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涡度相关技术是直接测定生态系统与大气之间的碳水交换的技术。它的出现和发展为高频观测生态系统与大气之间的碳水通量，详细解译环境要素对生态系统碳收支时空变异的调控机理提供了可能。随着技术方法的成熟和国家科研投入力度的不断增加，通量观测事业在中国得到了快速发展。本论文以中国通量网(ChinaFLUX)的长白山针阔混交林、千烟洲人工针叶林、鼎湖山常绿阔叶林、内蒙古羊草草原、海北金露梅灌丛草甸、海北藏嵩草沼泽化草甸和当雄草原化高寒草甸的多年通量观测数据为基础，结合从文献中搜集整理的中国区域碳通量观测结果，对比分析了不同生态系统碳收支的时间动态及其年际变异规律，探索了环境要素的时空变化对中国陆地生态系统光合生产(GEP)和生态系统呼吸(Re)时空变异的影响，定量评价了中国陆地生态系统碳交换(NEP)的空间分布特征。通过研究，本论文主要得到以下结论: (1)各个台站的气温和降水存在明显的季节变化，总降水量的年际变化高于气温;除鼎湖山和千烟洲外，其他站点的叶面积指数存在明显的季节动态;除去高海拔地区站点的干扰后，搜集整理的各个台站的气温和降水存在明显的经向地带性和纬向地带性，气温和降水均随着经纬度的增加而降低;纬度每增加1°，年均气温降低0.85℃，年总降水量减少40mm; (2)各个台站的GEP和Re都呈现单峰曲线的季节动态模式，其中千烟洲和内蒙古在高温和干旱的共同作用下，夏季GEP会有所下降;在自然生态系统中，CBS的GEP、Re和NEP最高，分别为85 gCm-28day-1、66 gCm-28day-1和31 gCm-28day-1;在碳通量的三个分量中，GEP和Re的年际变异相对较小，而NEP的年际变异较大，且随着观测年份的增加，GEP、Re和NEP年总量的年际变异趋于稳定;从2003-2008年多年净碳收支状况来看，森林生态系统都是较强的汇，而草地中的内蒙古和海北沼泽化草甸是碳源;在空间格局上，不同生态系统的GEP、Re和NEP都随着纬度增加呈现线性降低，除去高寒草地的影响，其他生态系统的碳通量也具有随着经度增加而线性减小的变化趋势。 (3)各生态系统的GEP的季节变化显著受到光合有效辐射的影响，二者之间的相关关系可通过Michaelis-Menten形式的直角双曲线模型来表征，但光合有效辐射对不同生态系统GEP季节动态的解释能力存在差异，对海北的生态系统解释能力最强，而对内蒙古羊草草原和长白山针阔混交林的解释能力最弱;GEP的季节动态随着温度的升高而增加，同时受到降水和叶面积指数的影响;叶面积指数的季节变化对几个草地站和长白山、千烟洲GEP的季节动态均有作用，但对鼎湖山影响不大;单位叶片面积的光合生产效率也存在季节动态并受到温度的影响;年尺度的光合生产效率草地高于森林;温度和降水决定了我国主要生态系统GEP的空间分布格局，二者与GEP之间均存在线性正相关关系，但草地生态系统的空间分布格局随着温度的升高，GEP有降低的趋势。 (4)生态系统呼吸Re的季节动态与温度变化之间存在显著的相关关系，随着温度的升高，Re呈指数增加;各个生态系统Re的季节动态对温度变化的响应均呈现不对称性现象;在空间格局上，随着年均气温的增加，Re表现出指数增长特征，而Re随年总降水量的增加则呈线性增加;草地生态系统的Re随着温度的升高有降低的趋势。 (5)生态系统碳交换NEP的季节动态受温度和水分条件的约束作用比GEP和Re受到的约束低得多，NEP对温度的季节变化与Re一样，也表现出一定的不对称性;在空间格局上，NEP与年平均温度MAT和年降水量SAP存在显著的线性正相关关系，MAT每增加1℃，NEP增加23.44 gC m-2yr-1，SAP每增加100mm，NEP增加33.96 gC m-2yr-1;温度和降水的交互作用对NEP的空间格局具有更好的解释效果;NEP与GEP也存在高度的线性正相关关系。根据GEP和Re与温度和降水之间的关系，初步估算我国陆地生态系统每年的碳收支能力为0.3PgC，估算结果与现有的其他研究结果接近。