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陆地生态系统每年大约能去除30%的人为活动排放的二氧化碳。植物在借助光合作用促进自身生长的过程中能固定二氧化碳，而土壤可以把碳作为分解生物量封存起来。不过，目前并不清楚这种碳汇会对二氧化碳排放的持续增加作何反应。
一种假说认为，大气二氧化碳水平升高将增加植物和土壤的固碳能力，但美国斯坦福大学的César Terrer和同事的研究表明，事实可能并不是这样。作者分析了108个提高了二氧化碳水平的实验数据，发现了一种相反的关系。当植物生物量随二氧化碳水平升高而增加时，土壤的储碳量反而会下降：在eCO2下植物生物量增加，SOC储量下降，相反，当生物量受到弱刺激时，SOC储量增加。这种互为消长的关系可能与植物获取营养的方式有关。生长过程中，植物的根部会从土壤中汲取营养元素，这可能会降低土壤的固碳能力。此外，二氧化碳水平升高会使草地土壤的储碳量增加（约增加8%），但森林土壤的储碳量不会增加——这还是在森林生物量增加了约23%的情况下。
108个CO2试验表明eCO2对SOC的影响。
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