中国南方喀斯特生态环境脆弱,植被生境破碎。混农林广泛分布并在提高土地利用率、缓解人地矛盾及提高农村经济发展等方面发挥着重要作用,有利于促进石漠化治理进程。喀斯特区具有特殊的二元三维结构,降水总量较为丰富,但时空分布不均,工程性缺水问题严重,水资源可利用率低,采用适宜的节水措施对混农林业的健康高效发展十分必要。根据地理学、农学、林学、生态学、植物学和水土保持学等基本原理,2017-2020年,在代表中国南方喀斯特生态环境总体结构的贵州高原山区,选择毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江和施秉喀斯特研究区,分5次在研究区6个样地野外连续定位观测和数据采集,对1278个样品16个指标进行实验分析。论文紧紧围绕石漠化治理农艺节水与混农林业高效增值基础前沿研究、共性关键技术研发、应用示范与产业化推广进行全链条设计、一体化部署、分模块推进研究工作。重点从混农林业农艺措施节水机制、混农林业农艺节水技术研发与应用示范等方面进行系统研究,以期为国家石漠化治理水资源开发利用工程提供科技参考。(1)石漠化山地混农林业农艺节水措施后各组处理的土壤理化性质具有明显变化,秸秆+保水剂立体覆盖效果最佳。整体而言,秸秆+保水剂、单施秸秆、单施保水剂和地膜覆盖能有效提高土壤含水量,其中地膜覆盖能显著提高0-10cm表层土壤含水量;除地膜覆盖外,其他三种措施能有效增加田间持水量、毛管持水量、总孔隙度和毛管孔隙度,显著降低土壤容重(P<0.05)。秸秆+保水剂和单施秸秆能显著增加土壤有机碳、全氮和全磷含量。(2)农艺节水措施对植物蒸腾影响较大,蒸腾水分利用效率不同措施之间具有较大差异,且因环境和种植作物种类不同。在撒拉溪各农艺措施将植物水分利用效率提高的百分比为:地膜覆盖(21.05%-55.46%)、秸秆+保水剂(29.16%-54.72%)、单施秸秆(8.65%-40.71%)、单施保水剂(2.09%-43.51%)。在花江:地膜覆盖(1.32%-12.36%)、秸秆+保水剂(3.72%-24.06%)、单施秸秆(0.62%-10.63%)、单施保水剂(0.48%-4.69%)。在施秉:秸秆+保水剂(6.98%-14.54%)、单施秸秆(6.45%-10.65%)、单施保水剂(0.85%-12.77%)。整体,秸秆+保水剂处理效果最佳,其次是地膜覆盖、单施秸秆和单施保水剂。(3)地膜、秸秆、PAM型保水剂农艺节水措施应用于石漠化山地混农林业,可以不同程度地降低混农林土壤棵间蒸发量,不同农艺措施在研究区的土壤蒸发量降低比例均为:秸秆+保水剂>单施秸秆>单施保水剂。地膜土壤蒸发量降低比例在撒拉溪介于秸秆+保水剂和单施秸秆之间,花江高于秸秆+保水剂处理。土壤蒸发降低幅度为:施秉>关岭-贞丰>毕节,因种植模式不同有所差异,整体上可以使棵间土壤蒸发量降低8.9%~34.62%。(4)根据混农林业农艺措施节水机制,提出水肥耦合改良技术、立体覆盖节水增值技术、复合垄作节水增值技术关键技术,针对节水蒸腾效益监测方法的不足,提出节水效益监测技术,并对关键技术进行应用示范,在研究区共建成水资源高效利用和节水增值混农林地面积约13.5 hm~2,改善了石漠化山地混农林业土壤理化性质,提高了植物蒸腾水分利用效率,降低了土壤蒸发量,提高了蒸腾监测数据的精准度,示范效果良好。