站点尺度的涡动相关观测及其区域尺度的模型模拟已成为定量评估陆地生态系统碳源/汇潜力的主要方法。随着全球气候变化影响的加剧,西部生态脆弱区响应敏感,对其进行分析有助于加强该区域典型生态系统碳循环的深入理解。在本研究中,西部生态脆弱区主要包括西北干旱/半干旱地区和西南喀斯特地区,气候、植被和地质条件迥异。当前,针对西部生态脆弱区代表性区域,基于涡动相关技术,已经布设了多套通量观测塔直接连续地测定生态系统与大气间的碳、水交换通量及同步气象观测数据,为开展环境控制分析及遥感产品的真实性检验工作提供了可行性途径。本论文主要内容有以下几点:1)基于6个通量站碳水通量数据及同步气象数据,系统评估了西北干旱/半干旱地区各典型生态系统净碳交换（NEE）、植被总初级生产力（GPP）及生态系统呼吸（Re）的动态变化和环境控制因子;2)基于最新获取的西南喀斯特地区2个通量站点,对2019年草地和林地生态系统碳汇潜力和环境机制进行了研究,并对比分析了两个生态脆弱区草地和林地生态系统的差异;3)应用通量站实测GPP数据,对MODIS、BESS和GOSIF GPP产品在我国西部生态脆弱区代表性区域进行了真实性检验和不确定性分析。主要结果如下:（1）西北干旱/半干旱地区各生态系统碳通量动态变化较为一致,在年际尺度上均表现为碳汇,且夏季是各生态系统的主要碳汇时期,其碳汇强度对年际的碳源/汇功能有重要影响。其中,农田生态系统由于夏季的大量碳固存使得年碳汇能力最强,NEE为-700±21 g C m-2 y-1;其次是湿地和草地生态系统,主要由春、夏和秋季碳汇共同形成;林地生态系统年均碳汇最弱,NEE约为-200 g C m-2 y-1,主要由春季和夏季贡献。此外,该区域湿地生态系统的固碳能力要低于其他湿地,且高寒草甸降水事件更频繁,其GPP大于沼泽草甸。西南喀斯特地区草地和林地生态系统在年际和季节上均表现为碳汇,NEE分别为-301.77和-390.92 g C m-2 y-1,但草地生态系统季节波动较大,且其GPP(1584.67 g C m-2 y-1)大于林地生态系统GPP(1180.06 g C m-2 y-1);（2）与西北干旱/半干旱地区相比,西南喀斯特地区草地生态系统光合作用固碳能力明显较大,且虽然生态系统呼吸Re明显较大,但整体碳汇能力还是较强,且优势主要体现在春、秋季和冬季的表现。西南喀斯特地区林地生态系统在春、秋和冬季的固碳和碳汇能力优势明显,年际碳汇能力也更强,且其碳汇能力随着林龄的增加还将进一步增强。（3）影响西北干旱/半干旱地区碳通量重要环境因子,包括土壤含水量（SWC）、大气和土壤温度（Ta与Ts）、太阳辐射（Rg）、饱和水汽压亏缺（VPD）以及NDVI,受降水（Rain）影响较小,其中除NDVI外,Ta、Ts与各碳通量相关性最强。此外VPD、Ta和Ts是各生态系统碳通量差异的重要因素。西南喀斯特地区GPP和Re受Ts和Ta影响最大,其次是Rg、VPD、相对湿度（Rh）和NDVI,其中Rh与GPP和Re呈显著负相关,其余则相反。此外,西南喀斯特地区林地生态系统碳通量受SWC的影响较大,而草地生态系统GPP和Re还与降水有显著相关性。（4）三种GPP产品在西部生态脆弱区代表性区域都存在不同程度的低估或高估,但相比之下GOSIF GPP的表现比MODIS和BESS GPP产品的表现要好。在西北干旱/半干旱地区,GOSIF GPP与站点实测GPP在农田、草地和林地生态系统的平均R~2为0.94,平均RMSE为1.65 g C m-2d-1,而MODIS和BESS GPP产品与各通量站实测GPP的平均R~2分别为0.89和0.88,平均RMSE分别为1.99 g C m-2d-1和1.98 g C m-2d-1;在林地和农田生态系统,MODIS和BESS GPP产品在年累计值中低估最明显,均低估了至少50%;西南喀斯特地区MODIS和GOSIF GPP产品在草地生态系统表现更好,其中GOSIF GPP(R~2=0.81,RMSE=2.89 g C m-2d-1)比MODIS GPP(R~2=0.54,RMSE=2.69 g C m-2d-1)表现更好。（5）MODIS和BESS GPP产品在估算西北干旱/半干旱地区林地和农田生态系统时,均低估了50%以上,主要是因为两者模型使用的土地覆盖产品将林地生态系统误判为草地生态系统,且对农田生态系统C4作物没有进行考虑或者考虑不周。MODIS GPP产品对西南喀斯特地区草地和林地生态系统表现出较大的波动性,主要是因为西南喀斯特地区具有多云、多雾、降水较多且相对湿度大的气候特点,严重影响到FPAR的质量从而导致其在动态变化中波动较大。