冬小麦种植北界研究对于确保区域粮食安全和应对气候变化具有重要的科学价值和现实意义。在全球气候变暖的背景下,中国潜在冬小麦种植北界已显著向北扩展,为冬小麦种植提供了大范围潜在分布区。然而,中国北部冬麦区冬小麦实际种植的面积却在明显减少,实际冬小麦种植北界与潜在冬小麦种植北界之间可能存在差距,明晰冬小麦种植北界时空变迁及其影响机制显得尤为重要。因此,本研究以气候敏感且生态脆弱的北部冬小麦种植区为研究区,以时序MODIS遥感数据为主要数据来源,提取了2001、2007、2014和2019年四个时期实际冬小麦种植北界,阐明了实际冬小麦种植北界的时空演变特征。结合气候因子和人类活动因子数据,运用地理探测器模型,定量分析实际冬小麦种植北界界线形成和变迁的影响机制。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)冬小麦遥感制图及其时空变化分析。基于MODIS时间序列数据开展冬小麦种植面积的空间制图,能较好地反映中国北部各时期冬小麦种植面积的空间分布。研究发现,近20年冬小麦种植面积的动态度变化以显著减少为主,减少面积约为57.61×10~3km~2,减少区域主要体现在冬小麦种植过渡区。冬小麦种植动态度增加的面积约为23.53×10~3km~2,增加区域主要分布在资源条件较好和人类活动干预程度较高的地区。(2)冬小麦种植北界动态变化及其对比分析。2001-2019年实际冬小麦种植北界在纬度方向上向南移动了37km,潜在冬小麦种植北界在纬度方向上向北迁移约为16km。实际冬小麦种植北界相较于潜在冬小麦北界在纬度方向上向南移动了103km,约有33×10~3km~2的冬小麦潜在种植区。潜在冬小麦种植北界与实际冬小麦种植北界之间确实存在差异,气候变化使得潜在冬小麦种植北界界线发生了北移,气候变化和人类活动的交互作用使得实际冬小麦北界界线向南迁移。(3)农业气候因子对冬小麦种植北界影响的定量分析。最冷月平均气温、越冬期负积温、年极端最低气温和越冬前积温是影响实际冬小麦种植北界迁移的重要农业气候因子,影响力均大于0.50,但这些因子之间存在信息重叠,影响力相对较大的最冷月平均气温可作为解释因子。最冷月平均气温-7.8℃、越冬期负积温-583℃、年极端最低气温-22℃、越冬前积温418℃、生育期积温1721℃、生育期降水量207mm和关键期降水量113mm是冬小麦适宜种植的临界阈值。越冬前积温、生育期积温和最冷月平均气温与其他因子之间的交互作用对实际冬小麦种植北界界线形成的解释力较高。(4)人类活动因子对冬小麦种植北界影响的定量分析。农业机械总动力、农村用电量、有效灌溉面积和农用化肥施用量是影响实际冬小麦种植北界迁移的主要人类活动因子。有效灌溉面积、农村用电量和农业机械总动力与其他人类活动因子之间的交互作用影响力相对较强。中国实际冬小麦种植北界出现南移,并与以往潜在冬小麦北界向北迁移结果之间存在差距。最冷月平均气温、越冬期负积温、越冬前积温、年极端最低气温,以及有效灌溉面积、农业机械总动力、农村用电量是影响实际冬小麦北界界线形成和变迁的关键因子,其中人类活动因子对实际冬小麦北界界线向南移动主要表现为正向效应。