植被在全球变化中扮演着重要的角色,是陆地生态系统的重要组成部分。植被作为生态环境变化的指示器,即受水热条件变化的影响,又对水热条件产生积极的反馈作用。因此植被覆盖变化及其对水热因子的响应关系是近年来生态学研究的焦点问题。蒙古高原地处于欧亚大陆中部,对全球碳循环过程中扮演着很重要的作用,其生态系统状态及其变化对于中国华北乃至整个东北亚地区的环境有着重要的影响。因此研究蒙古高原不同尺度下植被覆盖的时空分布格局、变化过程、驱动机制和响应强度,对维护区域生态平衡,建设生态屏障,以及对全球环境变化研究具有重要意义。本文基于2000-2015年16年来MODIS/NDVI、LST、LSWI数据集以及研究区行政区划及植被类型矢量数据集,采用均值法、一元线性回归分析法、相关性分析法,对2000-2015年蒙古高原植被覆盖及其地表水热条件的动态变化分别从时间尺度、空间尺度上进行研究,并将NDVI与LST、LSWI做相关分析,揭示植被覆盖变化与地表水热因子之间的时滞效应,得到如下主要结论:(1)蒙古高原植被覆盖以地表温度(LST)最高、地表水分指数(LSWI)最低的阿拉善盟额济纳旗为中心,向东北方向形成弧形分布,NDVI值由小逐渐变大。这种规律性的现象与研究区植被类型和水热因子的空间格局密切相关。地表水热条件与NDVI分布相对应,但由于地形和纬度的差异,没有形成连贯的弧形分布;LST从西南向东北递增的总趋势,LSWI分布格局与LST呈相反的总趋势。春夏秋三个季节NDVI分布格局与生长季分布大致相同。整体上,春季植被覆盖最低,夏季植被长势最好。蒙古高原西南部戈壁荒漠区植被的季节性变化不明显,而蒙古高原中部及东北部地区植被覆盖季节性变化显著,尤其是分布广泛的草原植被区。(2)2000-2015年间,无论是整个高原还是两国不同行政区尺度,生长季NDVI均呈增加趋势,其同期地表水热因子均呈上升趋势。各季节变化中,春季、夏季和秋季植被NDVI均呈增加趋势,其中夏季NDVI增加趋势最为显著。同期LSWI变化也最显著。春季和秋季NDVI及LST、LSWI均呈无显著增加趋势。从不同植被类型NDVI变化趋势可知,灌丛、沙地植被和农田植被覆盖明显改善,其余6种植被类型NDVI呈无显著变化。(3)从2000-2015年生长季NDVI变化空间分布来看,蒙古高原生长季NDVI呈增加趋势的区域面积占研究区总面积的75.23%,其中呈显著增加或极显著增加趋势的区域主要分布在内蒙古地区,包括阿拉善盟西南部、鄂尔多斯市东部及北部、赤峰市南部、通辽市东南部以及兴安盟北部等地区,还有零星分布在蒙古国东方省东南部和蒙古国前杭爱省。呈现减少趋势的地区以无显著减少趋势为主,分布比较散落。从各季节NDVI变化趋势可知,夏季NDVI呈上升趋势的面积占高原面积的77.6%,春季和秋季呈增加趋势的地区所占面积分别为63.2%和66.84%,且各季节呈显著及极显著增加趋势的区域均分布在内蒙古地区。(4)从蒙古高原植被覆盖对水热因子响应分析可知,无论是整个高原还是不同区域尺度上,各季节及生长季NDVI与LSWI的相关性较高,其相关系数均0.8以上。而不同区域各季节植被覆盖受地表温度的影响程度与方式各不同。从空间相关性分布来看,与LSWI呈正相关关系的地区生长季NDVI与LST之间呈负相关关系。相反,在与LST呈正相关关系的地区NDVI与LSWI呈负相关关系。各季节响应中,除了阿拉善盟及高原北部山区以外,春季适当的地表温度和地表水分含量均促进蒙古高原植被生长,而夏季和秋季地表水分含量是促进研究区植被覆盖增长的主要因素。从各季节滞后响应特征来看,春季和夏季地表温度限制后期植被生长,春季地表水分含量对夏季植被覆盖变化无显著影响,而夏季地表水分含量对秋季植被覆盖增长仍有促进作用。(5)从蒙古高原生长季每月NDVI与前期地表水热因子的相关分析可以看出,在植被返青和枯萎时期,蒙古高原LST对NDVI并没有明显的滞后效应,而在植被生长旺盛阶段,LST对当月和后期NDVI有明显的滞后效应,在一定程度上限制着该时段的植被增长。LSWI在整个生长季对植被覆盖增长至关重要,尤其是当月和下一个月的植被覆盖增长的主导因素。在综合运用遥感数据,对2000-2015年蒙古高原植被覆盖及其水热条件进行时空变化模拟,并进行了相关性分析。本文选用的水热因子(LST、LSWI)可以准确表示研究区水热条件,对植被覆盖有较强的响应。且研究结果将对于中国华北乃至整个东北亚地区生态研究具有重要借鉴意义。