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植被物候是环境条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器，物候变化可以反映陆地生态系统对气候变化的快速响应。近年来，遥感物候观测因其具有多时相、覆盖范围广、空间连续、时间序列较长等特点，已成为揭示植被动态对全球气候变化响应与反馈的重要手段。但由于各物候遥感算法提取参数的生理意义不明确，不同数据、不同算法提取的物候存在较大差异和突出的尺度效应，从而导致同一研究区域的分析结果不一致、甚至矛盾。因此，全面系统开展物候遥感模型与算法、空间验证和应用分析，对深化人们对生物圈与大气圈之间相互作用机理的认识非常有意义。 针对以上问题，本文主要开展了三个方面的研究工作 (1)植被物候遥感模型与算法研究。基于GIMMS AVHRR NDVI和MOD13A2遥感数据，提取植被关键物候参数（生长季开始、结束时间和生长季长度），并结合植被类型和生态分区数据，分析不同算法、不同数据源提取物候产品的差异性; (2)植被物候遥感产品的验证与评估分析，包括遥感物候参数的单点验证和尺度转换研究。结合种内和种间变化、群落的构成和分布，采用景观升尺度算法实现个体物候-种群物候-群落物候-景观尺度物候(Landscape Phenology，即LP)的转换，并通过分析LP指数和对应像元遥感物候参数的关系，阐述遥感物候参数的生理意义; (3)植被物候对气候变化响应的时空特征监测分析。基于遥感物候产品和气象数据，分析青藏高原、欧亚大陆和全球尺度植被物候对气候变化的响应幅度和特征，并比较不同空间尺度植被物候对气候变化的响应差异性。 本文创新成果主要体现在两个方面: (1)基于高密度/频率的秋季物候观测数据，提出巢式等级尺度转换方法，解决了地面实测数据和遥感像元之间尺度不匹配以及景观异质性的问题，实现了个体物候到景观尺度物候（Landscape Phenology Index，LP指数）的转换。通过比较地面秋季LP指数和遥感物候参数，我们发现MODIS提取的生长季结束时间很好的对应景观尺度上叶全部变色的初始日期（平均绝对误差:5.25天）; NDVI和EVI快速下降的阶段对应LP显著增加的阶段（叶子逐渐变色的阶段）;LP变色完成的初始日期(＞80％)和NDVI/EVI下降停止的初始日期对应;LP落叶完成的初始时期(＞80％)对应NDVI最小值。这些发现共同说明了卫星数据能够成功监测温带混交林的秋季物候。 (2)提出基于年际温度和海拔梯度变化的物候气候变化响应的对比分析方法，获得了不同时空尺度上青藏高原春季物候对气候变化响应幅度与特征。发现:随着海拔的升高，青藏高原春季物候对温度敏感性呈线性增加趋势（草原:0.31天/℃/100米;草甸:0.19天/℃/100米），而草地返青所需积温呈线性下降趋势（草原:-6.62 GDD/100米;草甸:-2.25 GDD/100米），说明高海拔区域植被物候响应更敏感，且植被长期适应性可能是影响植被物候温度变化响应幅度的重要因素;青藏高原春季物候对年际温度变化的响应幅度(草甸:6.15天/1℃;草原:7.60天/1℃)远远大于对海拔梯度维的温度变化响应幅度（草甸:2.47天/1℃;草原:2.36天/1℃），二者差异表明气候变暖可能会干扰高原植被区域适应性，从而使得高原植被在全球变暖背景下变得更脆弱。