植被物候对气候变化的响应是当前全球变化领域的研究热点。中国作为全球生物群区最多、生态梯度显著、生物多样性最丰富的区域之一，其植被物候时空变化有待深入研究。本文以清末民初日记中的历史物候记录（1834-1962年）、中国物候观测网观测数据（1963-2012年）和遥感NDVI3g数据集（1982-2012年）为基础资料源，发展了物候记录的时空集成方法，重建了近170年中国东部春季物候指数（刺槐始花期、垂柳展叶始期和紫荆始花期的平均日期）变化序列;利用荟萃分析方法系统研究了过去50年中国物候变化及类群间、区域间的差异;探索了春季物候期的温度敏感度随时段、物种和区域的变化规律;确定了最优遥感物候信息提取方法，利用经验正交函数识别了物候与气候变化的主要空间模态及对应关系。所得主要结果与结论如下:　　(1)在百年时间尺度，中国东部植被春季物候期围绕均值波动变化，整体呈显著提前趋势（0.30天/10年，P＜0.01）。2001-2010年的春季物候是170年历史上最早的10年。但2011和2012年的春季物候有所推迟。春季物候变化趋势随30年时段的不同而变化，其最大提前趋势（-4.08天/10年）出现在1980-2009年。另外，春季物候在1925年发生了从晚到早的突变，在1967年发生了从早到晚的突变。在中国东部内部，温带和亚热带地区的春季物候指数变化表现出一定的区域差异。温带地区春季物候指数均值比亚热带地区晚19天，且变幅和标准差小于亚热带地区。温带地区近170年春季物候的提前趋势为0.26天/10年，小于亚热带地区的0.47天/10年。　　(2)近50年，中国不同类群春夏季物候期总体呈提前趋势，秋季物候期则推后。荟萃分析得到的112个物种（含65种乔木、22种灌木、17种草本、5种鸟类、1种两栖动物和2种昆虫）的1263条物候变化信息（长度≥20年）显示:90.8％的春夏季物候期序列提前。所有序列趋势的均值为-2.75天/10年。各类群提前趋势不同:草本和两栖动物的提前趋势显著大于乔木、灌木和昆虫。对木本植物（含乔木和灌木）而言，1980s至今的春夏季物候变化趋势强于1960s或1970s至今。地理因子（纬度、经度和高度）能解释9％的春夏季物候趋势空间变异。对于秋季物候期，只有69％的序列推迟。所有序列的平均推迟趋势为2.00天/10年。类群间秋季物候变化较为复杂:乔木、灌木、草本和昆虫表现出1.93到4.84天/10年的推迟趋势，其他类群则以1.10到2.11天/10年的速度提前。秋季物候期的变化趋势存在很强的空间异质性，并未随地理因子梯度性变化。　　(3)物候期对温度响应的敏感度呈现出一定的时空和种间变化规律:在历史上较暖的时段、春季物候期较早的物种或分布于更低纬度地区的物种，其物候对气温变化的响应更加敏感。根据本文提出的SpaceSens模型，植物春季物候期的温度敏感度由L（回归分析计算敏感度时所用时段的长度），死（植物发育的阈值温度）和Tp（物候期发生时的气温）决定。Tb和Tp随时段、物种和地理位置的变化是形成上述敏感度变化规律的主要原因。　　(4)对遥感NDVI数据的分析表明，1982到2012年全国大多数地区植被生长季开始期提前、结束期推后，生长季长度多以0到8天/10年的速度延长。遥感物候期的提取采用了Midpoint法。因为该方法得到的生长季开始期与地面观测到的展叶始期年际变化在多数情况下显著相关。EOF分析显示，生长季开始期或结束期的主EOF模态（即第1模态）在绝大多数地区均呈现出一致的提前或推迟变化。从时间系数来看，植被生长季开始期经历了先提前后推迟的变化过程，而植被生长季结束期仅以1993年为转折点发生了从早到晚的变化。生长季的第2模态仅对第1模态的整体变化起到区域调整的作用。影响上述植被生长季时空变化的主要因子是季前温度。生长季的主要EOF模态均存在相对应的温度EOF模态。且季前温度模态的年际变化能在很大程度解释生长季始期、末期模态的年际变化(R2＞0.45)。