我国西南喀斯特区由于强烈的人类活动影响所导致的水土流失、土地退化以及石漠化现象在近二十年的自然恢复中得以缓解，区域内植被覆盖度提升，岩石裸露率下降，当地居民生活质量得以改善。但喀斯特区特殊的地质背景下，可溶性碳酸盐岩与土壤所组成的复杂岩土组构在地表形成各种微环境依旧存在，同时可溶性碳酸盐岩在地表以下的表层岩溶带与浅薄土壤等特点，造成区域水资源利用、水文过程复杂，这使得拥有丰富降雨的南方喀斯特区植被生长存在干旱缺水的情况。因此，为深入了解喀斯特复杂岩土组构下土壤水分特征与植被生长差异，本研究选取我国西南喀斯特中心地带贵州普定县作为研究区，以不同土壤类型、岩性、岩土组构作为研究对象，通过野外土壤样品采集、定点植被调查、土壤水分探头监测与室内土壤理化性质分析、模拟土槽试验等方法，对喀斯特典型土壤类型、岩土组构下土壤水分、植被生长展开研究，并结合收集、调查、整理了多年观测样地的土壤水分监测数据与植被调查数据。认知了不同岩土组构、土壤类型下西南喀斯特区土壤水分储量、植被生长恢复差异，探讨了降雨强度差异下岩土界面对土壤水分影响，并构建定量化岩土比下岩土组构与土壤水分储量数学关系式，获得了以下几点主要结论：

（1）喀斯特地带性分布的黄壤与非地带性分布的石灰土在水文功能上差异明显，且不同土地利用方式和岩土组构共同影响喀斯特地区土壤水文功能。黄壤
（19.50~1058.00 cm•d-1）入渗能力弱于石灰土(34.50~2364.00 cm•d-1)，有效水含量结果显示白云岩坡地石灰土（43.26 mm）>黄壤（20.16~35.25 mm）>石灰岩坡地石灰岩土（17.73~34.72 mm）。土壤机械组成中较多的黏粒与粉粒含量的白云岩坡地土壤与黄壤对于水分有更好的存续能力，水分不易像石灰岩坡地土壤那样随着较大的非毛管孔隙下渗。土壤浅薄的白云岩边坡土壤质地细腻，有着丰富的有效水含量，但限于土层浅薄所产生的植物生长空间不足导致其植被类型多为草地或稀疏的灌丛；石灰岩坡地土壤入渗能力强且有效水含量较低，但石灰岩坡地裂隙赋存着深厚的土壤，可支持乔木的生长，在经历多年的自然恢复后可从荒芜且大面积基岩裸露的石头山演变为次生林。不同土地利用方式和岩土组构共同影响喀斯特地区土壤水文功能，放牧石灰岩坡地入渗能力弱于其余石灰岩坡地且土壤有效水含量仅为17.23%。
（2）岩土界面作为喀斯特地区水分运移的重要通道，岩土界面对降雨的响应速度要快于同一深度的土壤（0~30 min），且降雨强度达到暴雨时，岩土界面与同一深度土壤对降雨的响应时间基本一致；越接近地表的土壤，其水分含量波动约剧烈，但随着土层加深波动逐渐减少，原因由于水分并不通过均匀下渗进行补给，而是通过岩土界面向下渗漏与补给深层土壤，因而出现表层（10 cm）与深层（100 cm）土壤水分波动较强的现象。20~70 cm 土层土壤水分波动较低，水分含量相对稳定，是植物生长发育过程中可靠的水分获取层。土壤浅薄的坡中（Middle）监测点因只有30 cm 的浅薄土壤厚度导致整个水文年内，土壤水分储
量低于坡顶（Top）基岩裸露样地与坡脚（Bottom），后两者的土壤水分储量均为坡中（Middle）监测点3 倍以上；同时由于水分较少，坡中（Middle）监测点玉米、油菜两种作物在生长过程与收割后生物量、产量均低于另外两种岩土组构；此外，坡顶（Top）基岩裸露样地在具有最强的土壤水分波动同时，土壤水分含量长期高于另外两种岩土组构。
（3）通过对多年监测样地数据整理，石灰岩坡地LA 与LA2 样地作为石灰岩乔木林坡地土壤含水率显著上升，石灰岩灌木林坡地LS 较多的岩石裸露压缩土壤赋存空间限制植被恢复同时也抑制了土壤含水率的提升；白云岩坡地与黄壤坡地土壤水分近几年的数据监测显示白云岩坡地水分含量波动剧烈且整体较低，而黄壤监测点较为平稳，且黄壤与白云岩监测点土壤水分数据有缓慢降低趋势。在多年的生态治理与退耕还林工作下，喀斯特植被得到了良好的恢复，但岩土组构差异导致部分区域恢复较慢。其中石灰岩坡地基岩裸露率下降了20~30%，乔木覆盖度上升10~40%左右，而白云岩坡地变化不大。
（4）不同岩土组构模拟土槽中土壤水分波动性随着土壤深度的增加呈减小趋势，且石灰岩与白云岩两种岩性下的石灰土波动性高于地带性分布的黄壤。同时，黄壤各土层土壤水分含量均高于相同土层深度的石灰岩与白云岩，具有较好的水分储蓄能力。此外，土壤类型/岩土组构下土壤水分含量旱季时较低而雨季较高，但只有白云岩模拟土槽出现旱季时变异系数CV 高于雨季时，而石灰岩模拟土槽与黄壤模拟土槽均为雨季大于旱季。通过相关性分析，石灰岩岩土组构、黄壤与降雨、相对湿度存在显著性相关或极显著性相关，白云岩只与相对湿度存在显著性相关；随着降雨强度增加，各模拟土槽渗漏量占降雨量占比增加，白云岩渗漏量占降雨总量49.39~99.25%之间，石灰岩为34.58~99.59%，黄壤为23.08~93.24%。通过数学公式拟合得出石灰岩土壤水分储量与岩土组构公式Z=-
24.48X+0.88Y+100.47（R2=0.9328），白云岩则为Z=13.85ex/12.70-3.26，(
R2=0.9958)，其中X 为岩土比，Y 为表层土壤深度，Z 为1m3 体积下土壤水分储量。