陕北黄土高原的生态环境治理自1950s初一直在进行，在历史也上取得了一些成效，但是与1999年开始的大规模生态建设相比较，后者规模和力度远远超过前者。1999年之后，陕北大量坡耕地退出耕种，或进行植树造林，或自然撂荒转化为草地，或通过工程措施建设成为梯田。同时植树造林活动也广泛地展开，封山禁牧得到大力推动。一系列措施的实施，给陕北生态环境带了极大的改善，促进了植被恢复，改善了区域小气候。大量学者对于生态建设在土地利用变化、水土流失、植被恢复、粮食生产、农户生计等多方面的影响进行了研究，但是在精准详细的土地变化过程、对于区域干湿度变化的影响等方面研究不足，对于植被恢复后陕北地区生态系统生产力的变化也需要加强研究。本文采用多源数据，90年代耕地分级数据、1∶100万植被数据、2000-2010年统计数据、2000-2012年气象数据、2000-2012年MODIS数据、高分辨率遥感数据和野外调研数据，通过Mann-Kendall趋势分析、回归分析和VPM模型模拟等方法，对生态建设工程实施以来，陕北详细退耕规模、土地利用变化过程、区域干湿度变化、生态系统初级生产力变化等进行了分析。取得的主要成果如下:　　(1)退耕规模和植树造林规模。按照每年人均400kg粮食的标准、2010年人口、2000-2010年平均粮食单产（kg/hm2）估算，到2010年陕北总退耕潜力为67.94×104 hm2。依据2000-2010年统计年鉴，实际退耕规模为40.25×104 hm2，实际退耕规模小于潜在规模。从实际退耕的结构看，退耕的主要是临时性耕地35.09×104 hm2，常用性耕地5.16×104 hm2。此外，2000-2010年，陕北植树造林规模为208.43×104 hm2，占整个区域土地面积的24.67％，各县造林率主要集中在20％-40％之间。退耕规模与植树造林规模存在显著的地域差异，并且造林面积与退耕面积无明显的空间一致性，说明增加的林地不是主要来源于退耕地的坡耕地。　　(2)土地利用变化特征。2003年和2009年典型区高分辨率影像解译结果说明，在生态建设工程实施过程中，耕地总体减少17.16％(3447.18hm2)，草地总体上减少了7.74％(4162.38 hm2)，林地面积增加了46.07％(7344.14 hm2)。其中坡耕地减少最大，下降32.21％，其次是低覆盖度草地，减少了13.98％。增加比例最大的是有林地，增加了235.52％，其次是疏林地，增加86.36％，梯田也增加了33.63％。坡耕地退出的50.71％转移到草地，其中主要是转移到低覆盖度草地(38.73％)，其次是转移到梯田(22.82％)，只有22.42％转移到了林地。草地的转出中大部分转化为林地(90.92％)，且主要是从低覆盖度草地转出。转移到林地的地类中，59.23％来自低覆盖度草地，24.49％来自中覆盖度草地，15.11％来自坡耕地。总体上，主要是低覆盖度草度和坡耕地转移到林地，以及部分坡耕地转移到梯田。　　(3)生态建设工程极大改变了土地利用/覆盖状况，促进了植被改善:①陕北地区NDVI从南到北被逐渐降低，与植被分布和降雨量分布格局基本维持一致，NDVI值相对比较集中在0.4-0.6这一区间，占到总量48.59％，98.44％分布在0.2-0.9之间。②2000以来年，大部分区域植被NDVI增加，72.58％的区域在α=0.05水平上显著增长，这种增长在实施生态建设的主要区域的丘陵沟壑区更加明显。27.18％的区域变化不显著，主要分布在南部子午岭、黄龙等森林植被区、定边和榆林部分草地区。由于开矿、城市扩展等原因，有0.24％的地区NDVI显著下降。在耕作区植被改善最为显著，NDVI净增0.1233，提高24.90％，增加速率为0.0143（SLOPE值）。草地区增加了23.15％(0.1014)，增加速率0.0118。南部森林植被区，NDVI净增最低，只有0.0450，增加率5.56％。③NDVI变化与降雨量和温度没有显著的回归关系(R2＜0.10)，但与造林率（造林面积占县土地面积的比）回归关系显著(R2=0.56，N=25)，说明降雨量、温度变化对陕北NDVI变化没有明显的影响，而以退耕和植树造林为主的生态建设是NDVI变化的重要因素。因此，生态建设明显促进了陕北植被的恢复，改善了区域环境状况。　　(4)植被恢复提高了区域生态系统的初级生产力。2000-2012年陕北GPP呈现出增长的趋势，各类植被均有增长，其中耕作植被增长速率最快，生态建设带来的植被改善是促进GPP增长的主要原因，气候要素对GPP的变化没有显著影响:①总体上，陕北GPP分布南部高北部低，并且是逐渐过渡的，多年GPP平均值主要集中在200-600 g C/m2·yr(59.57％)。2000-2012年，GPP在α=0.1水平上显著增长，区域平均值从529.61 g C/m2·yr上升到854.70 g C/m2·yr。整个区域上，92.45％的面积存在增长趋势，其中47.93％显著增长(α=0.05)。四类植被GPP值高低不同，森林＞灌木＞草地＞耕作植被，2000-2012年均有增加，但是只有耕作区GPP增加显著(α=0.05)。②降雨量和温度对于GPP变化没有显著性影响，但是植树造林对GPP变化有显著影响(R2=0.43，N=25)，并且GPP的变化趋势与EVI的变化趋势空间有较好的吻合，均体现出耕作区显著增长，说明生态建设是GPP显著变化的主要影响因素。③2003到2009年，典型区土地利用变化与相应的GPP变化有显著性关系(R2=0.61，N=117)，说明生态建设推动的土地利用变化显著影响GPP的变化，陕北生态建设工程效果显著，提高了生态系统的生产力水平。　　(5)生态建设促进了植被恢复，引起了区域干湿度变化:①陕北大部分地区干燥度在2.0以下，属于半湿润地区。干燥度的空间分布基本上与降雨量的空间梯度反向一致，即降雨量大的区域干燥度低。②1981-2012年33年中，陕北干燥度是存在上升趋势，平均区域年均相对变化率0.88％。在大规模生态建设前后，干燥度变化趋势发生变化。1981-1999年，干燥度主要体现上升趋势，但是上升速率和幅度远大于1981-2012年，平均区域年均相对变化率为2.45％。2000年之后，大部分站点从上升趋势转变为下降趋势，平均区域年均相对变化率-1.06％。尤其是横山、绥德、延安等典型丘陵沟壑区更加明显，年均相对变化从1981-1999年间的3.06％-3.54％变为2000-2012年间的-3.08％--1.22％。③干燥度的变化一定程度上是植被恢复引起的效应，因为2000-2012年区域EVI以1.72％的变化率递增，且年均相对变化率与干燥度年均相对变化率呈现显著性负相关关系(R2=0.56，N=25)。EVI变化显著降低了风速(α=0.05)，平均风速以年均-0.014m/s速度降低，进而降低了区域干燥度。