预测未来陆地植被生产力及其分布

全球变化对陆地植被生产力的影响 

大气浓度的增加和全球气候变化将深刻改变陆地生态系统的结构及其生产力。气候变化对生产力可带来不同的影响。

大气浓度增加产生的施肥效应可能增加陆地植被的净第一性生产力；而降水、温度、云量等变化的影响随区域气候不同而异。

全球变化中还存在许多潜在影响生产力的因素:

土地利用的变化(如森林转为农地)，酸雨和其他大气污染都可能会造成生产力的降低。

由于大气干、湿沉降中氮素成份的增加，在一些氮素供给不足的生态系统，如许多温带森林和北方森林，这可以促进净第一性生产力的提高。但如果氮的输入超过某种水平，又可能危害植被使其生产力降低。

与气候变化有关的其他灾害(如干旱、虫害)在频率和强度上的增加都可危及陆地生态系统的生产力。

利用模型预测未来的陆地植物生产力

由于环境条件的迅速改变、生态系统复杂的瞬时变化，预测全球陆地植被生产力的理想模型应采用前面提到的动态植被模型(DGVM)。这类模型将生态系统的结构和功能及在时间上的变化动态地结合起来，能够预测植被和生产力对气候变化的瞬时响应(transient response)。

TEM模型

模型采用了4个平衡态大气环流模型(GCMs, 即GFDL-1, GFDL-Q, GISS, OSU)的结果来代表未来可能出现的气候条件。 

气候变化包括温度、降雨和云量的改变。为了分别了解只有浓度升高或只有气候变化以及二者共同改变的情况下生产力的相应变化，TEM进行了一系列不同条件下的模拟预测(表9.3)。

只在大气浓度加倍的情况下:

TEM模型预测全球净第一性个产力增加16.3％，增加比例最大的是干旱生态系统(沙漠地区增加50％)，因为浓度增加，导致水利用效率的提高。生产力增加最小的是北方和温带的湿润生态系统，这些生态系统中可供植物生长的氮素往往不足，因而的施肥效应由于氮素的缺乏而受到限制

仅在气候变化的情况下:

TEM模型预测全球净第一性生产力的改变极其微小(<2.4％)。气候变化对生产力的影响可正可负，由于各个系统不同方向反应产生的相互抵消，造成整体上的生产力变化很小

TEM模型对未来生产力的预测并不能准确描述未来的情况。但模型的意义在于表明了陆地植被的生产力对未来的气候变化和大气浓度升高的敏感性，显示了生态系统中碳、氮、水动态的相互作用是决定植被生产力的重要环节。模型的预测也使我们了解到在未来的气候和大气浓度的变化下，可能出现的生产力空间分布的变化。

遥感、GIS和模型估算中国森林植被的NPP：

Jiang et al.,(1999)利用广泛应用的3个经典气候一植被生产力模型和基于遥感的简单模型, 对中国NPP的空间分布进行了分析，并用G1S技术将其图示。结果表明，高NPP值出现在中国南部的热带季雨林带，为19.9-24 ；较低的NPP值出现在北部的北方针叶林带，为6.7-7.2 。主要的NPP高值带主要出现在中国东北林区，如红松阔叶混交林和落叶松与红松混交林的NPP高达10-11.4，生物量大约为158-163 。