喀斯特地区具有脆弱的生态环境,受特有的地质地貌影响,形成独具特色的喀斯特地域系统,多种地域功能在这个系统中发挥着各自的作用。随着社会经济发展,城乡建设加快,人类活动干扰加强,导致原本就脆弱的喀斯特生态环境破坏甚至出现石漠化或石漠化程度加剧等问题,严重制约了喀斯特地区的社会经济可持续发展。近年来国家对喀斯特地区的生态环境问题重视程度日益加强,石漠化治理工程也在不断加强,许多石漠化地区取得了良好的治理成效。但是区域经济发展与生态环境保护之间的矛盾仍然尖锐,区域自然资源禀赋和经济社会发展水平的差异和变化,导致喀斯特地区地域功能也在不断的发生变化。明确喀斯特地域多功能理论,开展喀斯特地域多功能研究是喀斯特地区生态环境保护、可持续发展和乡村振兴的必然要求,也是地域多功能研究和乡村地理学研究的重要内容。本研究基于自然环境、社会经济、土地利用及遥感等基础数据,采用GIS、RS、生态系统服务和权衡、机器学习、地理探测器等相关技术和研究方法,在系统分析喀斯特人地关系地域系统和乡村地域多功能研究的基础上,以理论和实证研究相结合,将典型的喀斯特地区-桂西北分为3046个5km×5km的网格,系统开展了桂西北网格尺度、长时间序列（20年）、高效率（CFSFDP算法）的地域多功能识别研究,以及多要素（自然环境和社会经济要素）、多机制（地域各类功能及地域综合功能）、多模式（5种优化模式）的地域多功能时空变化机制及格局优化研究,解决的关键问题包括:（1）解析喀斯特地域多功能内涵,构建喀斯特地域多功能分类及评价指标体系;（2）探寻桂西北地区喀斯特地域多功能时空变化特征、主要影响因素及影响机制;（3）诊断桂西北地区喀斯特地域多功能空间格局存在的问题,明确不同地域功能的空间优化布局,探索桂西北喀斯特地区地域多功能优化的开发利用模式,主要研究结论如下:（1）喀斯特地域多功能是有喀斯特地貌分布的地域系统对自然环境和人类社会经济发展有利的各种综合作用,包括生态保障、经济生产和社会生活功能三大类型。分类中重点考虑生态保障功能与其他地域的差异,将其分为生物多样性保护功能、石漠化控制功能、土壤保持功能与水源涵养功能,评价指标选择产水量、土壤保持量、石漠化敏感性等综合性指标,尤其是石漠化敏感性指标体现了喀斯特地区的特点。喀斯特地域多功能理论研究不仅可为喀斯特地区开展地域多功能研究和改善喀斯特地区城乡格局,重塑城乡关系提供理论指导,还是地域多功能理论和乡村地理学研究的重要内容。（2）采用密度聚类算法-CFSFDP对桂西北地区网格单元喀斯特地域多功能指标数据进行聚类分析,CFSFDP算法效率高而且不需要指定类别,实现了对网格尺度地域多功能的高效识别。1995-2015年,桂西北地区生态保障功能中的生物多样性保护和水源涵养功能类型分布范围变化最大,成为东部和南部石山较多、喀斯特地貌分布较广区域的主导功能,而西部偏北土山较多、喀斯特地貌分布较少的区域逐渐以生物多样性保护与石漠化控制功能主导。经济生产和社会生活功能整体水平均明显提升,在西部偏南右江河谷地区、东部的金城江和宜州形成了两个高等级聚集区。地域综合功能逐渐形成西部偏北以生态保障功能为主导,东部和南部以经济生产和社会生活功能共同主导的格局。（3）桂西北地区生态保障功能变化的主导因素是植被覆盖指数、地形起伏度、喀斯特地貌等自然环境因素,经济生产和社会生活功能变化的主导因素是城乡人口数量、化肥施用量等社会经济因素,地域综合功能变化的主导因素是喀斯特地质、地貌、社会消费品零售总额等因素。喀斯特地质、地貌因素单独作用对经济生产和社会生活功能的影响强度较弱,但与其他因素交互作用的影响强度显著增强。桂西北地区地域多功能的时空变化是自然环境内部因素与社会经济外部因素相结合,主导与基础因素相互作用的结果,各类影响因素交互作用对地域功能时空变化的影响显著增强。（4）桂西北地区喀斯特地域多功能空间分布存在的问题具有较大的差异性,对不同功能类型和空间区域采取不同的空间格局优化布局和优化模式,有利于针对性开展区域生态保护和促进区域经济社会发展。基于问题导向原则和可控因素调控,提出生态城镇综合保障模式、绿色生态产业促进模式、城镇化转移安置模式、土地整理修复模式及生态特色小镇带动模式5类开发利用模式,可增加开展桂西北地区喀斯特地域多功能空间优化布局的可操作性。此外,开展县域尺度地域多功能优化分区,可更有效的对桂西北地区生态保护和空间优化布局提供指导。