La fenología de las plantas es un indicador importante del impacto del cambio climático en los ecosistemas. Hemos monitoreado continuamente la fenología de la vegetación utilizando teledetección cercana a la superficie, es decir, el PhenoCam en una región de barranco de la Meseta de Loess de China desde marzo de 2020 hasta noviembre de 2022. En cada imagen, se seleccionaron tres regiones de interés (ROIs) para representar diferentes tipos de vegetación (matorral, árboles y pastizales), y se calcularon cinco índices de vegetación dentro de cada ROI. Los resultados mostraron que el índice de cromaticidad verde (GCC), el índice de exceso de verde (ExG) y el índice de contraste de vegetación (VCI) capturaron bien los cambios estacionales en la verdor de la vegetación. El PhenoCam capturó trayectorias estacionales de diferentes vegetaciones que reflejan diferencias en el crecimiento de la vegetación. Tales diferencias pueden estar influenciadas por factores ambientales abióticos externos. Analizamos la respuesta no lineal de la serie GCC a las variables ambientales con el modelo aditivo generalizado (GAM). Nuestros resultados sugirieron que la temperatura del suelo era un factor importante que afectaba la fenología de las plantas en la región de barranco de Loess, especialmente el matorral mostró una respuesta no lineal significativa al cambio de temperatura del suelo. Dado que los experimentos de monitoreo de fenología in situ a pequeña escala en la Meseta de Loess son aún relativamente raros, nuestro trabajo proporciona una referencia para una mejor comprensión de las variaciones fenológicas de la vegetación y las funciones del ecosistema en la Meseta de Loess.