水源涵养功能的变化对流域生态水文及其供水安全产生重要影响，稳定良好的水源涵养功能是区域经济社会高质量发展的基础。基于InVEST产水量模块、水源涵养模型、逐像元线性拟合，模拟1981—2015年秦岭及秦岭南北水源涵养时空变异，分析水源涵养对气候变化的响应，探讨气候波动背景下水源涵养演变趋势。结果表明：（1）近35年来秦岭水源涵养呈下降趋势，年变化速率-1.44 mm/a,秦岭北坡水源涵养下降趋势大于秦岭南坡；（2）近35年来秦岭水源涵养空间变化趋势呈空间异质性，除汉江南岸玉带河上游、牧马河上游、褚河上游年均水源涵养量略有增加外，其他流域呈整体下降趋势，且秦岭中部水源涵养下降幅度大于外围区域；（3）降水减少和参考蒸散发增加是影响秦岭水源涵养量减少的主要因素，在气候暖干化的背景下，秦岭水源涵养功能有进一步下降的可能。掌握区域水源涵养功能时空变异特征，对科学评估区域用水安全、预判未来水资源变化趋势和气候变化背景下水资源管理具有指导意义。