人类活动引起的温室气体(GHG)排放和土地利用/覆盖变化(LULCC)显著地影响着全球和区域气候。在过去的几十年里，科学家对温室气体和土地利用/覆盖变化的气候效应开展了大量研究，并取得了很多重要发现。然而，以往研究大多单独关注温室气体的气候效应或单独关注土地利用/覆盖变化的气候效应，二者对气候变化的相对贡献方面的研究较少;此外，目前研究主要关注温室气体和土地利用/覆盖变化对温度和降水的影响，两者对于水分收支其它分量的影响也还不甚清楚。鉴于此，本文采用地球系统模式(CESM)，综合考虑温室气体和土地利用/覆盖变化两种强迫因子，设计了四个数值试验，首先研究了温室气体和土地利用/覆盖变化对地面气温的影响，并对其影响机制进行了分析;其次，定量评估了两者对地表水分收支各分量（包括降水，蒸散发，径流，土壤湿度）的影响和相对贡献;最后，针对不同气候背景下土地利用/覆盖变化对地表水分收支影响差异进行了研究。论文主要结论如下:　　(1)温室气体和土地利用/覆盖变化对于温度的影响存在显著差异。总体来说，温室气体增加对地表气温的影响大于土地利用/覆盖变化的影响，但在气温日较差(DTR)的变化中，在土地利用发生显著变化的地区，土地利用/覆盖变化的贡献显著大于温室气体的贡献。在北半球高纬度地区，温室气体在气温日较差的变化中扮演着重要角色，导致北美和东北欧区域气温日较差减小0.6～1℃，但在中纬度地区和南亚地区，无论是在气温日较差变化数值的正负符号和大小两方面，土地利用/覆盖变化的作用都更加显著，在北美地区东部、欧洲、东亚和南亚地区，气温日较差显著减小，减小幅度达到1℃以上。温室气体增加往往引起日最低气温和最高气温同时上升，导致日较差的变化幅度相对较小。相反，土地利用/覆盖变化对日最高气温和日最低气温的影响存在显著的非对称性。比如:在东亚地区，土地利用/覆盖变化导致日最高气温显著降低，日最低气温则显著升高;在南亚地区，日最低气温的升高幅度显著大于日最高气温的升高幅度。　　(2)人类活动引起的温室气体增加，显著地增强了北半球中高纬度的降水和蒸发;在一些地区，土地利用/覆盖变化对水分收支（尤其在地面蒸散发中）的影响与温室气体相当。北美大陆北部和西伯利亚东部地区的年平均、暖季和冷季降水均显著增加(2-6 mm month-1)，在湿润区，温室气体的增加导致蒸散发显著增加，而土地利用/覆盖变化使得湿润区蒸散发显著减少，且土地利用/覆盖变化引起的蒸散发减少的数值大于温室气体的影响，两者共同作用表现为蒸散发的显著减少(1-2 mm month-1)。温室气体在北美干旱半干旱区土壤湿度变化中扮演着更重要的角色，在暖季和冷季都使得土壤湿度大面积减少(2-4 mm month-1);无论是在暖季还是冷季，在土地利用/覆盖变化最显著的地区，比如:欧洲、东亚、南亚和北美东部地区，土地利用/覆盖变化对蒸散发和土壤湿度变化的影响大于温室气体的影响。　　(3)在不同的温室气体浓度背景下(1850年和2000年温室气体浓度水平)，相同的土地利用/覆盖变化对欧洲区域水分收支存在显著的影响差异，温室气体增加会显著改变土地利用/覆盖变化对东欧地区地表水分收支的影响作用。研究结果表明，在1850年温室气体含量背景下，土地利用/覆盖变化导致欧洲中东部地区降水显著增加0.1-0.2 mm day-1，蒸散发显著增加0.2-0.5 mm day-1，土壤湿度显著增加0.2-0.5 mm day-1。而在2000年温室气体含量背景下，LULCC导致欧洲中东部地区降水减少0.1-0.2 mm day-1。温室气体增加后，土地利用/覆盖变化导致该地区对流层低层大气环流由辐合变为辐散，气温以及大气水汽含量降低，这些变化能较大程度地改变土地利用/覆盖变化对区域水分收支的净影响力。