近年来受到气候变化和人类活动的双重影响,流域水循环过程发生了剧烈的变化。蒸散发是流域水循环的中心环节,以蒸散发潜热交换为纽带,流域水量平衡与热量平衡紧密关联。Budyko假设被广泛应用于流域蒸散发研究中。蒙古高原是典型的干旱半干旱区,区域较大,具有很强的代表性。蒙古高原包括中国广大的北方干旱半干旱区,气候变化敏感,生态脆弱,是我国“三北防护林”重点建设区域。因此,研究蒙古高原水热耦合平衡规律具有重要理论意义和应用价值。本文以蒙古高原内流流域为研究对象,首先对研究区的气象和植被数据进行时空变化分析、趋势分析及突变分析。然后基于1984-2015年的水体面积数据,对蒙古高原水面面积的空间分布和时空变化进行分析,并对水面面积的空间分布差异和时空变化进行归因分析。基于Budyko水热耦合平衡理论对蒙古高原1276个内流流域的下垫面参数ω进行研究,总结出多年尺度和逐年尺度的ω的半经验公式。最后,以2000年为界把研究期划分为基准期和变化期,对达里诺尔湖流域、岱海流域和红碱淖流域的实际蒸散发量的变化进行归因分析。取得主要研究成果如下:(1)研究水面面积的空间分布发现,在整个蒙古高原除了西北部、东北部及东南部的高原边缘部分流域的水体面积与流域面积的比值(a/A)较大,其余区域的a/A值较小,尤其是中部和西部。(2)通过相关分析和地理探测器分析后发现,造成a/A空间差异的根本原因是气象因素的空间差异。整个研究区域总水体面积呈现显著下降的趋势,其中2000-2009年呈现显著下降的趋势,2009-2015年呈现出显著上升趋势。总体上,水面面积下降的流域个数多于水面面积上升的流域。水面面积变化的影响因素分析发现,造成2000-2009年蒙古高原水面面积显著降低的主要原因是人口密度、粮食产量和放牧牲畜数量的增加,2009-2015年蒙古高原水面面积显著上升的主要原因是人口密度的降低。(3)采用Budyko水热耦合平衡理论计算了 1276个内流流域多年尺度下的傅抱璞公式的下垫面参数ω,参数ω大体呈现出东部大、西部小的空间分布。整个蒙古高原的参数ω主要介于2～6之间,参数ω在该范围的流域个数占到总流域个数的88.79%。研究ω的影响因素发现,影响ω最显著的因素为降水量、潜在蒸散发和8月份的植被指数,基于这三个因素构建出了多年平均尺度和年际尺度下的参数ω的半经验公式,检验分析显示构建的半经验公式是合理的。(4)选取达里诺尔湖流域、岱海流域和红碱淖流域作为典型流域,对三个流域的逐年水面面积进行分析,发现三个流域的水面面积均呈现出减小的趋势。将1984-2017年以2000年为界分成基准期和变化期,应用全微分法、互补法和分解法,对三个流域的实际蒸散发量的变化进行归因分析。结果表明:在达里诺尔湖流域,气候变化作用大于人类活动作用;对于岱海流域,人类活动作用大于气候变化作用;而对于红碱淖流域,气候变化和人类活动的作用相当。