从人类开始使用化石燃料以来,常年被固存在死亡动植物体内的碳物质被以各种形式排放到大气中,随着社会的发展,大规模的城市扩张占用了大批的林地和草地,再加之化石燃料的使用形成了诸多的环境问题如PM2.5,温室效应等。在这样的背景下人们开始关注碳物质的排放和吸收机制即碳循环,而城市作为全球最大的碳源地区其碳循环的研究是全球生态系统碳循环研究的重要组成部分。在这样的背景下,本研究基于上海市奉贤大学城的碳通量监测站点,分析了研究区内的碳通量特征,通量源区分部,不同下垫面的通量特征以及不同场景的碳通量特征。该研究可以为解决全球性的环境问题以及减少绿色城市提供服务和参考。主要研究结论如下:(1)研究区总体碳通量特征。基于2015年4月至2016年3月共计12个月的通量观测数据在经过倾斜修正,频率响应修正,感热的超声虚温修正,以及密度(WPL)修正,数据插补(MDV)等后,研究区的碳通量特征表现为季节分异和不同风向上的碳通量源区特征不同:1,春季碳通量均值为0.86μmol/m2/s,夏季为-1.78μmol/m2/s,秋季为1.55μmol/m2/s,冬季为3.12μmol/m2/s。全年碳通量均值为0.9μmol/m2/s即为碳源。2,全年中碳通量贡献源区峰值出现在东北方向(18μmol/m2/s),并且在10μmol/m2/s~18μmol/m2/s内通量值出现在东北方的频率最高约45%,所以相对来说东北区域的碳通量值水平稍高。西北、东北、西南、东南方向上的源区碳通量均值分别为2.6μmol/m2/s、4.1μmol/m2/s、2.8μmol/m2/s、2.8μmol/m2/s。表现为东北最高,西北最低。(2)通量源区特征。基于Kljun模型分析了研究区的通量源区分布情况,主要表现为:1,在不同风向上,通量源区范围随着大气稳定度的增加而扩大。大气处于稳定条件下,非主风向上的通量源区范围(最大范围1168m)比主风向上的通量源区范围要大(最大范围784m);当大气处于不稳定条件下时主风向和非主风向下的通量源区范围相差不大(最大范围分别为365m和353m)。其中秋冬季节的通量源区范围较大(最大范围为1168m),夏季通量源区范围较小(最大范围786m)。2,在将源区分析的空间尺度下推后自然系统的通量源区范围(最大范围225m)大于社会系统的通量源区范围(最大范围150m)。(3)不同下垫面的碳通量特征。以绿色植物为主(自然系统)的下垫面年碳通量均值为-3.3μmol/m2/s表现为碳汇;不透水层(社会系统)的年碳通量均值为8.6μmol/m2/s表现为碳源。自然系统的春夏秋季节碳通量波动幅度较大,冬季碳通量波动幅度较小,变化特征大致呈―U‖型;区域不透水层(社会系统)的碳通量日变化没有明显的季节分异,碳通量范围3μmol/m2/s~16μmol/m2/s,变化特征大致呈―M‖型。绿色植物对城市生态系统的大气二氧化碳有降低作用,基于―社会-自然‖系统碳通量特征的碳通量值尺度上推的结果中,分辨率为100m×100m,50m×50m,25m×25m的碳通量值得上推结果中碳通量均值(30 min)的最小值为-3.3μmol/m2/s,最大值为8.6μmol/m2/s,但是平均值不同但是相差不大,标准差从100m×100m,50m×50m,25m×25m依次增大。依据上推结果,上海市奉贤大学城的碳源地区主要分布在东南角,西南角,东北角。碳汇地区主要分布在正东地区,西北角地区以及西南中部的一些地区。总体来说上海市奉贤大学城的碳源和碳汇地区的分布的比较分散,依据100m×100m,50m×50m,25m×25m的碳通量值的上推结果,所得出的上海市奉贤大学城的碳汇,碳源分布基本一致。(4)不同场景的碳通量特征。―自然-社会‖混合系统的年碳通量均值的理想值和计算值相差较大(1.3μmol/m2/s),社会系统其次(0.7μmol/m2/s),自然系统相差最小(0.3μmol/m2/s),但是从模拟碳通量特征的角度来说这些误差都在可接受的范围内。并且也支持了ART footprint确实可以达到预测/模拟规定区域的碳通量特征的功能。