陆地植物的生长受到温度、水分、光照和自身生理节律的调节而呈现出一定程度的季节性波动。植物生长的季节性特征不仅对气候变化高度敏感,还控制着陆-气系统的能量传输,并在调节全球碳、氮、水循环方面起着至关重要的作用。然而,以往关于植物季节性生长特征的研究多集中在北半球地区离散的物候事件上,缺乏对其在全球尺度上和区域范围内的针对性研究。本文利用遥感卫星获得的陆地植被指数和叶绿素荧光数据;长期原位监测的大气二氧化碳浓度数据;站点尺度的涡度通量观测及其尺度推绎得到的全球总初级生产力（Gross primary productivity,GPP）数据;以及陆地生态系统模型模拟的GPP数据,首先对全球陆地植物生长的季节性及其时空变化规律进行定量分析再分别就北半球高纬度地区、北半球中纬度地区和热带常绿林地区植物生长季节性对陆地碳循环的调节作用及其关键调控过程进行探讨。主要结果如下:（1）全球陆地植物的季节性生长特征在过去三十四年间的长期变异和年际波动呈现纬度地带性差异。基于Markham季节性指数（Markham seasonality index,MSI）的结果表明,在1982-2015年间,北半球高纬度地区植物生长的季节性呈现减小的趋势,其MSI的变化速率为-0.027 decade^-1;而中纬度地区的MSI则呈现出显著增大的趋势,平均增长速率为0.018 decade^-1。在热带和南半球地区,植物生长季节性的长期趋势不明显,但是在常绿林区域,MSI的年际变异非常剧烈,在2001-2015年间,高达25%～62.1%。（2）北半球高纬度地区,不对称的季节性变暖通过影响植物生长季长度对植物生长和大气二氧化碳浓度的季节性波动特征进行调节。大气二氧化碳浓度存在季节性震荡,其振幅([CO₂]_amplitude)与北半球高纬度地区植物生长的季节性动态紧密关联。从二十世纪90年代中期开始,[CO₂]_amplitude与植物生长、生长季长度延长的速度同步放缓。进一步的研究发现北半球高纬度地区的植物生长与其生长季长度十分相关（r≈0.89）,而生长季长度对春季变暖（partial r=-0.36）的依赖性要高于秋季变暖（partial r=0.018）。在该时间段内,春季变暖发生停滞而秋季变暖持续发生是导致植物生长与[CO₂]_amplitude增长变缓的主要原因。（3）北半球中纬度地区,生长峰值对植物生长的季节性波动具有决定性影响。在1982-2015年间,北半球中纬度地区MSI的平均增长速率为0.018 decade^-1。在北半球中纬度39.3%空间格点中,生长峰值主导了植物生长季节性的长期变化趋势。在不同的植被类型中,草地和农田对北半球中纬度地区的MSI增长趋势的贡献较大,分别占长总区域的28.9%和19.6%。植物生长峰值的提高是草地和农田区域MSI增长的主要原因。（4）在热带常绿生态系统,最小生长值是植物季节性波动及其年际动态的主要调控因子。本文将最小生产力水平作为基线,将总初级生产力在一年内的累积值拆解为基础生产力（basic GPP,即最小生产力在一年内的累积值）和季节性生产力（recurrent GPP,即日生产力与最小生产力的差值在一年内的累积值）两个组分。基于该方法的分析表明,基础生产力在该地区83.7%的区域是GPP年际变异的主要控制因子。基础生产力对总初级生产力的调控作用主要来源于植物最小生长值对季节性降雨的高敏感性。综上所述,本研究对全球陆地植物的季节性生长特征进行了量化,系统地发现了其在北半球高、中纬度地区相反的长期变异趋势及在热带地区的高年际变率。随着纬度带由北向南迁移,植物生长季节性的关键调控因子由植物生长季长度、生长峰值转变为最小生长值。与此同时,本文还发现了植物生长对季节性气候变化的不对称响应在调节生态系统碳循环的重要作用。这些结果共同揭示了陆地植物生长的季节性在全球尺度的时空变异特征,对全球植被动态的预测和生态系统碳循环模型的参数化具有重要的意义。