Предполагается, что в отсутствие загрязнений и хозяйственной деятельности человека экосистема пребывает в некотором стационарном состоянии. Потоки и запасы углерода, соответствующие этому стационарному состоянию будем помечать нижним индексом "0", а фактические потоки определять по отношению к этому стационарному состоянию.

Скорости фиксации углерода зеленой фитомассой Q^G и Q^Z определяются запасом питательных веществ в почве, пропорциональным U. У деревьев она зависит еще от их размера, пропорционального W, и от того, достаточно ли биомассы подстилки V. Если биомасса подстилки меньше критической величины V _- , рост деревьев вообще прекращается. Линеаризуя соответствующие зависимости для травы и деревьев относительно стационарных значений Q^G₀ , Q^Z₀ , U₀ , W₀ при условии, что биомасса подстилки больше критической величины V _- , и предполагая, что процесс фиксации углерода воздуха частично угнетается загрязнением получаем

Q^Z/Q^Z₀ = 1 + a^Z (U/U₀ - 1) + b^Z (W/W₀ - 1) - β^Z P Q^Z/Q^Z₀ при V > V_- и Q^Z = 0 при V ≤ V_- . Следовательно,

Здесь P - комплексный показатель загрязнения, а θ(x) = 1 при x > 0, θ(x) = 0 при x ≤ 0 - функция Хевисайда. Постоянные параметры a^G и a^Z являются предельными отдачами запаса питательных веществ в почве в накоплении углерода при отсутствии загрязнения в зеленой фитомассе, соответственно, травяной растительности и деревьев, β^G и β^Z - нормами угнетения загрязнением потока углерода в зеленую фитомассу, соответственно, травяной растительности и деревьев, а b^Z является предельной отдачей биомассы древесины и корней в накоплении углерода в зеленой фитомассе травяной растительности.