人类头面部形态存在地理性和气候性变化趋势，尤其受居住地的气温的影响，也存在显著的人群间差异。这些性状常被用于探讨亲缘关系和适应进化。但学术界对遗传和环境因素对人类头面部体质特征的影响程度还不很清楚。为探讨这一问题，论文以五大洲18个考古遗址出土的296例现代人头骨为研究材料，利用3D激光扫描技术，获取脑颅的头盖部和面颅的颧骨、鼻区部分的表面积，对头面部面积的纬向变化规律以及与年均温度的关系进行了分析。结果显示，现代人头面部表面积在全球范围内有纬向性变化，也与当地温度有密切联系，整体上存在适应性，与贝格曼法则相一致。头盖部面积、鼻区面积与纬度呈明显正相关，与温度呈明显负相关;颧骨面积和头颧指数（颧骨与头盖部的面积比）与温度呈明显负相关，与纬度没有显著的相关性;头鼻指数（鼻区与头盖部的面积比）与纬度和气温都不存在显著相关。本文从三维形态学的角度证实头骨不同区域对内部、外界环境作用的响应方式存在差异，认为在提取性状分析人群间亲缘关系或进行功能形态学讨论时，应当深入考察性状的来源。本文研究有助于区分同源性状与同功性状的问题，对人类体质适应性的研究具有启发作用。