净生态系统生产力

生态学术语

净生态系统生产力是指净第一生产力中再减去异养呼吸所消耗的光合产物碳通过陆地生态系统循环的部分。最早提出净生态系统生产力的概念是Woodwell等（1978）在分析陆地生物圈到底是大气二氧化碳之源还是汇的问题时提出的。

概念

净生态系统生产力一般是指净初级生产力中再减去异养生物（土壤）的呼吸作用所消耗的光合作用产物之后的部分，也即生态系统净初级生产力与异氧呼吸（土壤及凋落物）之差，表征了陆地与大气之间的净碳通量或碳储量的变化速率。

特点

植物性碳通过光合作用吸收和呼吸作用释放的差值即为净初级生产力（以碳为单位）。净初级生产力和通过消费者和与分解者呼吸损失的碳之间的差值即为净生态系统生产力。

净生态系统生产力的表达公式为：

NEP=NPP-Rh（Rh为生态系统异养生物（土壤）的呼吸作用速率；NPP为第一性生产力）

NEP的概念是为了分析陆地生物圈的碳汇/源功能提出的，表示大气CO2进人生态系统的净光合产量，在大尺度上可以应用NEP来评价陆地生态系统究竟是大气CO2的汇还是源。当NEP>0时，表明生态系统是大气CO2的汇；当NEP<0时，则表明生态系统是大气CO2的源；当NEP=0时，表明生态系统的CO2排放与吸收达到平衡状态。

植物生长形成的有机碳（NPP）的主要部分将形成NEP，即植物的生物量，增加生态系统植被有机碳的储存。而另一部分则以凋落物的形式进入地表之后，或通过微生物分解返回大气或形成土壤有机质被蓄积在土壤中。所以，包括凋落物和土壤有机物分解转化的土壤呼吸作用强度是决定NEP的关键因子，通常是土壤温度和水分状况的函数。CO2浓度增加将会使大多数生态系统的NEP增加，使得碳在植被和土壤中的累积量增加，但CO2浓度上升也会促使温度上升，导致土壤呼吸速率增加，使生态系统碳储量减少。因此，大气CO2浓度变化和气候变化对NEP的影响最终取决于生态系统光合作用与呼吸作用平衡关系的变化，这种平衡关系的变化规律将成为全球气候变化条件下陆地碳汇/源关系转换研究的关键。

影响因素

净生态系统生产力的大小受制于大气CO2浓度、物种组成、气候条件、养分等的制约。NEP扣除非生物呼吸的碳损耗（NH，各类自然和人为干扰）所剩余的部分，称为净生物群区生产力。净生物群区生产力在数值上就是陆地碳源/碳汇的概念。

研究与运用

①自然保护区碳清单设计实际上是确定碳足迹评价指标的过程，通过边界确定和碳源排查来确定碳排放的评价指标-活动水平数据，然后根据选定的计算方法来计算碳排放和碳足迹。

碳足迹评价的核心是碳排放计算和碳足迹计算。自然保护区的碳排放计算可以选用实测法、碳排放系数法来计算自然保护区碳排放主体的活动数据水平的碳排放量；碳足迹计算方法多采用碳汇法，多选用净初级生产力（NPP）碳汇法或净生态系统生产力（NEP）碳汇法来计算吸收碳排放所需要的生产力土地面积。

②生物生产力是指从个体、群体到生态系统、区域乃至生物圈等不同生命层次的物质生产能力，它决定着系统的物质循环和能量流动，也是指示系统健康状况的重要指标。表示生物生产力的概念有总初级生产力（GPP）、净初级生产力（NPP）、净生态系统生产力（NEP）和净生物群区生产力（NBP），可简称为“4P”。相关学者探讨了“4P”概念的内涵和估算以及全球变化对它们的影响 ;通过生态系统的碳循环，建立“4P”之间的相互联系，并对若干衍生概念进行定义。尽管生态系统的最终产物（NBP或现存量）占光合总产量的很少一部分，但它是决定物质再生产的资本，维持和决定生态系统的物质再生产。

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