全球岩溶地区面积约2200万km2,约20～25%的全球人口依赖于岩溶水,而我国岩溶总面积达344万km2,岩溶地下水资源丰富,占全国地下水资源的1/4。目前岩溶水资源对全球经济、社会发展和生态环境具有重要作用。近年来,中国西南地区极端干旱事件频发,洪涝灾害严重,气候变化对岩溶水文水资源提出了巨大挑战。岩溶水文过程研究对于分析污染物运移转化规律、保护岩溶水资源和制定合理的政策具有重要意义。由于岩溶地表、地下介质结构的非均匀性、径流路径的复杂性增加了水文补给过程研究的难度。岩溶洞穴作为“天然窗口”,可进入的地下空间,通过滴水观测可研究岩溶上部包气带水文过程、降雨-滴水排泄关系,尤其对表层岩溶带渗透水的补给、渗透、转移、储存及其水文机制研究提供了有利条件。本文选择中国南方地区典型岩溶山坡为研究对象,对植被蒸散发、土壤水分和包气带洞穴滴水进行了高分辨率监测,研究了典型岩溶上部包气带水文响应过程及气候变化对水文水资源的影响。通过研究得出以下主要结论:（1）桂林市潜在蒸散发ET0具有明显的年际、年、季节变化趋势。1951-2015年桂林市多年平均蒸散发量为1137.9mm,呈显著的下降趋势,下降速率为-8.02mm/10a。季节上,夏秋冬季潜在蒸散发呈下降趋势,而春季呈微弱的上升趋势,夏季潜在蒸散发的显著减小对年蒸散发量的下降贡献最大。日照时数的显著减小是桂林市潜在蒸散发量ET0减小的主要原因,通过Mann-Kendall突变检验分析得出桂林市年蒸散发量ET0突变发生在1967年和2003年左右。（2）土壤剖面含水量在垂向上分布具有分层性特征,地表至35 cm为表土层,35 cm至85 cm为过渡层,85至115 cm为稳定层;平均体积含水量整体随深度的增加呈增长型,表现为140cm>40 cm>90 cm>20cm,最高值出现在土-岩界面处,而地表土壤水分含量最低;土壤剖面体积含水量的最大值表现为40 cm>20 cm>140 cm>90 cm;土壤剖面水分变化主要受土壤-大气界面、土壤-植被、土壤-基岩界面控制的气候条件、植被吸水与蒸散发和介质渗透性差异的影响。（3）土壤剖面含水量对降雨的响应主要受前期土壤水分条件影响,对降雨事件的响应具有阶段性,分为吸湿过程、蓄满（饱和）过程和土壤水分下渗过程。吸湿过程是引起土壤水分响应的降雨阈值大小和滞后时间的主要原因,具有降雨阈值效应。6mm降雨量是土壤剖面水分响应的降雨阈值,表层土壤体积含水量对降雨响应的滞后时间在15 min～12.5h之间。（4）通过示踪试验和滴水水化学示踪确定硝盐洞上部包气带中存在直接连通地表的管道存在,具有单一管道特征。XY5滴水点至少受两种径流成分补给影响,即管道流和弥散径流。滴水的水文水化学指标和同位素组成主要受含水介质控制的径流形式不同而表现出较大差异。管道流主要出现在强降雨或暴雨条件下,XY5滴水点流量、水化学变化较大,而滴水δ18O同位素变化受到包气带结构的均匀化削弱作用,管道流滴水水化学的动态变化主要受土壤CO2效应和降雨量效应控制;弥散径流是XY5滴水点基流的组成部分,主要受小裂隙、土壤和表层岩溶带控制,δ18O同位素波动变化较小,其水化学变化主要受水-岩相互作用程度和滞留时间的共同影响,反映的是表层岩溶带蓄水池渗透水的混合信息。（5）通过滴水的最大流量与变异系数之间的关系得出硝盐洞XY5滴水在不同时期主要表现为3种滴水类型,即渗透径流、包气带径流和管道流。滴水类型出现的时间会随着气候条件变化（降雨量）和岩溶包气带含水状态发生变化。（6）硝盐洞XY5滴水对降雨的响应呈非线性关系,降雨阈值是滴水降雨响应的重要条件,主要受岩溶含水层前期水分条件的影响。旱季转雨季初期硝盐洞XY5滴水点形成第一次滴水流量响应的降雨阈值为74.4 mm,由渗透径流组成的滴水基流量为6.52 m3,可以维持滴水长达69.7天,表明土壤和表层岩溶带具有相当的储存和调蓄能力。在经历干旱后,降雨需克服土壤和表层岩溶带水分亏缺才能引起滴水响应,滞后时间达9.8天,而雨季滴水对暴雨响应迅速,滞后时间为10 h,暴雨事件滴水洪峰流量高达64.74 m3,持续时间41 h,占总径流的82%。（7）年尺度上硝盐洞包气带水量处于水均衡状态,地表气候条件的变化主要反映在支配输入项和各输出项的变化上,而表现在洞穴滴水上主要是强降雨引起的暴雨径流变化较大,而对补给滴水的基流成分影响较小。通过基流分割得出硝盐洞上部包气带中基流成分约占年径流量的25%～40%,说明硝盐洞上部包气带具有较好的调蓄能力,由土壤和表层岩溶带渗透补给的滴水基流可以维持约5个月以上。通过滴水流量和土壤剖面水分的相关性分析得出140 cm深度处土壤水分与滴水流量相关系数最大为0.73,确定140 cm深度处土壤水分对旱季滴水的渗透补给影响最大。（8）滴水流量的衰减曲线呈指数型,具有明显的三个亚动态阶段。第Ⅰ亚动态滴水流量衰减速率较快,衰减系数为0.087,持续时间为15 h,该部分滴水主要是由强降雨或暴雨引起管道流;第Ⅱ亚动态衰减系数为0.027,持续时间为35 h,该部分滴水基本上为裂隙、土壤等含水介质中的水分,径流速度相对缓慢,第Ⅲ亚动态阶段滴水流量基本稳定,该部分径流衰减速率相对稳定,衰减系数为0.006,滴水主要来源于土壤、表层岩溶带裂隙控制的渗透径流。通过Master recession主退水分析方法得出硝盐洞上部包气带流量的平均衰减系数为0.012,而旱季滴水渗透径流的衰减系数为0.0003。（9）旱季20 cm、40 cm、90 cm 土壤含水量和滴水流量均呈指数衰减,20 cm、90 cm深度土壤水分衰减速率较大分别为0.019、0.012,而90 cm 土壤体积含水量相对于表层土壤衰减滞后24.25 h。滴水流量相对于表层土壤水分衰减滞后约26h。