总初级生产力（Gross Primary Production, GPP）表示单位时间、单位面积内植物通过光合作用所固定的有机碳总量，它不但能反映生态系统的健康状况，同时也是陆地碳收支的重要组成部分，在全球碳循环中发挥着突出作用。作为GPP变化的重要驱动因素，环境变化可以直接影响植被冠层的光合效率，亦可通过影响植被冠层的结构和理化性质从而间接对GPP产生影响，直接影响和间接影响叠加导致GPP对环境因素响应机制复杂。然而，已有研究多关注环境因素对GPP的直接影响，而对其间接影响研究不足，环境因素对GPP的复合影响机制亟待深入研究。本研究通过利用分布于全球不同生态系统的FLUXNET网络的通量站点观测数据、卫星遥感叶面积指数数据（Leaf Area Index，LAI，用以表征植被冠层结构）和全球植被冠层理化特征数据（叶氮、叶磷），结合结构方程模型分别在月尺度、周尺度和日尺度分析了环境因素对GPP的直接和间接影响。研究结果表明，植被冠层结构是GPP环境响应的一个重要中介。除常绿阔叶林外，在所有生态系统中，环境因素均会通过影响冠层结构从而间接地对GPP产生影响，且间接影响对GPP的间接影响随着叶面积指数的增加而降低，并且这种负相关关系随着时间尺度的增大而增强（日尺度上r = -0.30，P = 0.001；周尺度上r = -0.38，P < 0.001；月尺度上r = -0.41，P < 0.001）。各环境因素影响GPP的方式不尽相同。其中，温度主要通过影响植被冠层结构从而间接影响GPP（在不同时间尺度上，占总影响的77-84%；在除常绿阔叶林外的生态系统中，占总影响的76-100%），而辐射对GPP的影响主要表现为直接影响（在不同时间尺度上，占总影响的78-83%；在除常绿阔叶林外的生态系统中，占总影响的42-86%）。此外，GPP对降水的响应呈现出时间尺度特异性：在日尺度上表现为消极响应（r_pson = -0.03, P < 0.001; r_prtl = -0.07, P < 0.001），而在周尺度（r_pson = 0.13, P < 0.001; r_prtl = 0.00, P > 0.1）和月尺度（r_pson = 0.26, P < 0.001; r_prtl = 0.07, P < 0.001）则为积极响应。本研究从多个时间尺度系统分析了环境因素对GPP的直接和间接影响，有助于对GPP复杂环境驱动机制的深入理解，为全球环境变化背景下的植被生产力的准确模拟和估算提供了新的思路。