中国西北地区是全球变化最为敏感的地区之一,生态环境脆弱、气候干旱、植被稀疏、风沙频繁,长期制约着该地区经济社会的可持续发展。近年来,由于气候变暖、极端事件频发等原因,西北地区植被变化明显。因此,有针对性地开展植被覆盖变化及其影响因素研究有助于更好地理解区域植被变化的时空异质性,对于加强区域生态建设有着重要的指导意义。目前,已有学者借助遥感技术,针对不同时空尺度的植被覆盖动态变化问题进行了研究,并取得了丰硕的成果。然而,相关研究多是基于行政区划或者大的空间尺度进行的,极少有基于多流域系统分析生态环境脆弱地区植被变化的研究成果。针对区域植被变化及其影响因素的理解还远远不够,对于不同时空尺度特别是一些典型区域依然缺乏有效的系统论证。本文以中国西北地区生态环境脆弱的石羊河、黑河以及疏勒河三个完整的内陆河流域为研究对象,基于2000-2015年MODIS NDVI数据和典型区域1982-2006年GIMMS NDVI数据,结合气候、水文、DEM和植被类型等基础资料,系统分析了三大内陆河流域的植被覆盖时空变化特征、气候因子时空变化特征以及二者之间的相关关系,并初步探索了典型区域植被覆盖与河流径流量之间的关系。主要研究内容及结论如下:(1)耦合线性回归、M-K突变性检验、Morlet小波分析以及变异系数等多种方法,深入地研究了三大内陆河流域植被覆盖以及气候因素的变化特征。结果表明,石羊河、黑河、疏勒河流域植被覆盖总体偏低,植被NDVImax经度分布呈西低东高的分布格局,纬度分布则呈南高北低的分布格局;海拔高度和坡度对植被空间分布影响明显。2000-2015年,三大内陆河流域植被覆盖改善趋势明显,年均NDVImax增速依次为疏勒河流域>黑河流域>石羊河流域,各流域季节性差异较大。三大内陆河流域气候变化的总趋势为暖湿化,但近16年的平均气温和降水量上升趋势有所减缓。研究区植被NDVImax变异系数总体呈上升趋势,表明石羊河、黑河、疏勒河流域植被整体稳定性较弱,揭示出西北内陆河流域植被覆盖变化未来仍具有潜在退化风险。(2)利用简单相关分析、偏相关分析、复相关分析以及残差计算等方法研究了气温、降水及人类活动等因素对内陆河流域植被覆盖变化的影响。结果表明,三大内陆河流域植被覆盖与气温、降水条件密切相关,石羊河、黑河、疏勒河流域植被覆盖与气温、降水普遍具有较强的相关性。其中,降水量是主导西北内陆河流域植被生长的主要气候因素,其在石羊河流域和疏勒河流域表现的尤为突出,而黑河流域植被生长则更多表现为受降水和气温的共同影响。通过残差分析发现,三大内陆河流域植被覆盖变化受到人类活动的影响较大。(3)运用Hurst指数模拟分析了研究区域未来植被覆盖的演化趋势。结果显示,三大内陆河流域植被持续退化区面积略大于持续改善区面积,其中石羊河、黑河、疏勒河流域退化区面积比例自东向西逐渐递增,表明未来西北生态环境脆弱区内陆河流域植被仍存在进一步退化的可能。(4)利用相关分析法和对比分析法,探讨了典型区域植被覆盖变化与径流的关系。研究结果表明,黑河流域典型区域植被NDVImax与径流年内变化趋势具有较好的一致性;植被NDVImax和径流同时具有4年左右准周期以及相似的年际变化规律,在2000-2010年时段内相似程度愈加明显;径流对植被NDVI变化具有正向影响,研究区上一年生长季结束后的各月至7、8月份的径流累积对植被NDVImax变化影响显著;由于受到气温、降水以及非气候因素的综合影响,径流并非区域植被生长的主导因素。本文创新点主要体现在:(1)针对区域植被覆盖变化问题研究中普遍存在空间尺度单一的情况,选取生态环境较为脆弱的三个相邻内陆河流域共同作为研究对象,系统地研究了其植被覆盖变化特征及演化趋势,对比分析了各流域的异同性,进一步揭示了中国西北生态环境脆弱区植被在流域尺度上的动态变化规律。(2)综合利用线性回归、M-K突变性检验、Morlet小波分析以及相关分析等理论和方法,基于遥感技术,在不同时空尺度下分析了区域气候变化特征及其对植被覆盖的影响,更深入地揭示了西北内陆河流域植被变化对气候的响应机理。(3)在考虑气候因素的同时,探讨了地形及人类活动等非气候因素对研究区域植被覆盖的影响,并定量分析了典型区域植被与地表径流的关系,使对区域植被变化影响因素的分析更为全面。