植被分布和动态是生态学研究的重要内容，高山区域植被组成复杂，生物多样性高，对气候变化敏感，生态系统脆弱。物候是生态系统对气候变化响应的敏感指示器，在陆地生物圈中发挥着重要作用，对气候、水文、生物地球化学循环都有重要影响。研究植被物候动态及其与气候和放牧的关系对理解植被对气候变化及人类活动的响应十分重要。我国西部干旱区高山是内陆河的发源地，也是绿洲的主要水分来源，研究干旱区高山植被的分布及其动态对区域生态环境、经济发展具有重要意义。祁连山位于青藏高原北部和河西走廊以南，植被垂直分布明显，从山脚到山顶依次分布着荒漠、草原、针叶林、灌丛、草甸、高山植被、冰川等。本文选择祁连山中部的黑河上游干流区域进行干旱区高山植被分布模拟和物候动态研究。　　环境高度复杂性和异质性导致高精度高山植被分布制图和模拟非常困难。本文使用源于ASTER GDEM，WorldClim和Landsat-8OLI的地形、气候、光谱等共70个变量，采用分类树、最大似然法、随机森林模型区分黑河上游7个植被型组和18个群系，并模拟其空间分布。　　使用1998-2013年SPOT NDVI时间序列数据，采用相对阈值法，提取黑河上游每年的生长季始期、生长季终期、生长季长度和最大NDVI值等物候参数，分析物候参数的时空分布格局、动态及其与气候和放牧的关系。　　本文采用的方法成功区分了植被型组，但对群系的区分较差。不同模型、不同变量组合的模拟精度差异明显。其中，对高山植被模拟最优的随机森林模型精度高于分类树和最大似然法，使用验证点验证的精度为75％,kappa系数为0.64，使用植被图验证的精度为65％，kappa系数为0.52。对于高山植被分布模拟，最重要的变量是海拔，表明在高山区域，海拔是导致植被差异的主要原因。气候变量的重要性也较高，夏季和秋季光谱变量的重要性高于冬季，表明生长季植被光谱特征差异较大，而非生长季植被光谱差异较小。　　黑河上游干流74.11％的区域生长季始期提前、61.97％的区域生长季终期延迟、74.82％的区域生长季长度延长，但变化显著的区域均小于5％。92.25％的区域最大NDVI值上升，其中58.23％的区域显著上升。针叶林、灌丛、荒漠、草原、草甸的最大NDVI值在过去16年显著增加，增加值在0.045到0.075之间。在6种植被型组中未发现生长季始期和生长季终期之间存在显著相关。综合来看，物候参数与同期或者前一个月的气候相关性较高，生长季始期和生长季长度与4-5月有效积温相关性最高，生长季终期与8月降水相关性最高，最大NDVI值与7-8月气温相关性最高。积温与物候参数的相关性高于平均温度，在未来物候模拟中应重视除平均气温外其它温度指标的使用。研究期内，祁连县肉类和牛奶产量显著增加，2013年肉类和牛奶产量为1998年的2倍以上。肉类和牛奶产量与灌丛、草原、草甸的最大NDVI值显著相关，虽然近些年最大NDVI值增加，但研究区狼毒等草甸退化指示物种的迅速增加表明草场退化的监测非常必要，对于区域放牧总量应合理规划和控制。