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4月1日，《自然·通讯》（Nature Communications）发表题为《全球陆地碳循环中历史上不一致的生产力和呼吸通量》（Historically Inconsistent Productivity and Respiration Fluxes in the Global Terrestrial Carbon Cycle）的文章指出，对于全球总初级生产力和土壤呼吸作用CO₂排放量，使用自上而下和自下而上2种方法得到一致数据的可能性较低，分别小于3%和2%，说明关于学术界对全球总初级生产力和土壤呼吸作用CO₂排放量的估算，至少有一种方法估算的结果与实际值存在较大的偏差。

陆地植被生态系统通过光合作用固定二氧化碳，称为总初级生产力（Gross Primary Productivity, GPP），其中，大部分以植被地表呼吸、根系呼吸和微生物异养呼吸等形式返回大气，还有小部分以火烧、生物挥发性有机化合物排放、可溶性有机碳进入河流系统等形式参与碳循环。然而，以往在估算全球GPP和土壤呼吸作用CO2排放量时通常是独立进行的，其中，GPP通常基于遥感方式进行估算（自上而下的方法），而全球呼吸作用估算通常通过集成全球不同站点的土壤呼吸数据进行数学建模和升尺度实现（自下而上的方法）。因此，探索比较不同方法和数据源估算全球GPP和土壤呼吸作用CO2排放量，对理解全球碳循环至关重要。来自中国西北农林科技大学、美国西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory, Richland）、斯坦福大学（Stanford University）等机构的研究人员基于文献搜索得到全球土壤呼吸估算量、GPP、根系呼吸与土壤呼吸的比值等数据，比较分析了使用自上而下和自下而上2种方法得到的全球GPP和土壤呼吸作用CO2排放量历史估计值之间的一致性。

结果显示：①采用重采样法（Resampling）反推得到全球每年的GPP约为149 PgC（1 PgC=1015 gC），显著高于大多数文献中基于遥感方法估算得到的结果（113 PgC）；②基于土壤呼吸数据估算得到的全球每年的土壤呼吸量为87 PgC左右，显著高于大多数文献中基于遥感方式反推得到的全球土壤呼吸量（68 PgC）；③两种方法得到的全球GPP数据一致的可能性小于3%，而两种方法得到的全球土壤呼吸作用CO2排放量数据一致的可能性小于2%，说明目前对全球GPP和土壤呼吸作用CO2排放量的估算，至少有一种方法估算的结果与实际值存在较大的偏差；④基于月时间尺度的全球土壤呼吸数据，以月降雨量、月平均温度、氮沉降、土壤理化性状、地表生物量和叶面积指数等环境指标为预测变量，采用随机森林建模估算得到全球每年的土壤呼吸约为93 PgC，与基于土壤呼吸数据库得到的结果（87 PgC左右）更为接近；⑤基于同位素方法以及日光诱导叶绿素荧光（Solar-induced Fluorescence, SIF）技术得到的全球GPP估算量和基于土壤呼吸数据库反推得到的结果更为接近，说明目前对全球GPP的估算可能偏低，然而，这一结论有待今后更多的证据给予证明。