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大孔径闪烁仪(简称LAS)、涡动相关仪(简称EC)是测量近地表陆地-大气间水热通量的常用观测方法。本研究以科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区的典型梯级生态带作为研究对象,结合梯级带上多个土壤-植被-气象观测站及植被调查数据,运用大孔径闪烁仪和涡动相关系统,探讨该复杂下垫面条件下不同时间尺度的水热动态特征及与环境因子间的响应关系;引入气候学足迹模型对不同时间尺度涡动观测斑块尺度下垫面的源区和大孔径闪烁仪观测公里尺度的源区进行研究与分析,通过加权对两种仪器观测的通量源区进行尺度转换与融合,评价了大孔径闪烁仪在该地区的适用性。得到的主要结论如下:(1)梯级生态带上水热通量日变化特征显著,生长季白天时各通量曲线波动明显,夜间则稳定几乎无波动。晴天条件下,白天时显热通量和土壤热通量曲线呈显著单峰状,潜热通量曲线生长季呈双峰状,非生长季呈单峰状。阴天条件下,各通量曲线呈不规则波动状。显热通量和潜热通量曲线均于午间前后达到一天的最大值,土壤热通量曲线峰值则有一定滞后性,其中生长季滞后1-2小时,非生长季滞后2-3小时。该地区生长季潜热通量为近地表能量的主要消耗形式,生长季月均潜热通量占净辐射比例在52%-76%，非生长季占比降低。月尺度上各通量变化曲线趋势明显,显热通量各月均为单峰状且峰值出现的时间先后移再前移,8月潜热通量峰值达到全年最大。季节变化上,夏季(6-8月)显热通量相对春季(3-5月)、秋季(9-11月)和冬季(12月)占净辐射比例低,平均峰值在50W·m-2附近;春、秋两季显热通量峰值略高于冬季,三季平均峰值均在100W·m-2附近。生长季土壤热通量为正值,表现为储存能量,非生长季显热大于潜热,土壤热通量为负值,向外释放能量。(2)植被生长季气象、土壤因子与水热通量响应良好。其中各月平均太阳净辐射与各月均显热通量、潜热通量的相关性均在0.96以上,月平均空气温度、空气湿度、相对水汽压等气象因子与显热通量、潜热通量的相关性也达到显著相关水平,受地形、下垫面条件复杂等因素影响,土壤因子与显热通量、潜热通量的响应较气象因子低,表层土壤温度、土壤湿度(10cm)与水热通量相关性显著,土壤电导率与水热通量相关性不明显。(3)在气候学足迹模型的基础上通过加权法得到梯度带复杂下垫面上的通量源区。不同时间尺度源区位置、面积不同。小时尺度、日尺度、旬尺度源区位置、面积变化较大,月尺度源区变化较为稳定。源区变化与风向、稳定度等环境因素有关。研究区生长季各月源区主要分布在大孔径闪烁仪的光径两侧,源区面积稳定在0.51km2-0.55km2。季节变化方面,研究区源区面积秋季(9-10月)>春季(5月)>夏季(6-8月)。结合研究区下垫面类型图来看,生长季各月源区贡献面积最大的是LAS光径中段的玉米农田,其次为沙丘下垫面和草地下垫面,研究区内小型湖泊在整个生长季源区贡献面积不大。(4)单台涡动相关系统的源区不能代表非均一下垫面条件下的源区,但位于LAS光径中段的EC源区与LAS源区的相关性更高。不论在哪一风向上,LAS发射端与接收端两站的涡动观测源区均在LAS源区外。西风、北风和南风三个风向上,草甸地涡动源区面积和足迹权重占比>农田站>湖泊站。将各站EC加权后进行融合,得到HEC,HLAS和HEC拟合程度较好且HLAS值略大于HEc，两者间具有较好的尺度相互转化关系。说明大孔径闪烁仪在该地区具有较好的适用性。