气候变化背景下,东亚旱区植被动态将深刻地影响着区域碳吸收、气候反馈和生态系统服务等。然而,目前我们对东亚旱区植被动态及其对气候变化的响应机制了解较少。因此,本文基于该区域完整的树木年轮资料并结合长时间尺度(1982～2006年)的GIMMS NDVI遥感数据和气候数据深入系统地分析了东亚旱区树木生长和植被物候对气候变化的响应机制。　　 本文具体探讨了以下4个科学问题:1)中国西北干旱区山地森林树木生长对春季升温的响应;2)西伯利亚南部半泰加林树木生长的气候敏感性及种间差异;3)东亚旱区区域尺度上树木生长衰退及森林死亡与气候变化的联系;4)生物群区物候动态及其对气候变化的响应。并得到如下4点主要结论:　　 (1)中国西北干旱区山地森林树木生长与5～7月份温度表现为稳定且显著的负相关关系,但与4月份月均温之间的关系在1972年发生了明显的转变。1972年以后,4月温度升高显著抑制了区域树木生长,表明早春升温限制了干旱山地森林的树木生长。早春升温引起的土壤水分亏缺导致了该区域树木生长受到温度限制的时间延长。　　 (2)西伯利亚南部半泰加林自1980s后期出现了快速的生长下降。生长季前期及初期升温诱导的土壤水分亏缺是树木生长下降的关键控制因子。过去80年,半泰加林树木生长受到生长季前期及初期土壤水分亏缺不断增强的限制。升温诱导的土壤水分亏缺提高了半泰加林的气候敏感性但不同树种对气候变暖的响应不尽相同。欧洲赤松自1928年即遭受待续的生长下降,而两种落叶松的快速生长下降出现在1980s后期。不同树种间气候响应的差异可能是由于生态系统水平上水分格局以及不同树种对干旱胁迫抵抗能力的不同造成的。　　 (3)近年来,东亚旱区出现了大面积的森林死亡。详细调查发现森林死亡主要集中在年降水量小于400 mm的半干旱区,且该区域森林死亡并没有出现树种和年龄选择性。对半干旱和半湿润区树木生长-气候关系的分析结果表明,3～7月份的日最高温显著抑制了半干旱区树木生长,而生长季前期和生长季初期的降水则与半干旱区树木生长呈显著正相关。即使在半湿润区仍约有30％的森林群落其树木生长受到3～7月份最高温的限制(p＜0.1)。这些结果强调了高温引起的干旱对东亚旱区树木生长的影响。进-步分析发现东亚旱区树木生长受前5年累积干旱强度及干旱持续时间的影响最大,其中半干旱区森林生长对干旱强度的响应最为明显,约80%的半干旱森林样点树木生长与前5年累积干旱强度呈显著负相关(p＜0.1)。尽管总体上半湿润区森林树木生长与干旱强度及干旱持续时间的关系较弱,但仍有50%的样点其树木生长和前5年累积干旱强度和干旱时间呈显著负相关。此外,半干旱区生长季前期具有更高的升温速率,其平均升温速率为0.6～0.7℃/10年。显著的春季升温将加剧该区域树木生长下降并提高森林死亡率。结果说明全求变化型干旱胁迫是该区域森林死亡的关键因子,且全球变化型干旱引起的火灾和病虫害的增加将加剧森林死亡。　　 (4)1982～2006年间东亚旱区温带生物群区植被活跃生长开始日期并没有表现出持续的提前,而是在1990s中后期发生了显著的转变,相似地,温度生物群区植被活跃生长结束日期也没有表现出持续的推迟,这些导致温带生物群区植被生长季长度由显著延长变为显著缩短。温度变化是影响温带生物群区植被活跃生长开始日期变化的最主要的因素,但不同生物群区植被活跃生长开始日期的变化对温度的响应月份存在差异。然而,冬季累积降水显著影响半干旱半湿润生物群区(特别是温带草原和温带荒漠)植被活跃生长开始日期的变化,累积降水的增加使半干旱半湿润生物群区植被活跃生长开始日期提前,反之则使其推迟。生长季初期或生长季旺盛期的累积降水显著影响半干旱半湿润生物群区植被活跃生长结束日期的变化。近年来降水的减少是温带草原和温带荒漠植被活跃生长结束日期提前的主要原因而非温度。与其他生物群区相比,降水格局的变化将深刻地影响半干旱半湿润生物群区植被生长季长度。