以云南省沾益自然保护区内典型而宏大的喀斯特中度退化天坑—深陷塘为例，分析了该天坑地下森林的34种木本植物的8个功能性状的变异程度，并从种内和种间水平进一步探究功能性状变异与科类群、生活型、生长型和生态因子的关系及土壤因子对植物性状变异的解释效应。结果表明：天坑地下森林内分布的木本植物具有叶厚度大、比叶面积较小、叶干物质含量较高的特点；灌木植物性状种间变异普遍小于乔木，植物性状变异程度在常绿和落叶间相差不大，大部分叶性状的种内种间变异大于小枝性状；天坑内植物性状的平均种内变异系数达23.45%，相较于其他非喀斯特区域的植被类型，其性状种内变异幅度较低，表明喀斯特天坑区域的植物具有较小的形态可塑性；土壤养分是决定样地尺度上群落性状变异的主导环境因素，但物种系统发育历史及其生活史特性也是该地带性植被功能性状变异的内生动力。综上，表明天坑地下森林的木本植物物种在长期演化过程中，其功能性状及其变异程度受非生物环境因素、系统发育过程、生活史策略等的综合影响。研究结果可为负地形的喀斯特天坑的物种避难所价值提供材料和证据，为提升云南高原喀斯特生态脆弱区和自然保护区生态系统服务功能、科学开展天坑外部区域和地带性植被的生态恢复工作提供科学支撑。