全球气候变化已经受到广泛的关注，大气CO2浓度增加，淡水资源的减少，使得陆地生态系统碳水通量已经成为国际上关注的热点问题。水分利用效率(WUE)作为衡量碳水耦合关系的重要指标，亦是当前研究的热点。在气候变化背景下，碳水通量及水分利用效率将会在气象因子的驱动下发生动态变化，生态系统会对气象因子的驱动产生响应和适应，两者会共同影响碳水通量及水分利用效率的季节与年际变异特征。因此，有必要对碳水通量与水分利用效率的季节与年际变异特征及其控制机制进行研究。本研究以千烟洲亚热带人工林生态系统长期观测的碳水通量数据为基础，对该亚热带人工林生态系统碳水通量与水分利用效率的季节与年际变异特征及其控制机制进行了研究，结果如下:　　（一）碳通量及其各组分的季节与年际变异特征及其控制机制　　1.NEP、GPP、Re的季节与年际变异特征　　2003-2011年千烟洲亚热带人工林针叶林生态系统均表现为碳汇。多年平均NEP为352.6±55.0 gC m-2yr-1(CV=15.6％)。夏季碳汇能力最强，冬季碳汇能力较弱。GPP多年平均值为1731.0±60.1gC m-2yr-1(CV=3.5％)。季节模式表现为一单峰曲线，峰值出现在7月。Re多年平均值为1378.4±81.4 gC m-2yr-1(CV=5.9％)，季节模式总体表现为单峰曲线，峰值出现在8月。　　2.NEP、GPP、Re季节与年际变异的控制机制　　光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)、空气饱和水汽压差(VPD)、在半小时、日尺度到月尺度上，与NEP、GPP、Re有显著的相关关系。在年尺度上，上述气象因子与NEP、GPP、Re相关关系不显著。在半小时尺度上，气象因子对碳通量有较强的控制作用，在年尺度上，其控制作用减弱。通过一组查表法，对NEP、GPP、Re的年际变异来源进行了区分，将其区分为由气象因子变化引起的年际变异及由生态系统响应（生态系统结构功能的变化）引起的年际变异。结果表明，生态系统响应是造成生态系统碳通量年际变异的主要原因。　　（二）水通量（蒸散）及其各组分的季节与年际变异特征及其控制机制　　1.蒸散(ET)的季节与年际变异特征及其控制机制　　生态系统蒸散的季节变化模式与净辐射(Rn)，空气温度(Ta)，饱和水汽压差(VPD)等气象因子表现出了一定的一致性，表现为一单峰曲线，在7月达到峰值。2003-2010期间，多年平均年ET为786.9±103.40mm(CV=13.1％)。通过一组查表法对蒸散的年际变异来源进行区分，结果表明生态系统响应是蒸散年际变异的主要来源。年尺度上，驱动ET变化的主要气象因子是净辐射和温度。蒸散对净辐射的响应没有表现出时间滞后性，而对温度，土壤含水量的响应出现了时滞效应，从一个侧面反应出了生态系统需要时间对气象因子的变化做出响应。在气象因子变化和生态系统响应的共同作用下，3、5-6及10月对蒸散年际变异的贡献较大。　　2.蒸腾与蒸发的季节动态及其主控因子　　蒸腾(T)与蒸发(E)的季节变化模式与蒸散相似，与Rn，Ta，VPD等气象因子表现出了一定的一致性，表现为一单峰曲线，在7月达到峰值。观测期间，蒸腾为蒸散的主要组分，平均约占总蒸散量的55％。5月、6月和10月蒸腾平均占蒸散的近80％，1月蒸腾占蒸散比例最小。2011-2012年观测期间，蒸发对蒸散总量的平均贡献率约为13％，蒸发对蒸散贡献率最大值出现在12月，为23％;最小值出现在6月，仅为8％。蒸发蒸散比(E/ET)在冬季最高，夏季最低，与蒸腾蒸散比（T/ET）呈相反的规律。在蒸腾与蒸发季节变化主要受到Rn和VPD的控制。　　（三）水分利用效率(WUE)的季节与年际变异特征及其控制机制　　GPP/ET总体呈现年初和年末较高、年内较低的特点，季节变化主要受到GPP/T的影响。年GPP/ET约为2.23 gC kg-1H2O，GPP/ET的年际变异与GPP/T年际变异相同。观测期间年NEP/ET平均约为0.44 gC kg-1H2O。NEP/ET呈现明显的季节与年际变异，NEP/ET的季节与年际变化均受NEP/GPP控制。