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近些年来,因为受到气候变化与人类活动的影响,世界各地生态系统与水资源的问题日益突出严重。评估未来气候变化对水源供给能力的影响,对于制定合理健全的水资源管理和开发策略以及生态系统的保护都具有重要的意义。本文以中国南部典型的亚热带季风气候流域——湘江流域为研究区,利用SDSM（Statistical Downscaling Model）统计降尺度模型结合InVEST（Integrated Valuation of Ecosystem and Tradeoffs）生态系统服务模型预测和分析了当前和未来气候变化情景下的流域水源供给时空变化。从而探究了未来气候变化对湘江流域水源供给时空分布的影响,以期为流域水资源高效、科学、可持续的合理开发利用和有效分配提供有价值的参考依据。论文的主要内容和研究成果如下:（1）InVEST模型在湘江流域表现出良好的适用性,在年尺度上的模拟结果与观测序列拟合程度理想。其相对误差PBIAS 4.95%,相关系数R2为0.74,均方根误差RMSE为75.17。而且在对2000、2005、2010和2015年四期湘江流域水源供给模拟中,表现出InVEST模型能够很好地模拟出湘江流域年尺度的水源供给时空变化。（2）SDSM模型在湘江流域也表现出较好的适用性,能够很好地模拟出湘江流域年尺度上的最高、最低气温和降水变化。其中对降水的模拟R2达到了0.54,RMSE为165.7 mm。而对气温的模拟更好,R2都达到了0.96以上,RMSE最高也只有0.4℃。（3）利用气象站点数据、NCEP（National Centers for Environmental Prediction）再分析数据和大气环流模式（CanESM2）下的两种典型浓度路径（Representative Concentration Pathways,RCP）,RCP2.6和RCP4.5情景数据。基于SDSM模型模拟预测了湘江流域未来三个时间段2020s（2020-2035）、2050s（2050-2065）和2080s（2080-2100）的气候变化情景。结果表明在RCP2.6情景下,2020s和2050s时段内最低和最高气温均有所升高,2080s时段内,最低气温不再继续增长,最高气温甚至有所下降,不过相对基准期（2000-2015年）仍分别升高了约0.5℃和0.8℃。而在RCP4.5情景下未来三个时段内的最低和最高气温均呈不断上升的趋势,到2080s时段,最低和最高气温相对基准期分别升高了约1.5℃和1.4℃;而降水在两个情景下的2020s时段内变化都不大,在2050s时段内相对基准期的多年平均降水量,RCP2.6情景下增加约9%,RCP4.5情景下增加约18%。而在2080s时段内相对基准期的多年平均降水量,RCP2.6情景下增加约10%,RCP4.5情景下增加了约20.4%。（4）以SDSM模型模拟预估的湘江流域未来气候要素作为输入驱动InVEST模型,预估湘江流域未来气候变化情景下的水源供给时空分布变化。结果表明未来湘江流域在2020s时段内,两种情景与基准期的水源供给相差无几。在2050s时段内,湘江流域水源供给量在RCP4.5情景下比在RCP2.6情景下相对基准期高出了很多,在RCP2.6情景下增加了约18.8%,而在RCP4.5情景下增加了约33%,为9.4×103 m3ha-1。在2080s时段内,RCP4.5情景下湘江流域水源供给量依旧涨幅很高,相对于基准期增加了约33.5%,而在RCP2.6情景下增长了约19.3%。