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植被物候作为全球气候变化的指示器,植被生长季的长短对植被的光合作用和生态系统的呼吸作用产生影响,进而影响到陆地生态系统的碳收支状态。森林作为陆地生态系统的主体,在调节陆地生态系统碳循环过程中扮演非常重要的角色。北方森林地处高纬度地区,且地域辽阔,约占陆地总面积的14.5%和森林总面积的30%,是监测全球气候变化的理想场所。目前,针对物候变化对北方森林碳源/汇的影响,不同学者的研究结果呈现出不同的观点。本文首先基于MODIS等遥感数据和RS-CFLUX模型,估算了2001-2017年北方森林植被的净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP),利用FLUXNET站点观测数据对估算结果进行了验证;然后采用使用较为广泛的Savitzky-Golay滤波法重构了长时间序列NDVI曲线,利用双逻辑斯蒂曲线构建植被生长曲线,利用最大斜率法来计算提取植被物候的主要参数:生长季开始时间(Start of Season,SOS)、生长季结束时间(End of Season,EOS)以及生长季长度(Length of Season,LOS),并分析了三项参数的时空分布变化趋势以及不同植被类型间的差异;接着分析了总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)与NEP时空变化规律;最后利用线性相关性统计方法分析了碳收支关键参数NEP与生长季长度LOS的响应关系。结果显示,北方森林GPP和NEP的空间分布呈现从高纬度向低纬度逐渐递增的趋势,而且与植被类型分布存在较高的一致性。GPP均值范围为0-1265g C·m-2·a-1,NEP均值范围在-706-415 g C·m-2·a-1之间。从整个研究区均值来看,不论是GPP还是NEP都呈现出较为显著的上升趋势,其中,GPP的增加速率为2.65 g C·m-2·a-1,NEP的增加速率为1.1 g C·m-2·a-1。从像元尺度看,大部分像元的GPP和NEP均无显著的变化,只有约17-18%的像元中二者表现出显著的变化趋势,其中,GPP像元主要呈上升趋势,平均增加速率为0-32 g C·m-2·a-1;在NEP具有显著变化趋势的区域内,64%的植被NEP呈上升趋势,平均增加速率为0-44 g C·m-2·a-1,约36%的植被NEP呈减少趋势,平均减少速率为0-61 g C·m-2·a-1。从不同植被类型看,所有植被类型的GPP均值都有上升的趋势,而NEP方面,除了永久湿地,其他植被的NEP均值均呈现不同程度的增长趋势,尤其是常绿针叶林和混交林增长趋势最明显。2001-2017年,北方森林植被的生长季起始日期主要集中在第120-180天之间,即五月初至六月末;平均生长季结束日期主要集中在第280-330天,即10月中旬到11月底;平均生长季长度主要集中在110-195天。北方森林植被的平均生长季长度跨度较大,LOS均值总体上呈现从高纬度地区向低纬度地区逐渐变长的趋势。大部分地区的生长季起始日期SOS呈提前趋势,平均每年提前了0-6天;生长季结束日期EOS呈延后趋势,平均每年延后了0-2天;生长季长度LOS总体上呈延长趋势,平均每年延长0.3-3天。其中常绿针叶林和混交林LOS平均值的延长幅度较大,达到了平均每年延长0.88天和0.78天。NEP与LOS的相关分析结果显示,整个研究区12%的像元呈现显著的相关,且具有较为明显的空间分布特征。二者成显著正相关的地区正好位于不同植被类型的交错地区(如斯堪的纳维亚和俄罗斯泰加林东部)。在常绿针叶林、混交林、落叶针叶林等植被类型中,NEP和LOS呈现出不同程度的正相关,R2分别达到了0.42、0.44和0.32;而在永久湿地中则呈现显著的负相关,R2达到了0.64。