全球变化对生态系统功能、组成及结构的影响

生态系统对全球变化的反应体现在不同的时空尺度上。全球变化在不同方面通过影响生物的生理过程、种间相互作用，甚至改变物种的遗传特性，从而影响整个生态系统的种类组成、结构和功能。

生态系统的生物生产

（1）初级生产 

初级生产：绿色植物固定并转化太阳能，生产有机物质的过程

初级生产者(第1性生产者)：初级生产的生产者，如绿色植物

初级生产力 (第1性生产力)：初级生产者积累能量的能力

初级生产量(第1性生产量)：初级生产过程中的生产量(g/a, J/a)

总初级生产力 (总第1性生产力Pg)：单位时间、单位面积绿色植物的生产量(g/a, J/a)

净初级生产量 (总第1性净生产量Pn)：初级生产者扣除呼吸消耗而真正积累的生产量。公式表示为：Pn= Pg–R

植物生物量：指现存植物真正观测到的生物量(g/, J/)

光能利用率：净初级生产力与到达地表的单位面积光能的百分比

（2）次级生产 

次级生产：指生态系统中消费者或分解者(还原者)利用净初级生产量进行同化作用的过程。或是异养生物对初级生产物质的利用和再生产过程

净次级生产量：次级生产形成的有机物质的量。或次级生产者扣除呼吸消耗而真正积累的生产量。公式表示为：Pn= Pg–R 

全球变化对生态系统功能的影响

1、浓度升高和气候变化的影响

由于浓度升高和全球变暖是最为明显和被认可的全球变化，加上它们在控制陆地植物的生长及其生态系统功能上的重要性，全球变化对陆地生态系统功能影响方面的研究主要侧重在增浓和温度升高对陆地生态系统功能所产生的影响。过去十几年来的研究结果可以概括如下：

(1) 对初级生产力的影响

生态系统水平倍增实验表明，大多数陆地生态系统的初级生产力在浓度增加条件下比正常浓度下高得多。平均情况下，陆地生态系统生产力在浓度加倍条件下提高25％左右。  

(2)对凋落物分解的影响

与最初的假设相反，在浓度增加条件下形成的凋落物并非分解速度减慢。绝大部分的温室实验都发现植物叶片中的碳/氮比(C:N)随浓度的增高而提高。然而，大多数研究表明，高浓度条件下形成的凋落物与正常浓度下的凋落物具有相类似的C:N比。

(3) 对水分有效性的影响

草本植物的气孔导度因浓度增加而降低，因而草地生态系统土壤水分的有效性在高浓度下会有所增加，正是这种增加的土壤水分使草地生态系统的净光合作用能力在高浓度下更明显增加。

虽然幼树在浓度增加条件下降低了气孔传导率，森林生态系统中成龄植物没有表现出这种反应。

至今大多数的浓度增加田间实验并没有发现森林植被在高浓度下会降低水分损失。  

(4) 对碳汇功能的影响

一般认为，增浓会促使植物光合产物向根系转移，从而提高了陆地生态系统地下部分对碳的固定(Hungate et al., 1997)以及土壤矿质化过程和植物根系对水分的吸收(Curtis et al., 1996)。

黑柱代表目前浓度下的碳库量；灰柱代表浓度加倍后的碳库量