近年来，水热条件显著变化下植被变绿现象发生在我国诸多半干旱流域，尽管发挥了增汇减碳效用，但也加剧了水资源量的短缺。研究水热变化下植被响应有助于理解植被-水资源平衡机制，对流域水资源可持续利用与生态保护有重要意义，是国际性的前沿科学问题。但鲜有研究聚焦植被动态对水热变化的周期性和阶段性响应特征，导致植被变绿和水资源利用的协同机制尚不清晰。将海拉尔河流域中上游作为研究区域，利用趋势分析、小波周期分析等方法分析了1980—2012年海拉尔河流域水热变化特征，从整体趋势和动态过程两个维度探讨了水热变化下植被在时空尺度上的响应原因及影响。结果表明：（1）空间上，年均降水量自西（草原）向东（森林）增加，气温减少；相对于草原区，森林区呈现径流量、植被NDVI大，升温慢、降水降幅大的特点。（2）时间上，流域年均降水和径流量分别以10mm/10a和19.3mm/10a的趋势减小；年均气温和生长季NDVI分别以0.65℃/10a和0.003—0.006/10a显著上升，表现出水热条件的暖干化抑制径流量（“抑流”）和促进植被生长的特征（“促长”），甚至在1998年后，降水回升和气温升高趋于平缓，仍表现出“抑流”和“促长”的特征，体现了水热影响的累积性。（3）整体趋势方面，降水和气温在6.9年、径流和植被NDVI分别在13.8、9.8年存在周期性。植被整体变化趋势主要受温度主导，而植被变绿是径流衰减的重要因素；动态过程方面，径流动态变化和周期性规律主要受降水控制，而植被动态变化和周期性规律受到降水、气温等的综合影响，且响应过程受到累积效应的作用。研究结果提高了对半干旱流域植被和水资源协调关系的认识，可为植被管理与水资源利用提供有效依据。
