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对陆地生态系统碳循环的准确评估是预测气候变化及其对陆地生态系统影响的重要基础。经过长期的观测和模拟研究,人们在碳循环领域取得了比较大的进展,对其主要过程有了一定的认知。然而,由于生态系统的复杂性,以及观测和模型模拟方法的局限,陆地生态系统碳循环估算结果仍存在很大的不确定性。因此,如何充分利用现有的多尺度碳循环观测数据,辨别不同观测数据对模型的约束作用,获取典型生态系统关键参数信息,提高碳循环估算的精度,减少估算的不确定性,实现对碳循环过程的合理客观评价已成为碳循环研究领域迫切需要解决的问题。在本研究中,我们利用长期观测资料和模型数据融合方法(Model-Data Fusion,MDF),对模型参数化以及模型的应用展开了研究。本文通过利用DALEC模型和会同亚热带人工针叶林(HTF)的长期碳循环观测数据(生物计量数据和通量数据)进行参数优化分析,系统探讨了不同类型的约束数据对参数估计和相关状态变量的约束作用;然后在此基础上,利用国内典型亚热带人工林生态系统的观测数据(会同亚热带人工针叶林(HTF)、千烟洲亚热带人工针叶林(QYZ)和鹤山亚热带人工阔叶林(HSF)),获取我国亚热带典型人工林生态系统关键参数信息,结合气象数据,分析了净生态系统碳交换量变异性。主要结论如下:(1)植物碳库观测数据显著减少参数估计和模型预测的不确定性,这是因为这些数据提供了相关碳库大小的信息;同化土壤碳数据对减少土壤碳库的不确定性发挥着重要的作用;同化多尺度和多类型的观测数据对于约束模型至关重要。当所有的生物计量数据和通量数据用于约束模型时,模拟结果最佳,叶面积指数(LAI)、叶片碳库(Cf)、木质碳库(Cw)、细根碳库(Cr)、土壤碳库(Csom)、凋落物碳库(Clit)、净生态系统碳交换量(NEE)以及土壤呼吸(Rs)的模拟值与观测值之间的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为0.12 mm-2,346.82,164.21,2.10,113.20,13.52,1.44,0.66 g C m-2;0.12 m m-2,215.71,111.73,1.79,90.68,10.50,1.17,0.55 gCm-2。(2)受环境条件和植被生理特征影响,QYZ和HSF的叶片的周转率明显高于HTF;分配至叶片的NPP(Fnf)在三种人工林生态系统间差异很小;三种人工林生态系统的自养呼吸占GPP的比例(Fg)以千烟洲亚热带人工针叶林最大,优化后的参数平均值为0.57,会同亚热带人工针叶林次之,鹤山亚热带人工阔叶林最小。参数温度敏感系数(Et)与Fg类似,QYZ最大,0.08。HTF、QYZ和HSF单位面积的NEE年总量变化范围分别为-30.52～-282.85,-142.92～-653.68,-484.05～-1209.87g Cm-2a-1,变异系数分别为0.56,0.43,0.31,NEE呈现“双峰”的季节变化模拟(2005-2015)。