我国西南喀斯特地区土壤侵蚀受控于土壤与岩石的空间分布、地下溶蚀空间形态的发育等，具有地面流失和地下漏失的混合侵蚀机制，以及复杂的“地貌效应”和“尺度效应”。脆弱的生态环境和尖锐的人地矛盾易引发严重的生态地质环境问题—石漠化，亟需开展大量因地制宜的研究，以正确认识喀斯特土壤侵蚀过程机理并准确获得土壤流失量数值。本研究以桂西北喀斯特峰丛洼地小流域为研究对象，基于137Cs示踪及碳同位素技术，探查了喀斯特垂直裂隙及各地貌部位的土壤侵蚀特征;校正或改进了RMMF、WEPP和RUSLE土壤侵蚀模型，探讨了各模型的适用性并估算了峰丛洼地小流域土壤侵蚀速率及空间分布特征。论文的主要研究结论如下:　　(1)喀斯特非耕地、耕地剖面的137Cs垂向分布规律均与非喀斯特地区的现有规律一致。典型石灰岩垂直裂隙中，土壤137Cs主要分布在表层一定深度内，在深层有微量断续分布，14C推算的土壤有机质年龄随土壤深度的增加而变老，指示了剖面上层土壤颗粒随入渗水向深层的迁移很微弱。典型白云岩垂直裂隙中，较深层次内土壤有机碳及粘粒含量均极其微小，14C推算的土壤有机质年龄随土壤深度的增加有逐渐年轻的趋势，推测剖面上层土壤颗粒随入渗水沿弥散裂隙向地下的迁移量也很有限。　　(2)不同土地利用方式的喀斯特坡面137Cs面积活度的分布均比相应的非喀斯特坡面具有更大的波动性，但平均流失比例较低，表明喀斯特坡面的土壤侵蚀和沉积过程更为复杂，但整体上年均土壤侵蚀速率可能低于非喀斯特地区。喀斯特坡面137Cs面积活度与坡位、坡度呈极显著负相关，137Cs比活度与土地利用方式、平均土层厚度呈极显著负相关，与岩石裸露率呈极显著正相关，表明在喀斯特坡面，137Cs存量可以反映一定的土壤侵蚀特征，但是地表土石分布的高异质性限制了137Cs定量土壤再分布速率方法的应用。　　(3)在不同干扰程度的典型喀斯特峰丛洼地小流域，非耕地GZ1洼地和耕地GZ2、ML3洼地中，除GZ1D外，所有土壤深层剖面的137Cs垂直分布特征均呈现堆积剖面的一般规律。依据各洼地内多个垂直剖面的137Cs存量，利用定量转换模型估算得GZ1、GZ2和ML3洼地1963～2011年的平均年泥沙堆积速率分别为2.8、15.9和71.7t ha-1y-1，表明人为干扰强度的提高加剧了坡面的土壤侵蚀。　　(4)依据喀斯特坡面径流小区观测资料校正WEPP模型的结果显示，由于喀斯特坡面地表水入渗系数很高且地表径流不连续，仅通过校正土壤有效水力传导系数(Kb）因子，无法使WEPP模型模拟径流量降至观测值范围之内，WEPP模型的模拟精度对坡长设置很敏感。初步表明WEPP模型仅通过参数校正不能在喀斯特地区应用，建议可通过修改水文过程模块中地表径流的计算方法并选择合适坡长径流微区的观测资料校正。　　(5)RMMF模型通过改进其中有效径流的计算方法，并针对喀斯特坡面岩石裸露的现象添加裸岩率因子，可以有效地模拟喀斯特峰丛洼地小流域的地表土壤侵蚀空间分布特征。复合汇流并添加渗漏比例图层的有效径流计算方法显著提高了流域径流模拟结果的精度。RMMF模型估算的2006～2011年GZ1、GZ2和ML3小流域的坡面平均年有效累积径流量分别为41.8、42.3和51.9 mm，小流域的坡面平均年土壤侵蚀速率分别为0.06、0.23和0.41t ha-1y-1，洼地的平均年泥沙堆积速率分别为1.5、14.8和61.4t ha-1y-1。模拟结果与各洼地的137Cs研究结果以及类似地区的研究结果均能较好的吻合。　　(6)应用喀斯特坡面径流小区观测资料校正RUSLE模型，结果显示模型模拟精度对坡长因子较敏感，研究中需要使用1m栅格精度的DEM数据并将汇流面积阈值设置为1m2来估算RUSLE坡长因子。RUSLE模型模拟的2006～2011年GZ1、GZ2和ML3小流域坡面平均年地表土壤侵蚀速率分别为0.10、0.22和0.42 t ha-1y-1，洼地的平均年泥沙堆积速率分别为2.3、14.4和62.7t ha-1y-1。模拟结果与各洼地的137Cs研究结果比较吻合，与RMMF模型模拟结果稍有偏差。相比而言，RUSLE模型模拟程序较简单，但对DEM数据的精度要求较高;RMMF模型则考虑了产流产沙物理过程，在空间模拟精度上稍具优势。