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气候变化对水资源的影响主要取决于温度和降水的类型、趋势以及量值。对温度和降水趋势、类型和量值的评估可以帮助流域管理者选择更好的缓解和适应措施。气候正以前所未有的速度发生显著变暖,但是气候变化在空间和时间尺度上都是不均匀的,而且对不同地区和社会经济部门的各个方面产生不同的影响。因此人们需要了解区域尺度的气候变化,以更好地评估其对水资源的潜在影响。近几十年来,青藏高原被视为气候变化的敏感地区,气候变化及其影响在青藏高原显而易见。与世界上其他海拔高度相同的地区相比,近50年来青藏高原的增暖速率更为显著。本论文的总体研究目标是区分气候变化和土地利用/土地覆盖变化对长江源多年冻土覆盖区域径流的影响。论文从第3章到第7章共分为5个部分。第3章对长江源区温度的变化及趋势进行了评估;第4章则探讨了气候与径流之间的关系;第5章对气候变化和土地利用/土地覆盖变化对径流变化的影响进行了区分（1990-2005年）;第6章则对1985-2015年间气候变化和土地利用/土地覆盖变化引起的径流变化进行了归因。第4章介绍了1965年至2014年长江源区温度的变化趋势及其与海拔的关系。高海拔山区的气温变化趋势是气候变化研究的重要组成部分,是评估气候变化对冰川融化、土壤退化和活性层厚度等水资源影响的关键所在。本研究主要以气温（最高温度、最低温度和平均温度）、日较差以及高程增暖为研究变量,对长江源区年际尺度和季节尺度的气候变化进行了分析。将研究时段1965-2014年分为两个阶段:第一阶段（1965-1989年）和第二阶段（1990-2014年）,分析流域为直门达和沱沱河两个子流域。与第一节段相比,第二阶段温度变量的绝对变化呈增加趋势。两个子流域的最高温度、最低温度和平均温度均呈显著增加趋势。在年尺度上,沱沱河以及直门达流域的最低温度的增幅最显著,其增幅分别为1.15℃/10年和0.98℃/10年。在第二阶段,只有沱沱河子流域的冬季最高温度和最低温度的增幅较为明显,分别为0.58℃/10年和1.26℃/10年。与高程相关的增暖分析结果表明,在第二阶段,长江源区的最高温度、最低温度和平均温度趋势在中海拔区（4000-4400米）随海拔的升高而增加。在第二阶段,海拔4066米、4175米和4415米处的冬季最高温度的增幅分别为1.77℃/10年、0.92℃/10年和1.31℃/10年,最低温度的增幅分别为1.20℃/10年、1.32℃/10年和1.59℃/10年,平均温度的增幅分别为1.51℃/10年、1.10℃/10年和1.51℃/10年。在第二阶段,海拔高于3681米时春季平均温度随海拔的升高而增加,而其他变量的变化与海拔没有明显的相关性。在第二阶段的夏季,长江源区的最高温度、最低温度和平均温度在海拔高度3681-4415米之间随海拔的升高而增加。第五章讨论了长江源流域的气候变化及其周期性特征。长江源区位于气候变化显著的青藏高原。本文采用经过改进的MK趋势检验、Pettitt检验、小波分析和多元相关分析来研究1961-2015年间沱沱河和直门达子流域的径流变化趋势及其与温度和降水的关系。两个子流域的温度和降水量都显著增加,且沱沱河的增温幅度显著高于直门达。两个子流域在不同的时间跨度中均发现具有统计意义的周期性变化（2-4年）。沱沱河和直门达子流域分别于1991年和2004年之后发现了较长的径流周期,表明这可能是径流趋势发生变化的年份。温度对径流的影响在沱沱河子流域更为明显,并最终影响该流域冰川融化和融雪径流。而降水对直门达子流域的径流起着更为关键的作用。长江源区的降水和气温变化将改变流域径流量的变化,最终对长江流域的水电供应和水资源产生影响。本研究有助于理解水循环的动态变化,并可能为下游水资源的开发利用提供更好的水文系统模拟。第六章讨论了长江源区土地利用/土地覆盖变化和气候变化对径流的影响的分离。研究土地利用/土地覆盖变化和气候变化对高海拔地区河流的径流变化的影响对流域水资源可持续管理和生态发展都具有重要意义。本研究采用了统计方法与水文模型（SWAT模型）相结合的方法,并基于不同的指标（例如R~2,NSE和PBIAS）评估了模型结果的可靠性。SWAT模型在率定期和验证期都得到了较好的逐月模拟结果,率定期结果的R~2为0.80、NSE为0.78、PBIAS为22.3%;验证期的R~2为0.89、NSE为0.75、PBIAS为19.1%。在1990年-2005年间,土地利用/土地覆盖主要发生了:低草原到中草原（2%）和湿地（0.9%）、裸地到中草原（0.2%）、冰川到湿地（16.8%）以及高草原到中草原（5.8%）的转变。结果表明,长江源直门达水文站的年平均径流量增加了15 mm,其中约98%是由气候变化导致的,土地利用/土地覆盖变化引起的径流变化则只占2%。与土地利用/土地覆盖变化相比,气候变化引起的蒸散发的变化对径流变化影响更大,尤其是8月到10月。在8月到10月间,降水和温度都在增加,而在10月到3月间,蒸散量和径流量却减少了,这反映了研究区域植被的年内变化。第7章研究了气候变化和土地利用/土地覆盖变化对青藏高原高海拔流域径流变化的贡献。本研究以青藏高原的长江源区水文系统为研究对象,定量评估了气候变化和土地利用/土地覆盖变化对径流变化的影响。研究分析基于SWAT水文模型与统计方法（OFAT以及ITA）相结合的方式。研究数据包括1961-2016年的水文气候资料以及1985年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年的土地利用/土地覆盖地图。ITA分析结果表明,气温、降水和径流呈正相关。同时发现气温和降水在径流量较大的7月和8月呈显著正相关（P<0.05）,而在径流量较少的月份（11月至次年3月）呈显著负相关。率定期（1964-1989）使用了1985年的土地利用/土地覆盖,验证期为1990-201年。本研究也对所使用的其他土地利用/土地覆盖地图模拟的结果进行了验证。SWAT的模拟结果表明,基于1985-1990年,1990-1995年的土地利用/土地覆盖,径流的增加是由气候变化主导。然而,2000-2005年,2005-2010年和2010-2015年的土地利用/土地覆盖变化并没有引起径流的变化,这可能是因为长江源区土地利用/土地覆盖没有发生显著的变化,因此在2000年后长江源径流变化的主要驱动因素是气候变化。SWAT模型模拟结果表明,气候变化是长江源径流变化的主要驱动因素,与土地利用/土地覆盖变化相比,蒸散量也主要受气候变化的影响。本研究表明,在区域/流域尺度,进行水力结构设计、水资源规划管理和决策的制定时,要重点考虑气候变化的影响。