植被是地球系统研究中物质与能量循环的关键环节,其监测与动态机制研究是目前研究的重点与热点问题。农田作为重要的陆地植被类型之一,约占全球非冰冻陆地面积的12%左右。随着全球变暖和人类活动的影响呈现了增加趋势。因此,研究农田植被的时空变化特征及其影响因子变得日益重要。农田植被相比自然植被具有独特的物候特征,造成这一特征的主要原因是农田的熟制。本文将中国农田作为研究对象,使用植被指数(GIMMS NDVI3g)、气象数据、中国农业区划数据以及土地利用类型等数据,以农田熟制为研究切入点。基于HANTS方法和农田植被的物候特征,提取出1982年至2013年的农田熟制信息,并进一步分析了我国农田熟制多年时空变化特征。结合农田复种的生长季特征,进而分析了我国农田植被时空特征与多年变化,并从温度和降水的角度分析了潜在气候影响因子。本文主要内容与结果有:(1)基于1km 土地利用数据分析表明,1980-2015年间,农田增加区域主要位于我国北方,而南方区域呈现了下降趋势。然而这种变化并未引起我国农田在空间分布格局特征的变化,即农田始终主要分布在东北平原、华北平原、四川盆地和西北灌溉区。植被指数NDVI分辨率为1/12度,时间为1982-2013年。因此采用2010年的1km分辨率土地利用类型数据作为参考,对农田在1/12度上进行提取。依据农田比重将1/12度农田分为三类:低农田比重区(LC:0-50%)、中农田比重区(MC:50%-75%)、高农田比重区(LC:75%-100%),其中MC与LC可视为农田区,而LC区域信号更侧重自然植被的影响。利用中国农业区划数据将我国分为9个农业区。在各农业区,对三类农田比重区的NDVI多年平均季节特征进行对比分析。结果表明,农田区(MC和HC)与LC(即自然植被为主导)有着明显物候差异,特别是复种农田为主的区域。而MC与HC的物候差异较小,仅存在于个别农业区。(2)我国农田种植制度从北往南逐渐从单一走向多样化,复种指数逐渐增加。多熟制农业区的种植制度则复杂多样,但仍以二熟制为主。1982-2013年间,我国农田复种指数呈上升趋势(0.156%yr-1),全国仅华南区的复种指数呈下降趋势(-0.248%yr-1)。全国大部分农田的复种指数无显著变化。(3)本文使用二熟制的农作物的物候特征和自然物候划分生长季,包括一般生长季(GS:4月-10月)、夏播作物的夏秋生长季(SCS:6月-10月)、秋播作物的冬春生长季(WSC:11月-5月)。1982-2013年间,MC和HC农田区域的年平均NDVI年际变化呈显著的上升趋势,趋势值分别为0.485×10-3yr-1、0.508×10-3yr-1。年均增长主要是由夏秋生长季的生长贡献的。在国家和区域尺度上,不同生长季(SCS vs WCS)农田植被年际变化出现了很强的不对称变化趋势。特别是农田分布最为广泛的东北地区、黄淮海地区和长江中下游地区。东北地区农田NDVI在SCS和WCS期间分别呈现了上升与下降趋势。与之相对的,在黄淮海区和长江中下游区,农田NDVI的增加主要出现在WCS期间,其变率远大于SCS期间。(4)温度与降水1982-2013年间的多年变化趋势表明,温度多年变化在全国大范围呈显著上升趋势。尤其是在多熟制区域,温度在冬春生长季的上升趋势大于其他生长季。降雨在全国尺度无显著变化,在一熟制区域冬春生长季有显著的上升趋势。相关分析表明,气温与多熟制农田NDVI在WCS期间相关性较高。因此,黄淮海区和长江中下游区的农田NDVI不对称变化趋势的主要气候驱动因子是温度,这是因为冬春生长季变暖相对夏秋生长季的变暖更能刺激植被的生长。而降水与东北地区农田在WCS季节呈现较强负相关性。因此,东北地区(一熟制)不对称变化趋势则主要是降水导致的。但具体的影响机制有待进一步的研究。