以中国北方温带地区典型陆地生态系统为研究对象，依托该区域内ChinaFLUX和国内其他相关通量观测站（呼中寒温带针叶林、长白山温带混交林、帽儿山温带混交林、内蒙古温带羊草草原、海北高寒草甸），利用涡度相关技术进行生态系统碳水通量长期连续观测的基础上，结合静态箱/气相色谱技术和野外生态调查等实验手段，量化我国北方不同森林和草地生态系统季节性碳汇/源转变温度的地理分异；综合分析不同生态系统季节性碳汇/源转变温度差异的生物环境形成机制；结合相关台站的长期通量观测数据和CERN的气象和生物监测历史资料，探讨气候变暖对温带生态系统碳汇/源转变温度的影响，评价季节性碳汇/源转变温度的变化对生态系统碳碳收支的影响。研究结果可为我国全球变化与陆地生态系统碳收支区域响应的模拟和预测研究提供理论依据。

本项目以中国温带地区典型森林和草地生态系统为研究对象，依托中国陆地生态系统通量观测网络（ChinaFLUX）在该区域内的通量观测站点的长期连续通量观测数据，初步分析了我国北方温带森林和草地生态系统碳通量的季节和年际变化特征，并重点研究了我国不同类型生态系统呼吸对温度变化的敏感性及其空间变异性；揭示了影响和控制我国草地生态系统碳、水通量时空变异的生物与环境要素与机制，发现受土壤水分状况驱动的草地植被叶面积指数在调控我国草地生态系统碳水通量的时空格局方面起着决定性作用. 利用中国以及国际通联观测网络在北半球不同地区各种森林和草地生态系统的多年观测历史数据，研究了北半球温带落叶阔叶林、常绿针叶林、温带草地生态系统在春季返青期的碳汇/源转变过程与机制，利用冠层光合作用模型模拟分析了各种类型生态系统光合作用的物候期变化时间，重点探讨了春季返青期和光合作用最大恢复速率的区域差异、以及温度变化对此生态系统光合作用返青期的控制机制。