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本研究选择位于半干旱向干旱区过渡的祖厉河流域为研究对象,选取甘肃省32个气象站点1956～2016年气温、降水量资料,2000～2010年MODIS/NDⅥ数据集和流域DEM影像资料,采用空间插值、一元线性趋势线模拟和M-K非参数检验等方法。从区域水平和栅格水平上分析了祖厉河流域1956～2016年气候变化特征、流域2000～2010年植被覆盖变化特征及两者之间的响应关系。取得了以下主要结果:(1)1956～2016年该流域年、季均温均呈上升趋势,季均温增加幅度冬季>秋季>春季>夏季,年、季气温空间分布由东南向西北呈现递增趋势,四季气温空间分布共同点是南部高于北部和中部,绝大部分区域面积呈上升趋势。(2)1956～2016年该流域年降水量整体呈下降趋势,季节降水量除冬季,春、夏、秋季都减少;年、季降水量空间分布总体由南向北递减,年降水量东部地区由东向西平行走向,中部地区由东向西递增,西部地区由东向西递减,季节降水量空间分布呈下降趋势的面积远大于上升的面积。(3)植被空间分布,该流域植被分布呈斑块式镶嵌,自北向南依次递增。多年季平均植被覆盖状况总体与多年年均植被覆盖变化相似,NDⅥ空间分布四季均自北向南依次递增。(4)年均NDⅥ与气温和降水量在水平变化和空间分布上都呈正相关,植被随着气温的升高而加速生长,降水量增多促进植被生长,说明年降水量和气温都是影响祖厉河流域植被年际动态变化的主要气象因子。分析研究区NDⅥ在年均变化和各季节的变化趋势可得,秋季植被的生长表现最佳,秋季的气温和降水量是最适合研究区植被生长的气候条件。(5)由于大规模退耕还林还草工程的实施,2000～2010年流域内NDⅥ值从0.024增加到0.070,平均变化速率为0.0046/a。NDⅥ与气温和降水量呈正相关,达到显著水平(a=0.05)。