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陆地生态系统生产力、蒸发散是全球碳、水循环的重要组成部分,也较易受到人类活动的影响。准确估算区域陆地生态系统碳水通量是确定区域陆地生态系统功能、理解全球碳水循环特征的重要内容。本研究以中国植被生态系统为研究对象,运用涡度相关站点实测数据、气象观测数据以及中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer, MODIS)数据产品,并采用光能利用效率模型(Light use efficiency model, LUE model)和Priestely-Taylor蒸发散(ET)模型,研究了中国植被生态系统总初级生产力(gross primary productivity, GPP)、蒸散发(evapotranspiration, ET)以及水分利用效率(water use efficiency, WUE)时空分布及其主要影响因素。涡度相关站点实测数据分析结果表明,中国陆地生态系统GPP和LUE呈明显的季节变化,GPP月总量和月平均LUE主要受月平均温度和EF的影响。据此,本研究对比分析了不同的光能利用效率模型,包括VPM模型(vegetation production model)、以EF作为水分胁迫参数的VPM模型(即VPM-EF)、EC-LUE模型、以LSWI作为水分胁迫参数的EC-LUE模型(即EC-LUE-LSWI)以及Ⅵ模型(vegetation index model)估算的中国陆地生态系统GPP与MOD17A2数据产品、涡度相关实测数据采用统计指标进行了比较。结果表明,VPM-EF和VPM模型的估算结果准确度较高(VPM-EF和VPM模型各项统计指标综合排序分别为1.4和2.2),VPM-EF和EC-LUE模型估算结果准确度分别高于VPM模型和EC-LUE-LSWI模型(VPM-EF、EC-LUE、VPM和EC-LUE-LSWI模型各项统计指标综合排序分别为1.4、3.2、2.2和5.6)。因此,将EF作为LUE模型的水分胁迫参数可提高模型对GPP的估算准确性。采用VPM-EF模型和Priestly-Taylor模型估算结果表明,中国植被生态系统2003-2009年年平均GPP为5.48Pg C/y,单位面积年平均GPP为540.31gCm-2y-1;中国植被生态系统2003-2009年年平均蒸发散ET为534 mm。从不同植被类型GPP月总量看,林地较大,灌木和草地较小；从不同植被类型ET月看,常绿阔叶林、混交林以及农田ET月总量较高,而草地及灌木ET月总量较低。同一植被类型在不同植被分区内GPP月总量和ET月总量均存在差异。按照VPM-EF模型和Priestly-Taylor模型估算得到的中国植被生态系统GPP和ET,计算得到的中国植被生态系统WUE结果表明,大兴安岭、长白山地区、秦岭及东南丘陵地区多年平均WUE较大,平均可达2.0gCkg-1H2O。不同植被类型相比较,林地月均WUE较大,灌木和草本月均WUE较小。分析表明,月均温是影响中国植被月均WUE季节变化最为主要的因子,但在温带草原区(temperate steppe zone, TSZ)内,植被月均WUE季节变化主要受月降水量的影响。WUE季节变化对气候因素有较大敏感度的地区多位于我国自然地理的过渡地区。相对于植被ET变化的影响,研究期内WUE的年际变化主要受到植被GPP变化的影响。