气候、植被和土壤含水量(Soil Moisture, SM)的变化密切相关，分析长时间序列SM、植被覆盖、气温和降雨的变化以及植被、气候对SM的影响，有助于揭示全球变暖背景下土壤含水量-植被-大气间相互作用关系，为水资源短缺、土地退化、水资源保护等生态环境问题提供理论支持。以全球MODIS产品和ERA5-Land为数据源，获取2001—2020年0—7 cm土壤层中的含水量SM1、7—28 cm土壤层中的含水量SM2、28—100 cm土壤层中的含水量SM3、28—289 cm土壤层中的含水量SM4、降雨、气温和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)时序数据集，采用Sen趋势分析(Theil-Sen Median)、非参数统计检验(Mann-Kendall)、偏相关分析和复相关分析等方法，探究全球不同干湿气候区SM、降雨、气温和NDVI的时空变化特征及SM对降雨、气温和NDVI的响应关系。结果显示：(1)近20年来，全球不同干湿气候区SM总体呈现下降趋势，植被覆盖总体呈上升趋势；降雨量具体表现为“增-减-增”的变化趋势；气温总体呈上升趋势。(2)不同干湿气候区，SM与降雨的相关性随土壤深度的增加而减弱；除湿润区外，SM与NDVI均在SM2土壤层呈现较高的偏相关关系；除SM1土壤层外，不同干湿气候区SM与气温呈显著的负相关关系；除极干旱区，SM随土壤深度的增加对气温的敏感性减弱。(3)通过复相关分析探究各因子的驱动区(共同驱动区、气候驱动区、植被驱动区),SM变化主要受气候和NDVI的共同影响，受NDVI主导的区域面积较少，随着土壤深度的加深受气候主导的区域面积逐渐减小。