气候变化与人类活动深刻影响土地覆被、植被结构与水文过程,使过去四十年全球陆地表层发生了剧烈变化,人类经济社会和生态系统的可持续发展面临严重挑战。“未来地球”科学计划的发起,不同空间尺度上人类活动与自然环境的耦合关系已成为国际地球系统科学研究的前沿。黄土高原地区是我国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一,曾是全球水土流失最为剧烈的区域,但近期植被覆盖明显改善,区域输入至黄河泥沙总量锐减。土地利用变化如何驱动植被覆盖发生变化尚未得到科学共识,同时植被覆盖变化对区域水文过程的影响尚未得到明晰。本文选取了黄土高原65个气象站的气象数据、11个样本流域与各省区生态建设资料和四期土地利用数据,结合长时间序列遥感植被叶面积指数（Leafarea index,LAI）产品,利用遥感蒸散发模型估算区域近30年实际蒸散发（Evapotranspiration,ET）,应用数理统计、遥感与地理信息技术与地理学等学科的理论与方法,系统分析该区土地利用变化格局,探究植被与实际蒸散发的时空变化特征并归因,以期为科学认识该区环境变化,实现区域可持续发展提供依据。通过上述研究,得到以下主要结论:（1）在了解区域生态治理概况的基础上,综合分析了该区水土保持措施、植被恢复、淤地坝建设与输沙量等数据,评估了该区生态建设成效。研究结果表明:该区水保措施面积与植被覆盖在2000年后变化明显,区域内中小型坝与骨干坝的数量在2000年前后均呈现先增加后减少的趋势,生态建设成效显著。该区输沙量整体呈现显著减少的趋势,与1980-1999年相比,2000-2012年整个研究区域的年输沙量下降了 62.5%,多年平均输沙量由2000年前的636.1 ×106t下降至2000年后的238.7×106t,这主要是由于区域内植被恢复控制水土流失,以及淤地坝拦沙淤泥等综合作用改善了生态环境。（2）通过综合分析黄土高原四期土地利用时空变化特征与土地利用动态度发现,该区土地利用类型以草地、耕地与林地为主。1990-2015年期间,土地利用以林地、草地、耕地与其他土地利用类型不变为主导,累计面积占比为88.29%,土地利用类型发生变化的面积占比仅为11.71%,其中以耕地向草地转化最明显,比例高达2.94%。在整个研究时段内,土地利用变化速率依次为其他>耕地>草地>林地,其中2000-2010年期间的土地利用变化最为活跃。（3）结合黄土高原1982-2015年叶面积指数（LAI）、气象因子与土地利用数据,探究LAI的时空变化格局与驱动因子,研究结果表明:该区植被格局发生着显著变化且呈现阶段性特征。在整个时间段内,LAI以0.0065 yr-1（p<0.001）呈现显著上升,且LAI在植被恢复后（2000-2015年）较植被恢复前（1982-1999年）上升速度快。LAI空间变化趋势呈现由东南向西北逐渐递减变化,增加显著的区域集中在陕北延安榆林一带与南部平原地区。区域LAI整体上以变绿为主,其中变绿、变黄与稳定的占比分别为73.64%、1.75%和24.61%,陕西、山西、内蒙古与甘肃地区LAI净增长显著,累计增长面积占总增长面积的86.23%。气候因子对LAI的影响具有空间异质性,在西北荒漠一带、陕西中部、甘肃大部分与山西部分地区LAI变化主要受降雨影响,在晋陕交界处与山西境内大部分地区LAI主要受温度影响,整体上LAI变化受降雨的影响更明显;土地利用变化中的林地不变、草地不变与耕地不变的类型主导了区域的LAI变化,近期大规模植被建设工程有效提升了植被覆盖,是区域LAI变化的主要驱动力。（4）通过构建遥感植被指数模型,估算了黄土高原1982-2015年实际蒸散发（ET）。借助水量平衡与遥感蒸散发两种方法验证了模拟结果,定量分析了该区ET的时空变化特征,结合一阶差分去趋势与多元线性回归分析方法分离气候变化与人类活动对实际蒸散发的影响。结果表明:该区实际蒸散发整体呈现显著变化且具有阶段差异。研究区1982-2015年ET以2.23mmyr-1（p<0.001）显著增加,尤其在植被恢复后（2000-2015年）增长迅速;该区实际蒸散发空间变化特征呈现由东南向西北递减和较强的空间异质性,陕西北部、晋陕南部、甘肃东部与部分农耕区等地区实际蒸散发呈现显著增加趋势,尤其在植被恢复后（2000-2015年）,实际蒸散发呈现大范围、大幅度的变化趋势。近期大规模植被建设改善了区域植被条件进而主导了实际蒸散发增长;气象因子对实际蒸散发的影响呈现明显空间差异,整体表现为降雨>日照时数>温度>风速;在土地利用变化中,林地、草地与耕地不变类型主导了区域ET变化;人类活动和气候变化对实际蒸散发变化趋势的相对贡献率分别为73.5%和26.1%,表明人类活动是该区实际蒸散发变化的主导因子。