喀斯特地區覆蓋了地球表面的很大一部分，而喀斯特含水層為全球近四分之一的人口提供了重要的飲用水來源（Mo等人，2023年）。喀斯特地區由可溶性碳酸鹽巖石構成，通過降水引起的溶解作用形成了復雜的裂縫和通道網絡，使其成為生態脆弱地區的典型代表（Chang等人，2019年；De Waele等人，2011年；Olarinoye等人，2020年）。其水文特征與非喀斯特地區有顯著差異（Chang等人，2023年），由于土壤層薄且巖石裸露率高，這些地區容易發生嚴重的土壤侵蝕和巖石沙漠化（De Waele等人，2011年）。

徑流是驅動自然水循環過程的重要組成部分，在喀斯特盆地中由于雙重滲透結構和有限的土壤蓄水能力，徑流對環境變化非常敏感（Figueiredo等人，2016年）。隨著全球變暖的加劇，溫度升高深刻影響了降水分布模式和強度，進而直接或間接影響了徑流的季節性特征（Adler等人，2017年；Bonfils等人，2020年；Huntington，2006年）。一方面，全球變暖導致的大氣濕度增加不僅放大了極端降水事件的頻率和強度，還在某些地區增加了洪水風險，同時加劇了其他地區的干旱狀況（Yin等人，2018年）。另一方面，降水模式的變化擾亂了徑流的季節性分布，特別是在高緯度和中緯度地區發生了特別顯著和前所未有的變化（Konapala等人，2020年）。這些影響在喀斯特系統中尤為嚴重。同時，人類活動通過土地利用變化、城市化和森林砍伐等多種方式影響徑流過程（Luo等人，2024年；McMillan等人，2025年；Wu等人，2024年）。可持續土地管理或重新造林等做法也有助于減輕這些影響并改善水分保持。然而，這些活動通常會增加徑流量和速度，從而導致洪水和水質下降（Adler等人，2017年；Ombadi等人，2023年）。因此，揭示喀斯特盆地中降雨-徑流變化對環境變化的響應模式對于維持當地生態穩定至關重要。

在開展徑流變化及其影響因素的定量分析時，研究人員采用了多種方法和模型（Guo等人，2021年；Keller等人，2023年；Yu和Duffy，2018年）。基于過程的水文模型通過物理方程模擬水循環，提供了變量之間的明確因果關系。Jehanzaib等人（2022年）提到了多種降雨-徑流模型，以更好地理解徑流與降雨之間的關系，包括簡單的經驗模型（如單位線圖和土壤保持服務曲線），以及使用回歸和相關方法的基于統計的經驗模型來確定輸入變量和目標變量之間的功能關聯。然而，它們對自然水文過程的簡化表示可能導致累積不確定性（Mo等人，2023年），特別是在具有高度異質性和各向異性的喀斯特地區。將水文模型應用于充分描述喀斯特系統的徑流變化仍然是一個挑戰（Hartmann等人，2014年）。機器學習方法，如長序列時間序列預測（Tepetidis等人，2024年）、數據驅動的人工神經網絡（Parisouj等人，2020年）和支持向量機（Meng等人，2019年），因其能夠捕捉時空變異性而受到重視，使得分析更加全面（Wang等人，2024b）。然而，它們的黑箱性質本質上掩蓋了驅動水文相互作用的物理機制，導致歸因結果缺乏明確的水文解釋性（Kratzert等人，2019年）。此外，機器學習模型需要大量高質量的訓練數據才能實現可靠的性能（Srihith等人，2023年），這限制了它們在喀斯特等復雜環境中的應用。雖然水文模型和機器學習方法難以解釋喀斯特流動響應的水文機制，但Budyko假設的提出為定量評估徑流變化提供了穩健的解決方案（Budyko，1974年）。這一理論允許研究人員驗證其在全球各地區的適用性，并開發了一系列考慮地表特征的Budyko經驗公式（Abera等人，2019年；Fu等人，2023年）。近年來，Budyko假設在水文研究中得到了廣泛應用，特別是在徑流變化歸因分析、氣候變化和人類活動影響評估以及水資源規劃領域（Huang等人，2024年；Liu等人，2024年）。基于Budyko的研究表明，流域徑流不僅受氣候因素影響，還受土壤、地形和植被等集水區特征的影響（Ji等人，2022年；Ning等人，2024年；Shahid等人，2018年）。采用Budyko框架通過簡單表示氣候-植被-徑流耦合關系，提供了補償優勢，成為基于其強大理論基礎和實際應用性的分析徑流變化的重要工具（Sun等人，2023年）。雖然Budyko框架在非喀斯特流域的徑流歸因中得到了廣泛應用，但其應用于喀斯特地區仍然有限。這一限制源于未能將喀斯特特有的特征（如獨特的地貌結構和生態恢復的影響）納入模型參數化。因此，對氣候和人類活動如何共同改變這些系統中徑流分配的全面理解仍在發展中，突顯了需要更綜合的評估（Chen和Chen，2022年；Cheng等人，2023年；Xing等人，2018年）。

本研究旨在調查中國西南部喀斯特盆地中徑流對氣候變化和人類活動的響應，目的是（1）評估變化環境下的水文氣象條件和土地利用的變化，（2）分離并量化氣候變化和土地特征對徑流變化的特定貢獻，（3）從Budyko參數的角度闡明喀斯特地貌特征對徑流分配的影響。這些發現對于深入理解水文過程和維持生態脆弱地區的生態系統穩定性具有重要意義。