在气候变暖和人类活动日益频繁的背景下,中国的大江大河正经历着显著的气候和下垫面变化,流域水循环过程受到强烈扰动,其水热平衡状态也可能发生显著变化,甚至出现变异。由于流域水热要素会驱动干旱与植被的演变,流域水热平衡的动态变化也会反过来对干旱与植被产生影响。对于水量限制性和能量限制型流域而言,它们的水热状况差异显著,因此流域水热平衡对于变化环境的响应以及对干旱和植被的反馈可能也不同。开展变化环境下流域水热平衡动态变化驱动机理及其对干旱与植被影响机制研究,可深入理解变化环境下流域水循环过程机理及其对流域水资源和生态系统的影响机制,为流域未来水资源和生态系统的准确预估提供科技支撑,对流域生态保护与高质量发展具有重要的理论与现实意义。本文以能量限制型流域汉江上游和水量限制型流域泾河为研究对象。基于1970-2014年各站点的气象水文数据,分析了两个不同类型流域水热状况的时空演变特征;定量揭示了两个不同类型流域气候和下垫面因素对水热耦合控制参数变化的影响;识别了两种情景下（不考虑水热平衡动态变化计算的SWIc和考虑水热平衡动态变化计算的SWIch）两个流域的干旱特征,分析了多时间尺度下水-能量限制型流域水热平衡动态变化对其的影响;通过构建概率模型从水热视角定量评估了干旱胁迫对植被发生不同程度损失的可能性。取得的主要研究成果如下:（1）采用反距离权重插值法、TFPW-Mann-Kendall趋势检验及重标度极差法,系统地揭示了水-能量限制型流域水热状况的时空演变特征。研究表明:1970～2014年间汉江上游和泾河均呈暖干化趋势。两个流域多年平均降水量空间上分布不均,汉江上游和泾河年径流量均呈明显下降趋势且正持续性较强,年平均气温均呈显著的上升趋势且未来气温将持续升高。（2）基于多元逐步回归模型、敏感性分析及贡献率计算,定量评估了水-能量限制型流域气候和下垫面条件对水热耦合控制参数变化的影响。结果表明:汉江上游和泾河水热耦合控制参数整体呈显著上升趋势,两个流域所有的点（E0/P、E/P）均沿着Budyko曲线向右上移动,实际蒸散发量增加,进一步表明汉江上游和泾河气候正在变得更干燥;两个流域参数n呈显著上升趋势的主导因素均为下垫面变化。（3）基于改进的标准化湿度指数SWI和趋势检验,分析了两种情景下水热平衡动态变化对干旱指数序列的影响,研究表明:汉江上游和泾河SWIc和SWIch均呈不显著下降趋势;泾河SWIch的下降趋势明显大于SWIc,说明考虑流域水热平衡动态变化对水量限制型流域泾河干湿程度的影响更大。（4）基于改进的标准化湿度指数SWI和游程理论,识别了干旱指数SWIc和SWIch的干旱特征,量化了多时间尺度下水-能量限制型流域水热平衡动态变化对干旱特征的影响,结果表明:整体上,不考虑水热平衡动态变化会低估干旱的持续时间和烈度。此外,流域发生干旱的持续时间均在变长,烈度也在变大。干旱持续时间越长,对农作物的影响越严重,相关部门应予以重视。（5）基于贝叶斯条件概率模型,从水热平衡视角量化了水-能量限制型流域不同等级干旱胁迫对植被的易损性,结果表明:在相同的植被损失情景下,泾河随着干旱等级不断提高,植被损失概率逐渐增大;而汉江上游7～9月,干旱等级越高,植被损失概率越小。相较于汉江上游,泾河在植被生长季发生干旱时对植被的易损性更大。此外,与其他月份相比,泾河在5～7月植被易损性最大,汉江上游主要在7月和10月植被损失概率较大。