人类圈是地球表层系统的重要组成部分,人类活动深刻地改变地表自然环境和大气成分。因而,获取精细的人口空间分布格局对研究人类活动驱动的历史土地利用/覆被变化和气候环境演变具有十分重要的意义。本文首先采用地理探测器,遴选影响人口分布的主要环境因子,在此基础上,采用逐步多元回归模型和随机森林回归模型,构建了以环境因子为自变量的人口密度预报模型。并对模型的精度和稳定性进行了检验,进而优选模型,以史料考证的历史分府人口普查数据为基础,在10km×10km的网格尺度上重建了自1776年至1953年共6个时间断面(1776年、1820年、1851年、1880年、1910年、1953年)的中国传统农区人口空间分布格局。据此综合分析了从清代中晚期至建国初期中国传统农区人口分布演变的时空规律并探讨了其驱动因素。主要结论如下:(1)在中国东部县域尺度上,海拔、坡度、地形起伏度和距省级(省会)、地市级(州、府)中心城市的远近、气候湿润指数对人口密度空间差异的解释力较大,是影响人口分布的主要环境因子;相对而言,距河流的远近的解释力较小,对人口空间分布的影响较弱。(2)以海拔、坡度、地形起伏度、距地市级(州、府)中心城市的远近、距省级(省城)中心城市的远近、气候湿润指数为自变量构建的多元线性回归模型和随机森林回归模型,均能够较好的模拟中国东部县域尺度上人口密度的空间分布。其中,随机森林模型的方差解释量为0.73(p<0.01),高于多元回归模型的0.14(p<0.01);前者的均方根误差为802人/km~2,低于后者的1419人/km~2。由此看,内含非线性关系的随机森林模型对中国东部县域尺度人口分布空间差异的模拟能力较强。(3)基于随机森林模型重建的1776年至1953年人口密度空间分布变化表明:中国传统农区人口分布空间格局整体较为稳定,人口集中分布在长江中下游平原、黄淮海平原、四川盆地以及珠江三角洲地区。但是,在不同时段,人口空间变化特征差异显著。其中,1776-1851年间,传统农区人口呈现增长趋势,人口主要增长和高密度集聚区为长三角地区。1851-1880年间,传统农区人口变动呈现两极分化,一方面,受荒乱的影响,长三角和关中平原等地区人口呈下降趋势,集聚特征减弱;另一方面,未经荒乱侵扰的华北平原、四川盆地、珠三角地区人口持增长态势,华北和四川盆地人口高密度集聚区初具规模。1880-1953年间,传统农区人口普增,主要增长地区为华北平原和四川盆地,人口高密度集聚区最终形成。(4)自然条件和农耕发展水平决定了传统农区人口空间分布的基本格局,战争、自然灾害、人口迁徙等因素是造成传统农区人口分布时空变化的主要驱动力。