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干旱事件影响生物圈结构功能以及生物多样性。全球受干旱影响的区域在过去几十年内有显著的增加，并且气候模式预测未来一百年干旱发生的频次和程度都将加剧。植被对干旱的响应减缓植被生长，降低植被绿度、生物量和生产力，增加火灾发生的频率以及诱导植被死亡。我国位于季风气候区，温度和降水的变异非常显著，属于干旱多发的地区。因此，深入认识干旱与陆地生态系统相互作用的调控机制，有助于准确和全面评价我国陆地生态系统在干旱频发时期碳循环变化格局，阐明生态系统碳循环对干旱的响应机制。 本文首先基于气象数据、遥感数据以及土壤数据分析了2001-2010年中国陆地系统环境因子和植被状况的时空变异;结合多种类型的干旱指数定量化描述中国最近10年干旱的范围、程度和变化趋势;以千烟洲生态站长期降水控制实验为依托，利用Li-6400光合仪测定亚热带森林生态系统叶片CO2响应曲线，探究叶片光合参数对不同干旱水平的响应;综合集成气象数据、遥感数据以及多个生态系统模型，模拟中国陆地生态系统生产力时空分布格局，分析不同干旱等级下生产力变异趋势，重点研究2009/2010年极端干旱对中国西南地区植被状况和生产力的影响。主要研究结果如下: (1)2009年和2006年是最近10年内全国总降水量最少的年份，但年均温要远高于其他年份，同时降水偏少和温度偏高的地区相对一致，因此容易出现干旱现象;2001年降水相对偏小，但是全国各个区域的温度普遍低于其他年份。温度极端异常出现的面积远高于降水的变异，特别是生长季温度上升的区域在逐年增加。在全国范围内，2001-2010年中国陆地生态系统植被指数(NDVI)增加的地区在逐渐上升;叶面积指数(LAI)异常值没有明显的年际变化趋势;但是2001-2001年LAI严重偏离潜在LAI，出现了大面积的亏缺，主要归因于2001年华北地区和2009年西南地区降水和土壤相对湿度偏低。 (2)选取三种类型干旱指数:仅基于降水资料的标准化干旱指数(SPI)、基于两层土壤模型的帕尔默干旱指数(PDSI)以及基于MODIS遥感数据的干旱严重性指数(DSI);就国家尺度而言，三类干旱指数在研究时段内变化趋势基本一致，SPI和PDSI在月尺度上相关性达到66％;2001，2006和2009年是中国干旱程度最大的三个年份;干旱指数时间变异特征表明东北地区以及北部地区（华北平原一带）干旱化程度在减弱;而南方地区特别是西南地区干旱影响的范围在逐年增加。 (3)根据对照样地和干旱样地马尾松（Pinus massoniana Lamb）和木荷（Schima crenataKorthals）两种树种的CO2响应曲线，估算光合参数（最大羧化速率Vcmax，最大电子传输速率Jmax，气孔导度gs，磷酸丙糖利用率TPU和叶片暗呼吸Rd）;千烟洲主要树种（马尾松和木荷）的叶片光合速率在干旱处理下显著降低。光合速率的降低归因于CO2扩散过程（气孔因素）的降低，而不是生理生化过程的降低（非气孔因素）。木荷相比于马尾松更加容易受到干旱胁迫的影响;光合参数与叶氮含量的关系同样受到了干旱处理的影响。 (4)光能利用率模型CFIX模型和过程机理模型BEPS模型都能够较好地模拟站点尺度总初级生产力(GPP)的季节变异，同时对干旱胁迫有较好的模拟能力。集成CFIX模型和BEPS模型以及MODIS净初级生产力(NPP)定量化描述了2001-2010年中国陆地生态系统NPP的时空分布特征，统计了不同异常等级下像元百分比的年际变异，结果表明在国家尺度上NPP异常并没有明显的年际变化的趋势。同时根据DSI干旱等级分布图，对比不同干旱等级下NPP的下降程度，结果表明2001和2009受极端干旱影响范围最大，相应地NPP下降程度最大，分别比10年平均值下降了80和60 g C/m2/yr。 (5)中国西南地区在过去10年经历了极端干旱事件，干旱事件从2009年9月持续到2010年春季。不同尺度的SPI准确捕捉到西南地区2009/2010年极端干旱事件。植被绿度(MODIS NDVI和EVI)在2010年而不是2009年相对于正常年份(2001-2008)出现了大范围的下降，同时植被绿度最大下降量出现的时刻与干旱事件有4-6个月的滞后现象。西南地区植被年总NPP在2010年相比于平均值(2001-2008)下降了34 Tg C。此外，无论是植被指数还是生产力，农田生态系统对于旱最为敏感。