[目的]针对如何厘清喀斯特耕地非农化时空演变过程的科学问题，以贵州省为例，定量揭示喀斯特耕地非农化的空间格局变化及其平均重心时空偏移趋势和迁移路径，为喀斯特区域耕地资源持续发展利用提供数据和方法支撑。[方法]基于1980—2020年间的贵州省土地利用长时序空间数据，利用ArcGIS空间分析技术，定量获取近40年来耕地非农化的空间分布数据信息，综合引入耕地非农化速度模型、重心模型、耕地非农化标准差异椭圆方法、空间自相关模型，定量揭示贵州省近40年来耕地非农化的空间格局分布特征、时空迁移路径与集聚特征。[结果]在1980—2020年期间，贵州省的耕地非农化虽然非均衡化发展态势，但其非均衡程度呈降低趋势，耕地非农化严重区主要分布在黔中和黔西北地区。自1980年来，黔中地区及市州所辖区的耕地非农化速度总体快于其他地区，尤其是云岩区非农化速度最快，耕地非农化重心空间迁移路径呈“V”型形态，表现为先向东南方向后持续向西北方向偏移的趋势。贵州省耕地非农化空间集聚性总体上呈增强趋势，其中高-高聚集区和低-低聚集区分别集中在西北部和东南部，并且高-高和低-低聚类的变化主导了耕地非农化空间自相关关系的格局演变。[结论]研究结果能较好的揭示1980—2020年贵州省耕地非农化的空间格局的时空变化趋势、偏移方向与迁移路径，可为喀斯特区域耕地资源保护与持续利用提供科学依据和辅助决策。