Las variaciones en el escurrimiento y la descarga de sedimentos son variables características importantes para revelar los efectos acoplados del cambio climático (incluyendo tanto la variabilidad natural del clima como el cambio climático antropogénico) y las actividades humanas (incluyendo medidas de conservación de suelo y agua, cambios en el uso del suelo y construcción de ingeniería hidráulica). Basándose en los datos meteorológicos de 19 estaciones meteorológicas y los datos hidrológicos de la estación de control de la cuenca de la estación Hongqi, se analizaron la evolución temporal y espacial del escurrimiento y la descarga de sedimentos, así como la relación agua-sedimento, y se aclararon los mecanismos de respuesta de los cambios en el escurrimiento y la descarga de sedimentos utilizando la teoría de Mikhail Budyko y otros métodos cualitativos y cuantitativos. Los resultados determinaron que: (1) El escurrimiento y la descarga de sedimentos mostraron tendencias descendentes significativas, con tasas de cambio lineales de -0.28 x 10 m/a y -46.10 x 10 t/a, respectivamente. Los puntos de cambio del escurrimiento y la descarga de sedimentos ocurrieron en 1987 y 1996, respectivamente. (2) La distribución espacial del agua y los sedimentos era diferente, y los tramos superiores y medios producían agua, mientras que el tramo inferior producía sedimentos. (3) Comparando la evapotranspiración potencial y la lluvia según la teoría de Budyko y la relación de regresión, el escurrimiento está más relacionado con la lluvia, y los cambios en el escurrimiento se ven más afectados por ella. El cambio en la descarga de sedimentos está más relacionado con la concentración de sedimentos, seguido de la lluvia y la evaporación potencial. (4) Las tasas de contribución de los cambios en el escurrimiento y la descarga de sedimentos influenciados por el cambio climático fueron del 24% y el 3%, respectivamente, y las tasas de contribución por actividades humanas fueron del 76% y el 97%, respectivamente. Las actividades humanas, incluyendo medidas de conservación de suelo y agua, cambios en el uso del suelo y construcción de ingeniería hidráulica, fueron los principales factores influyentes, y los impactos de las actividades humanas aumentaron de 1960 a 2019. Los resultados de la investigación son de gran importancia para el control de la erosión y la restauración ecológica en la cuenca del río Tao bajo las condiciones del entorno cambiante.