当前全球气候变化日益显著,许多自然系统正在受到区域气候变化,特别是受到温度升高的影响,准确地预测气候变化以及未来气候变化对生态系统的可能影响已经成为国际地圈与生物圈计划(IGBP)的主要研究目标。潜在植被作为一种与所处立地达到平衡的演替终态,反映的是无人类干扰的情况下,立地所能发育形成的最稳定成熟的一种顶极植被类型,是一个地区现状植被的发展趋势。潜在植被的研究能够真实反映气候条件对植被形态变化的影响,是植被-环境分类与关系研究的起点,也是全球气候变化与陆地生态系统研究的关键。中国西北干旱区深居内陆、远离海洋,降水量十分稀少,日照强烈,干燥的大陆性气候在该区域占主导地位。该地区自然植被稀疏,地表植被覆盖率低。严酷的气候环境现实导致西北干旱地区的生态系统生产能力普遍低下,生物多样性贫乏,系统自我调控能力较低,使得这一特殊地区的生态系统表现出极端的脆弱性。另外,过度的土地开发和无节制的超负荷利用使本来就已十分脆弱的自然生态系统不断的萎缩和退化,迫使脆弱的自然生态系统逐步向着逆向发展。正因为此,研究西北干旱区植被背景,成为西部生态环境建设方面的基础性和指导性工作。潜在植被作为立地所能发育形成的最稳定成熟的一种顶极植被类型,是一个地区现状植被的发展趋势,对本地区植被生态的恢复和重建具有重要的指导意义。由于我国所具有的季风气候及号称世界“第三极”的青藏高原,使得我国植被与环境关系的特殊性不能为国际上通用的模型所反映,单纯借用和改进国外的相关模型仍存在许多问题。因此,在实际的研究过程中要选择适合研究区域及研究状况的模型。本文以综合顺序分类法为基本理论基础,在GIS研究方法支持下,采用中国西北区119个气象观测站1961-2005年的年降水数据与115个气象观测站1961-2005的>0℃年积温数据,对中国西北干旱区的气候变化与潜在植被的演替规律进行了研究,得出了以下结论:(1)在中国西北干旱区,由于气候的变化,潜在植被类型之间发生了复杂的演替过程。在潜在植被类型之间的转化特征与数量方面,潜在植被分布面积表现出3种特点,稳定减少、稳定增加与波动性变化。在潜在植被类型地理分布格局变化与发展方向方面,演替明显的地区主要有:吐鲁番盆地、呼伦贝尔高原西部及锡林郭勒高原北部、呼伦贝尔高原、太平岭地区;在发展方向上,潜在植被的空间变化方向(演替方向)均异。潜在植被类型演替的驱动因素主要是气候变化条件下,影响植被分布的水热条件的变化引起了气候-植被决定关系发生了改变。(2)1961-1975年间,分布在中国西北干旱区的潜在植被有10种类型,由于气候变化,到1990年代后期仅剩6种类型,这6种类型为微温极干温带荒漠类(318098Km2)、温暖极干暖温带荒漠类(471502Km2)、微温干旱温带半荒漠类(1070776Km2)、暖温干旱暖温带半荒漠类(40074Km2)、微温微干温带典型草原类(284369Km2)、微温微润草甸草原类(247698Km2)。分布在准噶尔盆地、吕梁山以西,鄂尔多斯高原以北地区的微温干旱温带半荒漠类为主要的潜在植被类型,面积达到研究区总面积的44%,从演替变化来看,有持续增加的趋势。(3)中国西北干旱区干湿变化表现出由区域的差异性变化向区域的整体性变化的特征。1976-1990年间,研究区干湿度变化呈区域差异性变化特征,到1990-2005年间,研究区干湿度变化趋向整体性区域性变化。以甘肃民勤→贺兰山→狼山一线为界,以西地区整体由暖干向暖湿变化,以东地区整体由暖湿向暖干变化,表现出明显的整体性。(4)中国西北干旱区暖温带的范围向东北方向扩展变化,1990年代后期变化较为明显,呼伦贝尔高原的寒温带转向中温带;极干区的范围有缩小的变化态势,研究区东部气候向干旱化方向发展。(5)从1961-1975、1976-1990、1991-2005年各时期降水与积温数据分析得出,中国西北干旱区1990年代后期,气候变化较为显著,研究区西部降水量增加较为明显,中东部地区降水量变化不大。相比之下,年积温呈现整体性增加态势,特别在中东部大部地区增加量较大,可达到200℃以上。