喀斯特洞穴是喀斯特作用形成的重要地貌形态之一,相对于洞穴外部环境,洞穴环境是一个相对稳定的空间。洞穴水-土-气环境变化影响洞内次生沉积物及洞穴环境的稳定性,是喀斯特作用发生的关键因素。所以研究洞穴水-土-气环境特征具有重要作用,同时也对岩溶动力系统的碳转换研究具有重要意义。论文以贵州省绥阳县双河洞为研究区,自2016年1月-2017年12月,每月对洞穴上覆土壤环境、洞内大气环境和洞穴水环境进行监测,并在2017年和2018年的“十一假期”进行七天的连续性监测,分析短时间尺度（昼夜）和长时间（季节）尺度下CO₂浓度的变化状况。结合洞穴上覆土壤环境、洞穴大气环境、洞穴水环境等指标,基于GIS空间插值分析、线性拟合等方法,对各环境指标特征进行分析,从而研究水-土-气CO₂特征及其对沉积环境的影响。主要研究结论有:（1）大风洞上覆土壤CO₂、洞内大气CO₂、洞穴水CO₂均呈现出夏秋季节高于冬春季节的变化规律,具有明显的季节特征。具体看来,土壤CO₂表现出土壤1#、3#、4#之间CO₂浓度差异较小,土壤2#因竹林的特殊性导致其CO₂浓度较高。洞穴大气CO₂同样呈现出夏季>秋季>春季>冬季的季节变化特征,以及距洞口近的监测点,CO₂浓度值相对较低,随着监测点的深入,CO₂浓度逐渐增加且渐趋稳定的空间变化规律;并且通过密集监测数据分析表明,洞穴CO₂浓度呈现出白昼高夜间低的昼夜变化特征。水中CO₂分压(PCO_2（water）)与洞穴大气CO₂变化规律相一致,也呈现了明显的季节变化规律,且从空间上分析,大风洞各水点CO₂分压均值表现为水点2#>水点1#>水点3#>水点4#,分析其主要受洞道结构影响。（2）根据数据分析显示,大风洞水-土-气CO₂之间具有相关性,说明三者之间具有响应关系。通过土壤CO₂与洞内CO₂的线性拟合可知,土壤1#、土壤2#、土壤4#不同深度的CO₂浓度与对应的洞内CO₂浓度均具有相关性;土壤3#不同深度与DF10#呈现微弱的负相关性。数据显示,夏季洞穴大气CO₂浓度是一年中最高的季节,分析其原因是夏季降水量丰沛,雨水渗透将一部分土壤CO₂带入洞穴,并释放出来,使得洞穴CO₂浓度在夏季达到全年最高值,这也就说明了洞内外CO₂之间的响应关系。洞穴空气CO₂和洞穴水中CO₂是互相之间的重要来源之一,主要取决于两者之间的浓度含量的多少,当ΔP（water-air）>0,水中CO₂逸出,补给洞穴空气CO₂,产生脱气沉积;当ΔP（water-air）<0,洞穴空气CO₂溶入水中,使水中CO₂浓度增加,产生吸气侵蚀。所以,洞穴空气CO₂与洞穴水中的CO₂变化相一致,说明洞穴水-气CO₂之间存在明显的水气交换。（3）通过分析洞穴水-土-气CO₂之间的响应关系,分析其对洞穴环境的指示意义。大风洞洞穴水的矿物饱和指数均大于0,表明洞穴水仍处于沉积状态。通过对SIc、SId与PCO_2（water）、ΔPCO₂进行相关性分析,发现SIc、SId分别与PCO_2（water）存在明显的相关性,说明水中的CO₂对SI具有明显的控制作用;但二者与ΔPCO₂相关性较弱,说明空气CO₂对洞穴滴水中CO₂分压具有明显的干扰,对洞穴沉积物沉积具有重要影响。