变化环境下流域水资源响应机制已成为当前全球变化研究的热点和前沿问题,变化环境可概括为气候变化和人为因素两大类。气候变化和人类活动在一定程度上改变了流域水量平衡与水资源的时空存赋状态,传统的水资源规划更关注实体存赋的地表水资源(蓝水资源),而流域水循环系统传输通道上潜在的绿水资源却通常被忽视。因此,在蓝水绿水复合系统视角下,识别蓝水绿水资源时空演变规律,并定量分离气候变化与人类活动影响对蓝水绿水资源的影响程度和贡献率,对于流域(区域)蓝水绿水综合管理、促进水资源可持续发展具有重要的理论和现实意义。本文以长江源区为研究区域,采用时间序列分析技术和空间分析技术,识别长江源区气象水文要素及下垫面演变特征;以SWAT分布式水文模型为基础,模拟评估长江源区蓝水绿水资源时空演变特性,定量分析气候变化和人类活动对蓝水绿水资源的影响程度和贡献率,并利用基于Budyko假设的Choudhury-Yang水热耦合平衡模型对归因结果进行验证,本论文的主要研究成果如下:(1)1956～2016年期间降水量、气温、潜在蒸发和径流量均呈现出明显的增加趋势;空间分布上来看,降水量、气温和潜在蒸发总体上均呈现出从南往北递减的空间分布特征;突变检测结果表明,2007年为降水的突变开始年份,1997年可认为气温的最大可能突变点,仅可知潜在蒸发在90年代左右发生了变化,径流序列的突变点发生在2002年;1990年至2014年源区土地利用类型变化较为明显,变化区域面积占总面积的39.99%,且变化区域主要集中在西北部地区。(2)1960～2016年间长江源区蓝水呈现出增加趋势,1994年之前蓝水变化相对较平稳,处于年际波动状态,1994年至今则呈现出较明显的上升趋势;蓝水资源空间分布较为不均,分布格局为南部和东部较为丰沛,西北部则相对较少。绿水流呈现出显著增加趋势,1990年之前处于年际波动状态,基本在多年平均值附近波动,而1990年后则呈较为明显的上升趋势;绿水流空间分布上为东部和南部较中北部更为丰沛。绿水储量无明显的趋势变化,变化相对较平稳,处于年际波动状态,基本在多年平均值附近波动;绿水储量分布格局亦呈现出南部和东部多的特点。(3)1960～2016年气候变化是造成蓝水资源增加的主导因子,而人类活动和其他耦合因素对蓝水资源的影响也较明显,贡献率分别为70.86%、23.4%和5.74%;其中气候变化仅在东南部部分地区造成蓝水资源减少,人类活动在东南大部分地区使蓝水减少,其他耦合因素在西部和东部地区使蓝水增加,但贡献量较少。气候变化和人类活动均使绿水流增加,贡献率分别为81.92%和24.57%,而其他耦和因素使绿水流减少,贡献率为6.49%;其中气候变化均使源区绿水流增加,而人类活动在大部分地区均使绿水流增加,其他耦合因素仅在东南部分地区使绿水流增加,其余地区均使绿水流减小。绿水储量变化相对较小,气候变化与人类活动两种驱动因子均是使绿水储量增加,而其他耦和因素则使绿水储量减少,且以气候变化影响为主;其中气候变化和人类活动对绿水储量的归因结果空间分布较一致,即在源区南部使绿水储量增加,在中部和西北部大部分地区均使绿水储量减少,其他耦合因素在西北部和中部部分区域均使绿水储量增加。(4)通过对比水热耦合平衡法和SWAT模型法的纳什效率系数NSE及相关系数R2可知,SWAT水文模型法较水热耦合平衡模型法模拟效果更好,但两种方法的模拟结果较接近,可以相互印证。两种方法得到的径流归因结果较为一致,均表明气候变化是导致近60年长江源区径流变化的主导因素,下垫面变化也起到了重要的辅助作用,其他耦合因素对径流增加的影响也较为明显,不可完全忽视。