地表植被作为陆地生态系统的一个重要组成,在防风固沙、保持水土和调节气候方面具有重要作用。为扭转建国以来植被严重退化的问题,我国自90年代后期在全国范围内开展了天然林保护工程、退耕还林还草工程等植被恢复工程。大规模植被恢复带来生态功能提升的同时,也引起植被耗水量增加,影响水分亏缺地区的水资源供给。因此,研究全国尺度植被覆盖时空动态及其对水分因子的响应的时空分异规律,对于评估各个区域植被恢复的水资源承载力、制定基于水资源可持续性的植被恢复规划具有重要意义。但目前有关地表植被覆盖变化时空特征以及对水分因子响应的研究多结合遥感技术和传统地统计学方法进行简单的时空相关性分析,缺少植被、水分因子等遥感数据的时空分异特征的有效检测方法,阻碍了对区域植被变化对水分因子的响应的空间异质性这一问题的深入研究,影响了植被水分时空作用过程分区模拟建模的准确性。为解决上述问题,本文采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据、降水数据、土壤水分数据以及干旱指数数据,综合运用最大值合成处理、Mann-Kendall趋势分析、偏相关分析、Hurst指数分析和回归分析等方法对2001-2017年中国植被覆盖和水分条件的时空变化变化特征进行了分析,并探讨了水分因子和植被覆盖变化之间的响应关系;最后,引入概念漂移检测方法对中国的植被覆盖和水分条件及其之间响应关系的空间异质性进行检测,探究植被对水分因子的响应空间分异特征。主要研究结果如下:(1)总体来看,我国的夏季的植被生长较好,2001-2017年约33%区域呈增长趋势,约3%区域呈减少趋势,约64%区域没有明显变化趋势。从时间上来看,我国夏季NDVI 2001-2002年增速最快,2010-2017年增速次之,2002-2009年增速较缓。从空间上来看,尽管我国大部分地区植被呈现增长趋势且植被增长地区分布比较集中,仍有部分植被减少的地区呈零散分布。东北温带混交林区的NDVI呈现增长趋势的区域占比最大,全区接近一半面积(48.46%)呈现增长的趋势。青藏高原高寒植被区呈增长趋势的区域占比最小,仅为13.85%。(2)各个植被类型区的植被生长受不同水分因子的影响。东北的寒温带针叶林区和温带混交林区的降水量比较少,但土壤水分很充足,这两个植被类型区的植被生长状况非常好;温带草原区、温带荒漠区和暖温带落叶阔叶林区是我国干旱或半干旱区,温带草原区和温带荒漠区的植被生长稀少主要受自然降水和土壤水分较少的影响,暖温带落叶阔叶林区则受季节性降水影响。东北的寒温带针叶林区和温带混交林区是我国重要的木材生产基地,这两个植被类型区的植被覆盖较好,但降水的不稳定性比较强,在植被保护和林业生产过程中需要重点关注降水量的变化情况。(3)我国土壤水分的空间分布呈“两湿两干”的特点。全国的两个土壤干中心是温带草原区和温带荒漠区,两个土壤湿中心是东北寒温带针叶林区-温带混交林区和华南亚热带常绿阔叶林区。浅层土壤水分和中层土壤水分的变化趋势分布与降水基本一致,且整体来看显著增长的区域和显著减少的区域面积相差不大。深层土壤水分在植被稀少的草原区的趋势变化整体呈现减少的趋势,而呈现增加趋势的地区主要是在森林分布地区和荒漠地区。(4)水分对植被的影响在西北地区的表现最为明显,即西北地区植被生长对于水分更敏感。我国NDVI和夏季平均土壤水分的响应关系具有“两负夹一正”的空间分布模式,即东北和西南地区以负响应关系居多,而中西部内陆地区的土壤水分和NDVI以正响应关系为主。夏季累积降水量和NDVI的响应关系具有很强的正相关性,绝大部分地区的降水越多,植被生长状况越好。(5)根据概念漂移检测结果,我国夏季植被、水分因子、植被-降水响应关系和植被-土壤水分响应关系均呈现较明显的空间分异。夏季NDVI空间分布的漂移区主要为东北、华北和华南部分区域;夏季累计降水量在全国大部分地区出现了集中分布的漂移现象;土壤水分的空间漂移区域主要发生在我国中东部低海拔地区;浅层土壤水分的漂移区域分布广泛且集中,并且随着土壤深度的增加,发生漂移的区域明显增多,但会出现零散分布的趋势;植被对降水响应关系的漂移现象主要发生在华北的温带草原区与暖温带落叶阔叶林区交界地区以及亚热带常绿阔叶林区的部分地区;植被对土壤水分的响应关系的漂移主要分布在东北的温带草原区部分地区以及我国中西部的温带荒漠区、青藏高原高寒植被区和温带草原区的交界处。