陆气相互作用，尤其是植被－大气相互作用的定量研究，主要集中于大尺度的植被－气候系统的平均特性(如全球气候及局部环境对植被分布的影响和不同生态系统对陆气作用的调节)，以及植被突变所带来的气候效应和气候变化引起的局地植被演变。然而，对于陆面－植被－大气系统中的相互作用在不同时间尺度(特别是年际、年代际变化)的特性研究则较少。气候的年际变化会影响植被的分布以及植被特征的平均状态和年际变化；同样，植被的年际变化也同样影响陆气间水热分量的平均状态和年际变化。本论文根据已有的生态学理论、观测和模式模拟的关于植被与气候之间各方面的相互作用的研究，利用陆面模式(CommunityLand Model，CLM)、植被动力学模式(Dynamic Global Vegetation Model，DGVM)和地球系统模式(Community Earth System Model，CESM)，研究不同植被类型以及植被物候特征的季节循环对陆气相互作用的影响；不同植被分布对气候年际变化的响应，以及气候年际变化对植被特征年际变化的影响；植被的年际变化对陆气相互作用，尤其是陆气相互作用的重要过程--蒸散发的影响；此外，还研究耦合模式中植被年际变化对气候要素(降水和温度)的影响，并对耦合和离线实验差异进行比较。主要结论如下：　　 1.植被分布及特征对陆气相互作用的影响。蒸散发的变化不但与LAI季节变化强弱有关，而且与该地区水热是否同向有关。若LAI季节变化明显并且水热同向，那么地表蒸发减小、冠层蒸发和蒸腾增加，同时地表蒸发季节性减弱而冠层蒸发和蒸腾季节性增强。在LAI季节变化与气候季节变化不同步的地区，常绿树和落叶树不同的植被特征(LAI、根分布以及光合作用)影响陆气相互作用：与落叶树相比，常绿树使地表蒸发减少、冠层蒸发和蒸腾增加。　　 2.气候年际变化对植被分布及特征的影响。植被对降水年际波动的适应能力从大到小依次是：灌木>草>落叶树>常绿树。LAI年际变化差异较大的区域集中在草和树占优势的地区，前者是由于覆盖度年际变化差异较大导致，而后者是由于本身LAI较大。降水年际变化增加使得LAI增加，而温度年际变化增加使得LAI减少。　　 3.离线模式中植被年际变化对陆气相互作用的影响。年平均蒸散发与植被年际变化的关系表明，总蒸散发、地表蒸发、冠层蒸发和蒸腾的差异随植被年际变化增加而增加，其中，地表蒸发和蒸腾的变化最为明显。在大部分树占优势的地区，植被年际变化使得年平均蒸散发和地表蒸发增加、冠层蒸发和蒸腾减少；在灌木和草覆盖区，蒸散发及其分量变化则大致相反。对蒸散发年际变化而言，冠层蒸发的年际变化差异均比地表蒸发的年际变化差异要小，尤其是森林区。在沙漠和灌木区，蒸腾年际变化的差异大于地表蒸发年际变化的差异，而在森林区则正好相反。从全球统计来看，除蒸腾外，地表蒸发、冠层蒸发和总蒸散发在全球受降水影响最大的区域较大，而蒸腾在全球将近一半的地区主要受LAI的影响。　　 4.植被－气候耦合系统中的年际变化。耦合模式中蒸散发的变化与离线模式相同的是：随着植被年际变化的增加，蒸散发均值和年际变化的差异均增加。在降水较大的地区，蒸腾变化比较明显。两者差异在于：与离线模式相比，耦合模式中全球大部分地区的总蒸散发、地表蒸发和蒸腾依次增加、减小和增加，而冠层蒸发的变化不明显。由于耦合模式中植被年际变化较大、降水模拟较大以及降水年际变化较大，全球总蒸散发和三个分量变化的幅度均比离线模式有较大上升。此外，由于耦合模式中植被的变化会对大气产生反馈，因此考虑植被年际变化后，降水和地表温度的均值和年际变化均有改变，全球大部分地区年平均地表温度有所降低，而降水来的年平均值和年际变化的改变均没有表现出明显的区域性。