Ekosistem terestrial hampir secara eksklusif bergantung pada energi dari matahari untuk mendukung pertumbuhan dan metabolisme organisme penghuninya. Tanaman secara harfiah adalah pabrik biomassa yang ditenagai oleh sinar matahari, memasok organisme yang lebih tinggi ke rantai makanan dengan energi dan komponen struktural kehidupan. Tumbuhan terestrial, atau autotrof, adalah produsen terestrial utama: organisme yang memproduksi, melalui fotosintesis, molekul organik baru seperti karbohidrat dan lipid dari bahan anorganik mentah (CO2, air, nutrisi mineral). Senyawa organik baru ini mengunci energi dari matahari ke dalam ikatan kimia, menyediakan koin energi yang dapat diakses untuk heterotrof. Dengan cara ini, produsen primer merupakan kendaraan penting untuk transfer energi dari matahari ke konsumen, memastikan energi yang dapat berpindah dari satu konsumen ke konsumen lainnya. Produk kaya energi dan karbon dari produksi primer memasok konsumen, termasuk manusia, dengan bahan bakar untuk bahan bakar metabolisme mereka, sementara juga menyediakan senyawa penting yang mengandung karbon yang merupakan fondasi sel hidup.
Ekologi ekosistem telah tertarik pada dua metrik terkait dari produksi terestrial primer. Produktivitas Primer Bruto (PPB) adalah jumlah total karbon dioksida “difiksasi” oleh tanaman darat per satuan waktu melalui reduksi fotosintesis CO2 menjadi senyawa organik. Sebagian besar PPB kompatibel dengan respirasi autotrofik (Ra) tanaman, dan sisanya ditetapkan ke produktivitas primer bersih (PPN) dari biomassa struktural tanaman di batang, daun dan buah, karbohidrat labil seperti gula dan pati dan, untuk sebagian besar, Pada tingkat lebih rendah, senyawa organik yang mudah menguap yang digunakan dalam pertahanan dan pensinyalan tanaman. PPB darat , oleh karena itu, terkait dengan PPN sebagai berikut:
PPN = PPB – Ra
Baik PPB maupun NPP dinyatakan sebagai tarif, umumnya dalam mata uang karbonnya (misalnya, g C m-2 jam-1, ton C ha-1 tahun-1). Karena senyawa organik yang mudah menguap hanya mewakili sebagian kecil dari PPN, tingkat pertumbuhan total (atau hasil) tanaman dalam ekosistem terestrial hampir identik dengan PPB, karena produksi biomassa sudah didiskon untuk biaya pernapasan yang mendukung pertumbuhan dan pemeliharaan tanaman. tanaman. Rasio PPN terhadap PPB, atau efisiensi penggunaan karbon, adalah fraksi karbon yang diserap oleh suatu ekosistem yang dialokasikan untuk produksi biomassa tanaman. Menariknya, efisiensi penggunaan karbon seringkali sangat mirip di seluruh ekosistem yang terletak di bioma yang berbeda, menunjukkan bahwa ekosistem diatur dengan cara yang memaksimalkan alokasi karbon untuk pertumbuhan.
Bukti terbaru menunjukkan bahwa PLTN terestrial mungkin menurun sebagai tanggapan terhadap pemanasan global dan kekeringan memperkirakan pengurangan 1% dalam PLTN terestrial global dari tahun 2000 hingga 2009. Di seluruh dunia, PLTN tidak hanya akan mengurangi penyerapan karbon oleh ekosistem terestrial, tetapi juga akan membahayakan ketahanan pangan dan mengganggu fondasi jaring-jaring makanan.