干旱是世界范围内循环往复发生的一类自然灾害，具有出现缓慢、持续时间长和空间范围广等特点。干旱的影响复杂而深远，横跨多个经济部门。植被对干旱的响应减缓植物生长，降低植被绿度、生物量和生产力等。中国盛行季风气候，属易旱多旱区;近年来，伴随着全球气候暖化，区域干旱呈现更为频发的态势。干旱无法避免，只有在掌握其时空演变格局的基础上，提升监测、预报与预估能力，达到减缓影响与规避风险的目的。　　本文基于气候干旱指数（PDSI、SPI和SPEI）、植被遥感NDVI和地理信息等数据，采用M-K检测、EOF分解和游程理论等，对华北平原和东北地区近54年干旱时空格局进行较详尽的分析，并研究植被绿度对干旱时间尺度的响应特征。借助数据挖掘技术-分类与回归树，构建基于多源数据的集合干旱指数(Combined Vegetation Drought Index，CVDI)。此外，联合CMIP5数据，分析不同典型浓度路径(RCP)下中国21世纪干旱概率与特征的变化，分离降水和温度变化对区域干旱趋势的相对贡献。主要结果与结论如下:　　(1)1960-2012年，对华北平原而言，降水减少导致北部约7％的地区干旱显著加强，而降水和温度联合效应导致约40％的地区干旱显著加强。干旱频率总体上为北高南低的格局，但极端和严重干旱频率在中部和南部也较高。对东北地区来说，降水单独变化致使北部干旱减弱，而南部干旱加剧。升温不仅拉长干旱持续时间，而且激化干旱强度，系北部干旱加剧的主导因素;降水和温度联合变化的效应导致约56％的地区干旱显著加剧。时间尺度对区域干旱趋势影响很大，对空间格局影响不甚明显。　　(2)华北平原干旱对春季植被绿度的影响强于夏季，对北部的影响强于南部。植被绿度对长期干旱的响应更明显，但局部和季节差异非常明显，北部植被响应干旱的时间尺度较南部的短。生长季水分亏缺是其植被干旱脆弱性的主导因素。在东北地区，干旱对草地和耕地的影响比林地的强;林地只对长期干旱响应，其他土地利用类型对短期和长期干旱皆响应，最强的时段为6-7月，但草地在9月对干旱非常敏感。降水是植被干旱脆弱性的主要控制因子，干旱脆弱性随海拔升高而加重。森林干旱脆弱性与年降水量呈非线性关系，降水量700mm的地区干旱脆弱性最强。　　(3)春季CVDI以整合12、24个月SPI和SPEI以及植被遥感PASG、灌溉程度和海拔高程等的精度最高，相对误差和相关系数为0.42和0.85;夏-秋季CVDI以整合3、12个月SPI和6、24个月SPEI等的效果最好，相对误差和相关系数为0.46和0.85。计算华北平原2001-2012年1km水平的CVDI，对典型干旱年的监测表明，CVDI识别局地植被干旱胁迫和追踪干旱时间演化的效果优于单个基于气候因子的干旱指数。　　(4) RCP4.5情景下，2006-2050年和2055-2099年中国严重干旱以上事件的发生频率分别为基准期（1961-2005年）的2和3倍，RCP8.5下约为2和5倍，表明未来气候变化下极端干旱频率明显增加，轻微和中等干旱将成常态化。与基准期相比，RCP4.5和8.5情景下，2006-2050年干旱持续时间平均延长0.6个月，干旱强度平均加剧7.9％和14.3％;2055-2099年干旱持续时间平均延长1.8和3.6个月，平均干旱强度增加13.4％和25.6％。　　(5)若降水不变，升温将导致中国在21世纪面临全面的干旱化趋势;蒸散发的增加不仅强化南方地区的干旱趋势，还将使降水增加的大多数北方地区向干旱化气候反转，该放大效应在北纬约30°最明显。RCP4.5和8.5情景下，降水和温度联合变化导致2080-2099年中国中度干旱化面积约为40％和65％，降水增加的效应分别均衡了60％和35％地区的干旱化趋势。总体而言，华北平原干旱状况比东北地区强，RCP4.5和8.5情景下，2050s两地极端干旱频率分别增加1.8％和1.1％，2090s则分别增加3.0％和2.9％。降水增加效应对东北地区干旱化趋势贡献更大，而且模式间的不确定性更小。　　累积降水亏缺是中国北方地区干旱时空分异的决定性因素，高温通常抬升干旱的烈度和影响。未来气候变化情景下，降水变异性和温度上升的联合效应将加剧北方地区干旱化趋势。高辐射强迫情景下，中国在21世纪很可能将面临广泛的农业干旱，国家干旱政策中应融入相关的风险减缓与调控策略。融合植被干旱胁迫响应机制的新型干旱指数，开展中长期的区域干旱预警预报研究，为应对气候变化的不利影响，未雨绸缪。