植被和大气之间CO2通量的长期观测有助于理解生态系统的碳循环过程和控制机理，分析生态系统碳源/汇的时空分布特征和评价生态系统的碳循环对预测未来的气候变化的响应与适应。中国陆地生态系统通量观测研究网络的建立为科学、准确地评价我国生态系统的碳源汇能力提供重要的数据基础，提高了我国陆地生态系统碳循环和碳收支的研究能力。样带研究是连接分散站点观测与区域尺度综合分析的一种有效方法，在全球变化研究领域中具有重要而独特的应用价值。通过将站点长期通量观测与样带研究的结合，可以充分利用环境梯度的生态系统变化来阐释生态系统对全球变化的响应与适应机制。　　 本研究以ChinaFLUX为研究平台，以中国东部南北森林样带(NSTEC)的长白山温带针阔混交林(CBS)，千烟洲亚热带人工针叶林(QYZ)和鼎湖山亚热带常绿阔叶林(DHS)为研究区域，以涡度相关法为主要技术手段，利用NSTEC的自然水热环境梯度，首次对比分析了2003-2005年不同生态系统的碳收支特征及其生理生态学控制机理，并初步评价了不同生态系统的碳收支能力及其空间分布特征。通过研究分析，主要得到了以下几方面的认识：　　 (1)不同生态系统的光合作用季节变化和强度存在明显差异。受温度的作用，温带森林生态系统光合作用的季节变异性大于亚热带森林，并且其夏季的光合作用强度也要显著高于亚热带森林，沿NSTEC，生态系统光合作用的在生长旺季大小依次为CBS＞QYZ＞DHS。　　 (2)生态系统呼吸(Reco)主要受温度控制，但在干旱胁迫条件下，土壤水分也构成了Reco的重要限制因子。干旱时期内的降水过程会对生态系统呼吸产生激发效应，导致生态系统呼吸增大。生态系统呼吸Q10和参考温度下的呼吸速率表现出随年平均温度升高而降低的变化趋势，这表明温带森林的生态系统呼吸速率和温度敏感性要高于亚热带森林。　　 (3)不同生态系统均表现出白天净碳吸收而夜间净碳释放的日变化特征，并且往往表现出上午的吸收强下午的吸收弱的不对称现象。在季节变化上，温带森林的NEE在夏季达到最大，而对于亚热带森林，在非干旱胁迫年份，QYZ生态系统MEE也在夏季达到最大，但干旱胁迫会显著降低碳通量。而DHS生态系统NEE的最大值出现在干季。　　 (4)温度是控制温带森林不同时间尺度总生态系统碳交换(GEE)和净生态系统碳交换(NEE)的主要因素，生长季节前期气温的高低对生态系统NEE的影响要高于后期，从而在季节尺度上生态系统NEE对温度也表现出了非对称响应。生态系统发生碳源/汇转变的临界温度为10℃左右。光合有效辐射和温度是控制亚热带森林生态系统GEE和NEE的主要因素，但也受到了水分条件的影响，所不同的是，QYZ生态系统NEE主要受水分亏缺的制约，而DHS生态系统NEE随着VPD的增大而增大，表明适度的干化有助于生态系统净吸收的提高。　　 (5)生态系统冠层叶面积及其维持天数对生态系统碳吸收具有重要的影响。无论是日尺度还是月尺度，LAI和CBS生态系统GEE和NEE均存在显著的线性关系，并且与GEE的线性关系更显著。在日尺度上，单位LAI增大可导致日NEE和GEE分别增大0.76和2.41 g C m-2 d-1。在年尺度上，CBS，QYZ和DHS生态系统NEE与生长季节长度之间存在明显的相关关系。　　 (6)生态系统的GEE对NEE和Reco具有显著的控制作用。生态系统呼吸对生态系统碳收支的控制作用在不同生态系统之间发生了明显的改变，在温带森林的控制作用最强，而在亚热带森林的控制作用减弱。　　 (7)CBS、QYZ和DHS生态系统在3年内均表现为明显的碳汇。CBS生态系统Reco，NEE和GEE三年的平均值分别为1193.7，-259.4和-1453.1g C m-2yr-1；QYZ为1361.0，-354.2和-1715.2 g C m-2yr-1；DHS为1045.6，-434.4和-1480.0 g C m-2yr-1。表明我国森林生态系统在全球陆地生态系统碳汇中具有重要的地位，并且作为人工林和成熟林的QYZ和CBS均表现出显著的碳吸收能力。同时，生态系统碳汇表现出了显著的纬度变化趋势，从高纬度到低纬度，沿中国东部南北森林样带生态系统的碳汇能力逐渐增强。