随着全球气候变暖,研究植被覆盖变化与气候变化的关系变得至关重要,尤其是那些容易受到气候变化影响的生态系统,如干旱和半干旱地区。黄土高原生态环境脆弱,地处半湿润、半干旱和干旱区的过渡带,为大约1亿中国人提供生态系统服务。因此,了解该地区的植被与气候之间的关系对于决策者制定适当的计划,以及更好地管理这个人口密集但生态脆弱的地区非常重要。本文基于1982-2015 年 GIMMS ND VI 3g(The third generation of Global Inventory Modeling and Mapping Studies Normalized Difference Vegetation Index)数据集、黄土高原 52个气象站点的降雨和温度数据集,以及2001-2012年MODIS 土地覆盖数据集,采用一种新的加权时滞延迟法、一元线性回归分析以及自适应噪声改进的整体经验模式分解法(Improved Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,Improved CEEMDAN)与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)算法,探讨了黄土高原不同植被类型对气候因素的延迟效应以及不同时间尺度下气候因素对植被的影响程度。本文的主要研究结果如下:(1)假设植被对气候变化的延迟响应为三个月,1982-2015年期间黄土高原地区不同植被对不同月份的温度和降雨具有不同程度的响应,研究表明降雨是影响植被生长的主要驱动因素。(2)黄土高原地区三种自然植被(混交林、草地、稀疏植被)对同一气候因子的响应在不同月份均占有一定的比例,其中前三个月的气候对植被覆盖变化产生的累积影响占比最大,并且同一植被类型对不同气候因子也具有不同的响应。(3)EMD方法存在的端点效应可以利用SVM在一定程度上减轻,EMD方法的模态混叠现象可以利用在Improved CEEMDAN方法中加入不同的噪声进行分离,以获得更准确的时间尺度分量。(4)在不同尺度下,不同植被类型对气候因素的响应均呈现出明显的差异。总体来看,利用多尺度分解分析植被和气候因素的关系时,可以得到温度对不同植被类型的影响较大。植被覆盖变化与气候变化之间是一个复杂的相互作用的过程,考虑黄土高原地区植被指数对气候变化的延迟效应可以很大程度地解释植被生长过程中发生的变化,这对于预测和评估黄土高原植被动态和气候变化非常重要。并且,利用多尺度方法研究植被生长与气候因素之间的关系,可以更准确的揭示不同尺度下植被与气候之间新的联系,为探索植被与气候等因素的关系提供了新思路,更为全球生态环境的治理提供科学的决策支持。图[26]表[7]参[187]