在全球水资源日趋紧张的情况下,水资源对气候变化的响应研究受到普遍关注。祁连山和西秦岭是甘肃省河西内陆河流域与黄土高原地区重要的水资源发源地。深入研究区域的气候变化和水资源演变的特征及其规律,对指导区域经济建设和生态恢复建设具有重要意义。综合利用趋势分析和非参数检验、小波分析、相关分析及回归分析等方法,对祁连山和西秦岭河流源区气候变化与出山径流关系进行定量研究。研究结果表明:祁连山和西秦岭的多年气温呈波动升高趋势,降水量祁连山中部和西部山区呈现增多趋势,祁连山东部和西秦岭降水量呈现减少趋势;气温减少显著的年份除祁连山东部山区和西秦岭山区出现的年份较多且跨度较长外,大都在60年代中期以前呈现出来,且呈现持续增温的年份,祁连山西部和中部山区要明显的早于祁连山东部山区和西秦岭山区,祁连山区降水多在60年代前期呈显著的减少趋势,与祁连山山区不同,西秦岭降水无显著增加和减少的年份。气温变化表现出多个时间尺度的相对冷暖交替和突变特征,主要周期表现为15a左右和11a左右,祁连山气温还存在约5a的周期,西秦岭地区则不存在较小尺度的周期;区域降水存在10-13a和4-6a的周期。祁连山中部和西部山区出山径流表现为逐年增加的趋势,东部山区和西秦岭山区表现为减少的趋势。祁连山地区的出山径流主要受25a尺度、8-9a和4-5a尺度周期变化影响,西秦岭地区的出山径流主要受23-25a、11a和7a尺度周期变化的影响。祁连山西部山区气温与出山径流呈现正相关关系而其它区域气温与出山径流呈负相关关系,祁连山东部和西秦岭北部山区气温与出山径流呈现显著相关,而祁连山西部和中部山区则不显著;降水与出山径流都呈显著的正相关关系。祁连山中部和西部出山径流变化的主要影响因子为降水;祁连山东部和西秦岭的出山径流变化是气温和降水共同作用的结果。