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我国西南喀斯特地区面临着严重的水资源危机，制约着社会经济发展和生态恢复重建。而气候因子和人类活动是影响流域水文过程的两个主导因素。以往的研究对于岩性交错的喀斯特槽谷流域水文气象敏感要素历史时空变化规律认识不清，极端气候指数与径流量变化的相关关系不明确，气候因子和人类活动对流域地表系统断面径流总量的贡献难以分离和量化。因此，以流域地表下垫面为系统，探索二者对流域地表系统断面出口总径流量的影响，不但是喀斯特地区科学研究和社会经济的迫切需要，更是深入认识喀斯特地区水文过程机理的重要途径，对解决西南喀斯特地区水资源问题，保障长江珠江两大流域生态屏障具有重大的战略意义。 针对上述问题，本文以中国南方典型喀斯特槽谷区，长江流域乌江水系贵州北部的印江河流域（108°21′21″～108°47′27″E，27°53′17″～28°13′57″N）为研究对象，利用1961-2017年的气温、降雨实测日值资料，1984-2015年实测月值径流量和蒸发量实测资料，对流域内气象水文要素进行了变化趋势、突变时间、多时间尺度特征和未来持续性分析，以及流域内极端气候事件影响下径流量的变化研究。同时基于遥感调查水保工程措施、石漠化治理等对流域内人类活动变化过程进行了深入研究。本文以喀斯特槽谷下垫面地表流域为系统，将累积量斜率变化率比较法(SCRCQ)应用于喀斯特流域气候因子和人类活动对径流量变化影响的有效分离研究中，并定量评估了流域地表系统内部人类活动和流域系统外部气候因子对流域地表系统断面出口总径流量的影响及贡献率，诊断了对径流量影响显著的极端气候事件，并揭示了其相关关系，确定了降雨是影响喀斯特流域径流总量变化的主要影响因素。主要研究成果如下: (1)从空间转移的类别和面积量来看，各个时期，均以建设用地、耕地、林地和草地为主。1900-2010年间，印江河流域大面积的裸地和耕地锐减，向其他地类发生了大量转移，建设用地大面积增加，虽然林地少量转移为草地，但林地和草地的总面积仍有少量减少。从空间位置特征上看，印江河流域中部坝地、坝中丘陵和坝周山地的土地利用变化较为剧烈，主要是草地、林地和耕地的转移频繁。坝子、坝中丘陵和坝周山地作为一个土地利用系统而存在着非常密切的空间耦合关系。 (2)利用Men-Kendall趋势检验法、Hurst指数定量分析了印江河流域1984-2015年32年以来径流量与气候因子的演变特征和未来趋势。结果表明1984-2015年间，径流量和降雨量均无明显增加趋势，而蒸发量呈显著下降趋势。在未来，径流、降雨和蒸发将表现出弱的正持续性特征，持续时间分别为21年、21年和27年。降雨和蒸发同处于Ⅲ级、较强持续性强度等级中，径流量持续等级最高，强度最强，为Ⅳ级，强持续性。这一特征表明，在未来持续时间内，径流和降雨将不断增加，而蒸发则持续下降。 (3)利用累积距平法对径流量、降雨量、蒸发量和气温进行突变检验，结果显示径流和降雨具有相似的突变特征和阶段特征，而蒸发和气温的突变时间滞后于径流和降雨总量的1-2年。 (4)利用持续小波分析法对径流量、降雨量和蒸发量的周期性演变特征进行了研究，结果显示径流量有着较强的多时间尺度特征，且受到气候因子的影响，尤其是受降雨量变化的影响，与降雨量有着5-10a和18-26a时间尺度共同的震荡周期，与蒸发量的共同震荡周期仅表现在5-15a时间尺度上。径流的周期变化特征与降雨量相似，具有较好的丰-枯转换特征，但与蒸发量呈反向对应关系。 (5)印江河流域极端气温显著上升，极端高温事件次数呈现增多趋势。极端强度降雨事件和连续无雨日数均有缓慢下降趋势，而呈现中小雨的事件相对较多，干旱次数减少，其气候将表现为连续性极端高温条件下的连续性降雨多发的气候特征。未来无论白天还是晚上，极端气温都将有所上升，印江河流域未来将有可能出现显著的连续性高温事件。未来降雨量呈现持续增多，但是极强度的暴雨事件次数和降雨强度未来将有所减小，即干旱时段减少，而连续性中小雨事件增多。印江河流域极端气温事件的发生次数将远大于极端降雨事件的次数。极端气温事件中各种单一极端气温事件之间会相互影响，这种影响有正与负的影响。正的影响促使其他极端气温事件的发生，而负的影响将减少相关极端气温事件的发生。极端降雨事件中也存在如此相互影响的关系，只是其相互间影响均为正的影响，即不同程度的降雨事件将可能会引发其他程度的降雨事件，而极端气温事件与极端降雨事件的之间的影响较小，呈现为独立的发生发展特征。极端气候事件次数的变化对径流量变化具有重要的影响，时间尺度主要表现在6年时间尺度上。SU34.4（系统阈值夏日日数）、TNx（年日最低温的最大值）、TX90p（暖昼日数）、R10（中雨日数）、Rx1day（年最大1日降雨量）和SDⅡ（年平均日降雨强度）的变化对径流量变化的影响相对较大，且集中表现在低能振动区域。此外，极端气候指数的突变对径流量变化的影响最为重要，决定了突变前后振动高能量区和低能高度相关区域的出现与否。 (6)以1984-1994期间为基期，在1995-2003年时段，降雨量、蒸发量和人类活动对径流量变化的贡献率分别为53.92％、21.61％和24.47％，而2004-2015年时段分别为-59.59％、80.94％和-40.53％。以1995-2003时段为基期，在2004-2015年时段，降雨量、蒸发量和人类活动对径流量变化的贡献率分别为58.08％、11.8％和53.7％，降雨对径流量变化的贡献高而稳定，高达50％-60％。蒸发量对径流量变化的贡献影响差异较大，其正负效应为10％-90％之间。此外，人类活动对径流量变化的贡献保持相对较低的正效应或负效应20％-60％。气候因子对径流量变化有很高的影响，且基准期不同而有明显差异，反之，人类活动的影响则较低。在考虑蒸发作用时，人类活动对径流变化的贡献逐渐增加，但若不考虑不同时期的蒸发影响时，则相对稳定(40％-50％)且维持在较低的贡献水平。 (7)相对于非喀斯特流域，喀斯特流域气候因子和人类活动对径流量变化的影响受控于喀斯特流域生态地质环境背景特征，气候因素的贡献率相对偏高，人类活动的贡献率则有所偏低。1984年以来，在总体上，气候因素由主要因素变为次要因素，而人类活动则逐渐变为主要因素。