最近的两项国际研究探索了全球光合和呼吸的速率——地球上CO2 的深“呼吸” 及其进出，这一成果可能会改变科学家对地球气候和碳循环之间重要关系的认识，并用于更新和改进耦合气候和碳的传统模型。

其中的一项研究首次分析了地球上的初级生产力，初级生产力代表了陆地上的植物每年通过光合作用吸收的CO2 的总量。通过观测与模拟的结合，研究人员估算得出地球上植物每年吸收的CO2 的总量为1230 亿吨。

另一研究对空气温度的短期变化对生态系统呼吸的影响，或者释放CO2 的地球呼吸开展了长期的争论。他们认为生态系统对温度短期变化的敏感性在世界各地是类似的，同时，像土壤和水中的碳缓慢而持续的转化似乎在长期生态系统的碳平衡中发挥了关键作用。

总之，这些发现为全球碳循环进出大气及这些进程如何与地球上不断变化的气候 耦合提供了更多的线索。研究人员分析了来自世界各地大量的气候和碳数据，研究结果将有助于改善预测模型的准确性，并了解气候变化如何影响碳循环和我们的星球。

研究人员认为，了解控制全球陆地生态系统初级生产力的因素是很重要的，因 为人类强烈依赖生态系统服务，比如木材、纤维和食物等。此外，由于化石燃料的 燃烧释放了大量的CO2，所以在全球变化的背景下理解这些也是很重要的，而植被大大调节陆地——大气之间温室气体、水和CO2等的交换。

研究人员特别指出，热带雨林对CO2 的吸收是最为显著的，占了从大气中吸收CO2 总量的34%，稀树草原占了全球吸收总量的26%，尽管稀树草原的面积是热带森林面积的2 倍多。 同时，降水在决定全球CO2 吸收方面也发挥了重要的作用，研究人员认为，降 水对全球的碳量有重要的影响。根据该项研究，气候模型往往表现出很大的变异，其中一些模型过高地估计了降水对全球CO2 吸收的影响。

研究人员认为，通过采用净通量的数据和遥感及气候再分析，该研究成果达到 了一个新的高度。根据对全球初级生产力的分析，研究人员可以做两件事情：一是 把地球系统过程模型和研究结果做比较，二是进一步分析初级生产力和气候之间的 相关性。

在第二个研究中，研究人员在开展生态系统对空气温度敏感性的调查中也依赖了净通量网络中的全球合作。通过收集和分析来自全球60个不同净通量位点的数据，研究人员发现呼吸对生态系统温度的敏感性通常被称为Q10，该值几乎是一成不变的，Q10值是独立于当地温度和特定的生态系统条件的。

多年来，专家们讨论空气温度对全球生态系统呼吸（生物代谢过程）的影响。大多数实证研究表明，全球生态系统的呼吸对温度的升高是非常敏感的，但是大多 数预测模型的结果却不是这样。由于化石燃料燃烧产生的具有吸热能力的CO2 的存 在，科学家认为全球空气温度可能会继续升高。然而，这一新的研究结果表明，温度对来自生态系统CO2的敏感性被高估了，应该重新评估。

这一最新的研究表明以前的实地研究没有弄清楚发生在不同时间尺度下的进程。研究人员认为这60 个不同生态系统进程在相同的时间尺度下，从而将全球平均 Q10 值下调到1.4。各种生态系统对空气温度新的标准值表明，相比以前的估计，存 在一个不太显著的短期的气候—碳反馈。

研究人员认为，生态系统呼吸对空气温度的短期敏感性正在融合成一个单一的全球值，与以前的研究相反，我们证明了生态系统呼吸对温度变化的敏感性相对于生态系统的外部因素和常量似乎是独立的。换言之，我们发现在温度变化和生态系 统呼吸之间有一个一般化的关系，该研究的发现调和了模拟和实地研究之间明显的 矛盾。

今后，这两项独立的研究应该就地球温暖的气候如何影响生态系统和大气之间的碳交换而提出更准确的预测，反之亦然。它们为科学家提供了重要的工具，从而可以更好地认识地球上的生态系统，以及人类对生态系统的影响。

原文题目：Breath of the Earth: Cycling Carbon Through Terrestrial Ecosystems

（中国科学院国家科学图书馆兰州分馆/中国科学院资源环境科学信息中心供稿）