一、生產量與生物量增加有

生物圈中，經由植物的光合作用與微生物的作用，將太陽能轉變成有機物質，稱為初級生產量(PP；primary productivity) 。整體的碳同化作用稱為總初級生產量(GPP；gross primary productivity) ，初級生產量中一部分為植物自己的呼吸所消耗，剩下的有機物質用於植物的生長與生殖，此部分稱為淨初級生產量(NPP；net primary productivity) 。在一特定時間，單位面積所累積的活有機物質稱為生物量(biomass) ，生物量是淨生產量的累積量。

　

二、碳經濟取決於光合作用與呼吸作用之間的平衡

高等植物進行光合作用將空氣中的CO2轉變成醣類。進行呼吸作用消耗同化作用所產生的碳，以獲得能量增加及維持生物量 (biomass)。

呼吸作用消耗碳是限制植物產量的重要因素之一。

呼吸作用對於碳經濟的影響，呼吸作用可區分為生長性呼吸作用 (growth respiration)與維持性呼吸作用 (maintenance respiration)

 Ø生長性呼吸作用:碳參與呼吸作用產生能量(以還原潛勢及ATP的型態) ，以供生合成及生長所需。

 Ø維持性呼吸作用:碳參與呼吸作用產生能量 (以還原潛勢及ATP的型態) ，以供有機分子的轉換、細胞膜結構及膨壓的維持、溶質的交換等，但不直接參與乾物質增加的過程。

　

三、生產量受到環境因子的影響

光合速率受很多因子的影響

(一) 通量速率(fluence rate)

(二) 可利用的CO2

 ØCO2補償濃度

  C3型植物:20~100 ppm、C4型植物:0~5 ppm 、CAM植物:0~5 ppm (夜間) ，50 ppm (白天)

 ØCO2施肥

  冬天溫室中，施於充裕的CO2會使大多數植物增加生長及產量。當濃度超過700μ.L-1太多時，會增加氣孔關閉，抑制光合作用的風險。

(三) 溫度

 Ø最適光合作用溫度

  C3型植物:15-25 ℃、C4型植物:30-47 ℃、CAM植物:≒35℃

 Ø溫度每增加10℃其反應速率增加1倍，Q10=2

(四) 土壤水分潛勢

 ØC3型植物的蒸散比約為500-1000、 C4型植物的蒸散比約為200-350、 CAM植物的蒸散比約為18-125 。

 ØCAM植物具有較低的蒸散比，表示其固定1分子的CO2所需的水分低於C3 及C4型植物，即在水分不足下，  CAM植物仍可維持較高的光合速率。

(五)氮供給限制生產量

(六)葉片因子

 Ø葉面積指數(LAI；leaf area index):為每單位面積中植物葉片總面積

 Ø具生產性農民生態系的LAI值介於3~5之間。