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在全球变暖的大背景下，区域气候也发生了变化，在此背景下研究区域地表过程的相关理论对区域生态环境及经济建设具有重大意义，植被覆盖动态变化是土地资源和环境变化研究的重要内容。生态环境成为全人类生存与发展的根基，是社会经济发展的基础。利用遥感数据源全天候、多时相的特点，再结合地理信息系统空间分析技术分析中国三北防护林工程区NDVI的时空变化规律，同时对NDVI与区域气候间的耦合性做了分析研究，为揭示气候转型期研究区NDVI的变化特征做进一步探索。本文基于1982~2006年间的GIMMS AVHRR NDVI植被覆盖数据和气象站点气候数据，以NDVI和气温、降水为研究对象，利用GIS和遥感技术、最大化NDVI均值法、提取植被覆盖度法和一元线性回归趋势分析等方法对中国三北防护林工程区四大建设区（风沙区，西北荒漠区，黄土高原丘陵沟壑区和东北、华北平原区）连续25年的植被覆盖时空变化特征进行了动态变化研究，并分析了三北防护林工程区植被覆盖与气温、降水变化的相关性、滞后性。以Hurst指数为基础，分析了研究区NDVI的变化趋势，并且分析了该研究区植被覆盖变化总体趋势及其空间分异。最后通过采用残差分析法探讨了人类活动对研究区植被覆盖变化影响的空间格局。本文研究结果表明：(1)近25年来，研究区植被NDVI平均值总体呈缓慢上升趋势，增速为0.007/10a，植被覆盖整体呈缓慢上升趋势，其中风沙区和东北、华北平原区植被增速最明显，而西北荒漠区植被呈微弱下降趋势。植被变化量增加幅度略大于减少幅度。(2)四大建设区植被覆盖度有不同程度提高，其中黄土高原沟壑区植被覆盖度上升最快，比1982年提高了9.66%；1982-1991年、1992-2001年和2002-2006年三个时期，研究区植被覆盖面积分别增加了472994km~2、451032km~2、435196km~2和减少了197717km~2、270192km~2、182690km~2。植被覆盖增加的区域主要分布在大兴安岭中、南部，小兴安岭中部，长白山东北段，燕山，辽西低山丘陵区，阿尔泰山，天山，祁连山东段，西北荒漠区东部和黄土高原丘陵沟壑区南部等；植被覆盖减少的区域主要是在大兴安岭两侧，呼伦贝尔高原西部，三江平原北部，科尔沁沙地南端，西北荒漠区南部和黄土高原丘陵沟壑区北部等。(3)三北防护林工程区及其四大建设区年平均气温整体出现上升趋势。研究区气温倾向率为0.61℃/10a，总体年累积降水量出现下降趋势，年降水量线性变化趋势为减少13mm/10a。研究区植被和气温、降水整体呈正相关关系，17.74%的地区植被与气温呈负相关，而6.84%的地区呈正相关，10.60%的地区植被与降水呈负相关，19.53%的地区则呈正相关，植被与降水正相关面积明显大于植被与气温正相关面积，降水是研究区植被生长的关键因子；不同时间段的温度、降水与NDVI的相关性的差异比较明显。植被存在明显的季节变化特点，植被成长期的NDVI随气温、降水的变化存在滞后现象。(4)研究区近十年NDVI平均值的Hurst指数均值是0.6881，数值较高，可持续性强弱依次排列为Ⅰ区＞Ⅱ区＞Ⅲ区＞Ⅳ区。研究区植被残差年际变化显著正相关面积比例7.70%大于显著负相关面积比例7.17%，人类活动对植被建设作用要强于破坏作用，三北防护林建设工程带来的生态效益正在呈现。植被残差呈显著增加的区域集中在天山北部、塔里木盆地、河西走廊、河套平原、鄂尔多斯高原东部、乌兰察布高原南部、赤峰、通辽东南部、呼伦贝尔高原西部、大兴安岭中南部、松嫩平原和辽河平原等；而显著减少的地区主要在塔克拉玛干大沙漠周边区、阿拉善高原区、柴达木盆地、青海东部、甘肃陇东地区、陕西中部、巴彦淖尔高原、科尔沁沙地以及长白山中部等。