中国南方地区拥有全球最大面积的亚热带森林，其中人工针叶林占41％，影响着区域乃至全球碳循环和水平衡。全球气候变化引起降水季节分配等环境条件的改变，可能导致季节性干旱发生频率的增加，并最终影响区域或全球尺度碳水通量变异趋势。全球气候变化背景下，不同模型对森林碳水通量变异趋势与实际观测存在较大的差异甚至相反的结果。森林碳水通量的季节及年际变异受环境和生物因素相互作用的控制。要准确预测森林碳水通量年际变异对全球气候变化的响应,必须深入理解碳水通量的年际变异特征及其控制机制，量化环境因素和生物功能变化对碳水通量年际变异的贡献率，并分析季节性干旱对上述控制机制的影响。　　CERN/ChinaFLUX千烟洲中亚热带人工针叶林受大陆性季风气候的影响，夏季易出现水热不同步导致的季节性干旱。本研究基于该人工针叶林2003-2012年碳水通量观测数据，以及Budykos干旱指数将该地区所有年份7-10月份划分为干旱季节，同时将2003、2007和2010年划分为干旱年份。本研究使用统计分析和通径分析法探讨环境和生物因素对碳水通量的控制作用，使用斜率同质模型(Homogeneity-of-slopes，HOS)量化环境因素和生物功能变化对碳水通量年际变异的控制，并分析季节性干旱对上述控制机制的影响。主要得到以下结论:　　(1)季节尺度上，蒸散(ET)、总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(RE)和净生态系统生产力(NEP)都表现为夏季出现较高值而冬季出现较低值的季节变异特征。波文比(β)和水分利用效率(WUE_NEP和WUE_GEP)则表现为夏季出现较低值而冬季出现较高值的季节变异特征。碳利用效率(CUE)则表现为春、秋出现较高值，而冬季和夏季出现较低值的变异特征。季节性干旱胁迫时期，NEP的下降幅度大于GEP、RE、CUE和ET，β则上升。WUE_NEP明显减低的同时，WUE_GEP明显上升。干旱胁迫恢复时期，ET上升的幅度大于GEP、RE和CUE的上升幅度而小于NEP的上升幅度，β则随之降低。WUE_NEP明显上升的同时，WUE_GEP明显降低。　　(2)年尺度上，随着2009年最大的净辐射量ET也出现最大值，而2003年严重的季节性干旱导致β出现最大值。虽然GEP和RE的最大值都出现在2012年，但NEP和CUE的最大值则出现在2004年。2005年年净辐射的最小值导致ET、GEP、RE和NEP也出现最低值，但导致WUE_NEP和WUE_GEP在2005年出现最大值。整体分析，WUE_NEP的变异系数最大(22％)，其次为WUE_GEP、 NEP和β(16％)，ET(14％)和RE(6％)，最小的为GEP(5％)。　　(3)年尺度ET没有显著的变异趋势，且主要受净辐射的控制，年尺度β呈显著的降低趋势，而GEP和RE则呈显著的上升趋势。年尺度β、GEP和RE主要受干旱季节5cm土壤含水量的控制，同时干旱季节有效降水频率也通过间接控制5cm土壤含水量影响上述通量。年尺度NEP没有显著的变化趋势，且主要受干旱季节增强型植被指数的控制，而CUE则逐渐降低，且主要受20cm土壤含水量的控制。　　(4)通过HOS模型的分析，2003-2012年环境因素对ET、β、NEP和WUE_NEP年际变异的贡献率（分别为71.6％、61.2％、61.4％和42.6％）大于生物功能变化(分别为5.9％、7.6％、11.3％和12.1％)。干旱年份生物功能变化对ET年际变异的解释量和湿润年份以及2003-2012年相差不大（分别为4.7％，5.5％和5.9％），干旱年份生物功能变化对β年际变异的解释量小于湿润年份以及2003-2012年（分别为2.2％，4.8％和7.6％），而干旱年份生物功能变化对NEP年际变异的解释量(16.3％)大于湿润年份(3.8％)和2003-2012年的解释量(11.3％)。表明当地人工针叶林能够通过生理功能调整较好的应对干旱对ET和β年际变异的影响，而不能很好的应对干旱对NEP年际变异的影响。　　本研究认为，如果20cm土壤含水量和干旱季节5cm土壤含水量仍像2003-2012年呈显著的增加趋势(p＜0.001)，该人工针叶林年尺度GEP和RE将逐渐增加，而年尺度CUE和β将继续降低(p＜0.01)。上述研究表明，随着林龄的增加可用能量对当地人工林冠层温度的加热程度也将降低，同时该人工针叶林生态系统碳利用率也逐渐降低。