日光诱导叶绿素荧光（Sun induced chlorophyll fluorescence,SIF）监测技术是一种新型的定量遥感监测技术。总初级生产力（Gross primary productivity,GPP）是陆地植物通过光合作用固定的碳量,在全球生态系统功能驱动中发挥着重要作用。陆地生态系统GPP的精准量化对于全面理解陆地生态系统碳循环具有重要意义。鉴于叶绿素荧光与光合作用在植被生理上的紧密联系,基于卫星反演的SIF成为估算陆地生态系统GPP的有力手段。然而SIF和GPP的关系会受到多种因素的影响,如环境条件、植被冠层结构、植被功能型、植被生理状态等。为进一步探究叶绿素荧光与光合作用之间复杂的关联机制,本研究首先对多个荧光定量遥感监测仪器进行组合改装,实现同一视场范围内叶绿素荧光主被动联合同步观测。之后利用改进的仪器对盆栽实验不同氮素水平下水稻（C3）和玉米（C4）叶片,进行日尺度及季节尺度的叶绿素荧光主动与被动联合同步观测,并耦合气体交换测量。最后以大田实验不同氮素浓度下的水稻为研究对象,对其叶片进行主动荧光测量,对其冠层进行被动荧光观测,并耦合气体交换测量。主要结论如下:（1）叶绿素荧光主被动联合同步观测系统通过组合Fluo Wat叶片夹、QEpro光谱仪以及PAM荧光计,可以在同一视场范围获取作物丰富的荧光参数,如ФP、ФF、ФNPQ、SIFyield、NPQ,这有助于分析探讨叶片尺度上荧光与光合所建立的关系。（2）叶片尺度上,净光合速率An与SIF的关系模式是非线性的,并且这种关系水稻和玉米具有差异及氮素依赖性。热耗散效率ФD及ФNPQ均会对荧光和光合的关系（ФP/ФF）产生影响,并且这种影响水稻和玉米具有差异。氮添加有效缓解了水稻和玉米叶片的光抑制（ФD＞0.2）,也降低了高热耗散对于玉米叶片ФP/ФF的影响(ФNPQ＞0.38)。（3）总体上看,随着叶片氮含量N的增加,水稻SIF/GPP不断降低。氮素还会通过生理因子影响水稻SIF与GPP的关系,且不同氮处理的调控机制存在明显差异。随着N的增加,N对SIF-GPP关系的最优调控逐渐由通过Cab,到通过APAR,再到通过Gsw。具体表现为,Cab、APAR、Gsw分别是低、中、高氮下的主要影响因子。