水文序列的时空分布变化受到气候变化与人类活动的共同影响。科学认识已发生的气候变化及人类活动对径流的影响,有助于正确认识变化环境下水循环响应机制,预估未来径流对气候变化与人类活动的响应,更好的开展流域水资源的规划、管理和配置。基于已有研究,本文以东北地区七个样本流域为研究对象,采用“先初步确定,后反向验证”的研究思路确定径流的“天然阶段”；在此基础上应用弹性系数法与水文模拟法定量估算近五十年来人类活动与气候变化对径流影响的贡献量,分析径流对气候变化以及人类活动的响应特征；采用GCMs输出结果耦合流域水文模拟的方法进行考虑人类活动影响的未来径流趋势预估。主要内容及研究成果如下：(1)基于长期的气象和水文观测资料,研究东北地区七个样本流域水循环要素的时空演变规律。采用Mann-Kendall秩次相关检验法、线性回归检验法Mann-Whitney-Pettitt突变点分析方法以及累积双曲线法,开展气象水文要素的趋势性检验和突变点诊断研究。在此基础上揭示水循环要素的趋势性与阶段性特征,定性辨识气候变化和人类活动因素对径流的影响。(2)结合流域的DEM、土壤、土地利用及气象水文数据,采用SWAT模型对七个样本流域的水循环过程进行了模拟。在总结现有研究的基础上采用以水量平衡为控制条件的多站点多变量模型率定方法,从上游控制站到下游控制站逐级率定模型参数,模拟样本流域的径流过程。模型评价结果表明SWAT模型在样本流域的模拟效果较好,可以用于定量分析气候变化与人类活动对径流的影响。(3)针对以往“天然阶段”与“天然径流”合理性无法验证的缺陷,提出了辨识河川径流“自然状态”的双累积曲线法,使“天然阶段”的划分更加合理。该方法依据人类活动对径流影响程度的变化特征,首先采用统计学的突变点分析方法确定人类活动影响显著时期；接着采用最早期的水文气象资料率定水文模型并还原流域的天然径流；然后绘制“降水-径流”与“降水-天然径流”双累积曲线；最后根据两条双累积曲线的分离时间及流域的人类活动影响信息验证“天然阶段”与“天然径流”的合理性。(4)采用弹性系数法与水文模拟法定量分析了样本流域气候变化与人类活动对径流影响的贡献量。结果表明：相对于天然阶段,在整个人类活动影响阶段,两种计算方法得到的气候变化与人类活动对径流影响的贡献量在大部分流域取得了比较一致的结果。选取的样本流域中气候变化与人类活动共同对径流产生影响,人类活动对径流的减少起到主导作用。(5)详细分析了各样本流域径流对年降水和年平均气温变化的敏感性,以及各样本流域在不同年代、不同年降雨类型下人类活动对径流的影响特征。结果表明：样本流域对降水变化的敏感性远远大于对温度变化的敏感性；随着社会经济的发展,人类活动对径流的影响程度越来越剧烈；修建大型水库的流域,水利工程的调蓄作用严重地改变了径流的丰枯过程；在人类活动影响较小的森林流域,径流的改变很小；人类活动对径流的影响具有区域化特征,不同降水类型下,人类活动对径流的改变程度不尽相同。(6)针对未来径流变化预测的研究只考虑了气候变化影响,并没有考虑到人类活动影响或者将其影响参数化的问题,在合理划分天然阶段的基础上采用修正系数法进行考虑人类活动影响的水资源预测研究,为其它流域的相关研究提供参考。该方法首先根据实测降水、径流及还原的“天然径流”率定出人类活动对累积径流的影响系数；然后进行GCMs输出数据的区域化处理,并将降尺度的数据输入到水文模型模拟未来的“天然径流”；最后根据修正公式预估考虑人类活动影响的未来径流状况。