塔的植被上部所观测到的CO2通量相当于生态系统的NEP，当植被相当繁茂，土壤呼吸(凋落物与土壤有机碳分解)作用相对较小时，可以近似看作为生态系统的NPP。1

方程描述在不考虑人为因素和动物活动影响的自然陆地生态系统中，决定陆地与大气系统间CO2交换的生理生态学过程主要是植物的光合作用、冠层空气中的碳储存(carbon stock)和生物的呼吸作用(respiration)。这样，陆地与大气系统间的净生态系统碳交换量(net ecosystem exchanw,NEE)可用下列方程描述：

NEE=FC+FSTORAGE=-PG+(RLEAF+RWOOD+RROOT)+RMICROBE

FC为大气和生态系统界面的净二氧化碳通量，FSTORAGE，为群落内的碳储存通量，PG为光合作用碳固定的碳通量(GPP)，RLEAF+RWOOD+RROOT，分别为植物的叶片、茎(木材)和根系的呼吸通量，三者的总和为植物的自养呼吸Ra。RMICROBE为土壤微生物分解土壤有机质和凋落物的呼吸通量，可以进一步分解为土壤呼吸凋落物呼吸两部分。1

新发展近年来，对上述概念的定义又有了一些新发展。

由于区域尺度到全球尺度碳循环分析的迅猛发展，GPP、NPP、NEP和NBP等概念在框架上存在一定的模糊性。NEP是GPP和生态系统呼吸作用之差的定义已经有40多年的历史。Rander-son等(2002)将NEP定义为生态系统的净碳积累，认为原来的NEP定义，忽略了溶解碳的泄漏和干扰导致的碳损失，例如河流对陆地碳的输运等。新的NEP概念包括一个生态系统内的所有碳通量自养呼吸、异养呼吸、干扰导致的碳损失、溶解态和颗粒态碳的损失、挥发性有机化合物的释放、生态系统之间边界的传输，不主张过分地强调生物学调控的驱动机制或程度的区分和评价，这是因为很难识别单独的生物或非生物过程碳通量的控制作用(Randerson et al.，2002)。例如，直接受生物学调控的通量包括GPP和生态系统呼吸作用(异养呼吸和自养呼吸)，而与火灾和土壤侵蚀有关的通量也受到生物学和生态学过程的强烈影响。1

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学