西南喀斯特地区二元水文地质结构高度发育，植被-土壤-岩石空间异质性极高。复杂的地质背景导致对喀斯特小流域水源涵养功能认识不足，且不同储水介质水源涵养功能的差异及其机制也不明确。本文以典型喀斯特小流域为研究对象，从植被、土壤、表层岩溶带等储水介质出发，通过野外调查和室内外实验，并结合流量衰减模型，研究了植被冠层截留及枯落物持水性能;揭示了土壤含水量、饱和导水率空间分异规律;定量描述了喀斯特含水层结构，估算了植被、土壤及表层岩溶带最大持水性能并探讨了其主要影响因素。主要结论如下:　　(1)小流域林冠层最大截流量表现为乔木林＞灌木林＞灌草丛，而树干茎流量表现为灌木林＞乔木林＞灌草丛;实验期间，穿透雨和树干茎流分别占降雨量的77.21％和6.57％，有16.22％的降雨被林冠层截留;枯落物层最大持水量表现为乔木林＞灌木林＞灌草丛。说明植被层对降雨的再分配意义重大。　　(2)小流域表层土壤含水量表现出中等程度的空间相关性，总体上随海拔的升高而降低，而乔木林坡面土壤含水量随海拔的升高没有明显的变化规律。另外土壤含水量随海拔的变化趋势与对其有显著影响的土壤性质的变化趋势类似。说明土壤含水量的空间分布特征受海拔、植被和土壤性质的共同影响。敏感性分析表明，土壤含水量在雨季对毛管孔隙度、非毛管孔隙度、碎石含量和沙粒含量敏感，在旱季对毛管孔隙度、碎石含量和粘粒含量敏感，对其他理化性质在雨季和旱季均不敏感。说明土壤孔性、碎石含量及土壤质地是影响土壤含水量最重要的三种土壤性质。　　(3)小流域表层土壤饱和导水率在空间上分布较为破碎，变异系数(CV)为0.92，虽属中等变异范围(0.1＜CV＜1)，但接近强变异程度(CV＞1)。单独考虑植被或地形对土壤饱和导水率影响不显著，但二者的交互作用达到显著水平(p＜0.05);在土壤剖面上，饱和导水率整体上随土壤深度的增加而减小。但考虑不同植被类型、不同地形部位时，饱和导水率呈现出不同的垂直变异规律。饱和导水率的垂直分布受土壤性质和环境因素的综合影响。其中，碎石含量是最重要的土壤性质，而地形部位是最重要的环境因素。　　(4)表层(0～10 cm)土壤最大持水量为37.79 mm，整体上表现为洼地大于坡地;表层土壤潜在持水量（最大持水量与土壤含水量之差）为11.41 mm，整体表现为坡地大于洼地。说明坡地土壤水源涵养功能潜力较大。小流域剖面土壤平均厚度为约0.35 m，最大持水量约为140.78 mm，且表现为洼地显著大于坡地，耕地显著大于乔木林、灌木林和灌草丛。说明地形、植被是影响土壤最大持水量的重要因素。　　(5)在三种流量衰减模型（改进的Maillet模型、Mangin模型和Boussinesq模型）中，改进的Maillet模型最适合在西南喀斯特小流域溪流流量模拟中运用，这主要因为喀斯特小流域含水层能较为清晰的分为管道、裂隙和基质三种形态的介质。运用衰减系数，计算的三种介质的有效孔隙度分别为0.07％、0.33％和3.33％，说明该小流域管道系统发育程度较低。然而，在一次典型降雨事件(降雨量68 mm)后，管道的排水体积占总排水体积的比例可达25.43％，且在衰减的前11h，含水层排出约50％的总水量，说明白云岩小流域水文过程迅速，管道系统虽然发育程度低，但其连通性较好，仍然是重要的导水介质。　　(6)一个水文年内，喀斯特小流域月平均径流系数为21.6％，最大值为43.6％，最小值为8.9％;小流域最大持水量为861.9 mm，其中，枯落物层（厚度约为0.02 m）、土壤层(厚度约为0.35 m)、表层岩溶带层（厚度约为12.75 m）的最大持水量分别为0.7 mm、140.80 mm和720.4 mm。表层岩溶带层的最大持水量远大于土壤和植被层，说明喀斯特小流域水源涵养潜力大，表层岩溶带是最重要的水源涵养介质。