Shi Zheng, Cui Tingru, Sun Xiaonuo, et al. Temporal variations of vegetation and its response to drought based on normalized difference vegetation index data in Hebei Province in 1990—2015[J]. Science Technology and Engineering, 2020， 20(25)： -

植被是陆地生态系统的核心，地表覆被的主要构成，其变化对全球及区域气候变化敏感，在全球变化背景下具有重要的环境指示作用[1-2]。同时，植被变化通过光合作用、地表反射率等对区域物质转移、能量平衡及信息传递等起到重要的调控作用[3]。植被的破坏将导致植被覆盖度的降低，引起水土流失，甚至导致生态质量下降，生态功能紊乱，对人类社会的可持续发展产生消极影响。气候因子是植被变化的主要限制因子，气候条件决定了植被空间分布，同时，植被变化也反馈与气候变化[4-5]。因而，在全球变化背景下，植被的监测和动态变化以及与气候因子的响应关系一直备受重视[6-9]。

当前，多时相、多波段、大尺度、长时间序列的遥感数据反演研究已取得较大的进展。其中，基于不同空间尺度的归一化植被指数(NDVI)广泛地应用于区域植被动态监测、地物分类、物候监测、灾害识别和评估等方面的研究[10-13]。同时，由于大量温室气体的排放和人类活动的不断增强，区域生态系统对外界干扰的响应已得到学者的高度关注，而在气候变化背景下植被变化则是其中的热点。洪艳等[14]基于MODIS-NDVI数据深入研究了汶川震中区植被恢复的时空变化特征，指出震后10年间灾区植被已初步恢复到震前水平，但需要人类进行政策保护，其研究结果为地震灾后植被恢复的决策干预提供理论支撑。基于MODIS-NDVI遥感数据，赵建萍等[15]结合气温、降水资料对新疆乌苏地区植被覆盖的空间格局和变化规律进行深入探究，揭示了温度是境内植被生长最直接的限制因子。Ren等[16]基于1982—2000年NDVI植被指数，分析了天山北麓NDVI时空变化特征及其气候驱动要素，指出区域降水的增加缓解了干旱发生对植被生长抑制的影响，促进了植被的增长。廖春贵等[17]结合遥感及气象等数据，指出北部湾经济区红壤和石灰土下垫面的植被覆盖呈较为明显的上升趋势。夏照华等[18]指出中国温带草原植被生长期NDVI 与降水响应明显，而随着温度的不断上升，其响应程度不断下降。宗连玲等[19]利用2001—2011年NDVI数据探讨了宁夏植被时空变化特征并与干旱气候的耦合关系，指出研究区植被生长受春夏两季降水量影响明显，而夏季过高气温抑制了植被的进一步生长。Chen等[20]基于2000—2017卫星遥感数据进一步揭示了中国植被叶面积呈增加趋势，并归功于中国长期的土地利用有效管理。

许多学者探索了不同地区气候变化对植被的影响，比如基于气温或者降水等气候因子进行单独研究[21-24]，而气候条件是植被生长变化的限制因子，共同作用于区域植被变化，因而有必要对气温、降水等气候因子等进行综合分析。干旱多基于气温、降水等气候因子共同作用发生，是最为严重的气象灾害之一。当前，针对干旱时空变化特征及其驱动和影响，许多学者已经展开大量、有效的研究。其中标准化降水指数(SPI)、帕尔默干旱指数(PDSI)和标准化降水蒸散发指数(SPEI)等在农业监测、灾害防治等领域得到了广泛的使用[25]。尤其是SPEI指数不仅考虑了传统的降水变化，还考虑了温度的重要作用，其时间多尺度特征有助于加深植被变化对干旱的响应研究。由于当前植被变化与单独的气候因子研究不足以全面分析植被-气候之间的关系，而SPEI指数能够较为清晰的反映区域干湿变化特征，鉴于此，本文将首先探索了研究区主要植被覆被类型的空间变化特征。其次，利用归一化植被指数NDVI对研究区植被生长状况的时间变化特征进行评估。最后，在气温、降水变化基础上，结合多时间尺度SPEI干旱指数对1990—2015年河北地区植被指数NDVI的变化特征及其对综合气候因子的响应进行研究，进一步探讨研究区植被对气候变化的响应机制，为河北地区制定的相应的预防干旱生态保护对策提供了科学依据。

1研究区概况与研究方法

1.1 研究区介绍

河北省(113°04′E～119°53′E，36°01′N～42°37′N)地处华北(图1)，面积约为 18.8×104km2，下辖石家庄、保定、张家口、唐山、邯郸、秦皇岛、承德、衡水、邢台 廊坊和沧州11 个地级市。河北省空间分布上具有明显的带状特征，毗连京津、紧傍渤海，南临山东、河南两省，西靠太行山，北依内蒙古，东北部与辽宁接壤。境内有坝上高原、燕山和太行山山地、中部为大面积平原区域，平原海拔不到百米，西为山地、高原环绕，是中国唯一兼有高原、湖泊、海滨、丘陵、山地和平原的省份。总体上，河北省位于半湿润与半干旱过渡区，年降水量由东南向西北减少，年平均气温-0.5～14 ℃，年无霜期120～240 d，年降水量 300～800 mm，年降水季节分配不均，集中于夏季7、8月。土壤类型以褐土、潮土、棕壤等为主，质地多为壤质，适宜开展农林牧业生产。境内横跨海河、滦河两大水系。河北省是中国北方重要的人口、产业、城镇密集区，植被变化受人类活动干扰较为明显，尤其是华北平原因开发较早，人为活动主导了地表土地类型变化。当前，平原地区主要的天然植被被人工植被所替代，其他区域植被受人类活动影响也十分明显。