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大兴安岭作为我国极重要的生态功能区,是东北平原乃至华北平原的重要生态屏障,也是全球气候变化的敏感地带。大兴安岭北部是我国唯一的寒温带林区,2015年《全国生态功能区划（修编版）》中明确将其划分为水源涵养重要区。然而,由于受到建国初期大量采伐和1987年森林火灾的影响,区域内森林结构失调,生态水文功能减弱。在气候变暖的背景下,大兴安地区的水分分配格局必将发生改变,进而影响兴安落叶松林的水循环过程和水量平衡。但目前,寒温带兴安落叶松林生态水文格局和生态水文过程与机制仍不明晰。因而,本论文以大兴安岭北部分布面积最广的杜香-兴安落叶松林为研究对象,依托黑龙江漠河森林生态系统国家定位观测研究站,定位观测兴安落叶松林环境因子、水文要素等数据,探索降水输入和水分输出等水循环过程,以加深理解兴安落叶松林生态水文过程,进而揭示兴安落叶松林生态系统的涵养水源功能的内在机制。本文主要研究结论如下:（1）兴安落叶松林降水截留能力低于全国其他森林类型兴安落叶松林穿透水量、树干茎流量和林冠截留降水量依次为749.68 mm、0.89 mm、115.19 mm,分别占降水量的86.59%、0.11%、13.31%。不同物候期兴安落叶松林对降水的截留能力有显著差异。展叶期兴安落叶松林截留降雨22.07 mm,截留率为14.37%;盛叶期林冠截留量高达42.32 mm,但截留率最低,仅为10.84%;落叶期林冠截留量最大（44.31 mm）,林冠截留率为15.39%;无叶期兴安落叶松对降雪的截留量仅6.49 mm,但截留率却高达19.23%。（2）兴安落叶松林苔藓枯落物——土壤层能够有效缓释降水形成径流兴安落叶松林下苔藓枯落物层的有效拦蓄深为8.29 mm,其中苔藓、未分解枯落物和半分解枯落物的有效拦蓄深依次为1.68±0.81 mm、3.18±0.45 mm、3.43±0.69 mm分别占总有效拦蓄深的20.27%、38.36%和41.37%,即苔藓在苔藓枯落物层水文功能的贡献率为约为1/5,苔藓的水文功能不可忽略。兴安落叶松林土壤层蓄水能力强大,仅0～20 cm 土壤的饱和持水量大于100 mm。土壤的饱和持水量随土壤深度的增加而减小,以20 cm深度为分界线,当土层深度小于20 cm时,土壤饱和持水量随着土层深度的增加而显著减小,当土壤深度超过20 cm后,饱和持水量基本稳定,且不同深度间差异不显著。（3）基于实测数据,构建土壤蒸发模型,估算土壤蒸发量连续数据兴安落叶松林生长季土壤蒸发为56.77±10.00 mm,占降雨量13.75±2.23%;不同物候期土壤蒸发量差异显著,展叶期、盛叶期和落叶期土壤水分蒸发量依次为16.57±2.67 mm、20.83±9.46 mm 和 19.37±6.40 mm,分别占同期降雨量的 23.32±4.03%、11.38±8.43%和 16.64 ± 9.10%。（4）基于实测数据,构建林分蒸腾模型,估算林分蒸腾量连续数据兴安落叶松林生长季蒸腾量96.84±6.86 mm,占同期降雨量的23.50±1.62%;不同物候期林分蒸腾耗水量差异显著,展叶期、盛叶期和落叶期蒸腾量依次为25.11±2.71 mm、57.66±1.73 mm、14.07±8.14 mm,分别占同期降雨量的 37.27±15.62%、29.18±9.22%、11.42±8.17%。（5）兴安落叶松林蒸散发（Evapotranspiration,ET）特征水量平衡原理计算蒸散发表明,兴安落叶松林ET的年平均值为207.76±26.55 mm。生长季,兴安落叶松林蒸散量为207.37±26.37 mm,占同期降雨量的50.26±5.57%;日均蒸散量1.38±0.17 mm,展叶期、盛叶期和落叶期日蒸散差异显著,蒸散量依次为1.38±0.12mm、1.61±0.19 mm、1.13±0.26 mm;展叶期、盛叶期和落叶期累积蒸散量则分别为 52.34±4.58 mm、101.72±12.18 mm、53.32±12.37 mm,分别占同期降雨量的 75.13±20.02%、52.19±20.75%、43.22±15.79%。非生长季（无叶期）,兴安落叶松林蒸散发量为11.71±1.76 mm。（6）兴安落叶松林水量平衡兴安落叶松林生态系统蒸散发与降水的比值（Evapotranspiration/Precipitation,ET/P）为46.76%,即有约47%的降雨通过蒸散返回到大气中,低于目前已知其他森林的研究结果。不同物候期ET/P差异较大,且有展叶期>盛叶期>落叶期;展叶期、盛叶期和落叶期ET/P依次为 75.13±20.02%、52.19±20.75%和 43.22±15.79%。综上所述,本研究针对大兴安岭兴安落叶松林生态水文过程开展了较为系统的研究,研究结果表明,兴安落叶松林的降水截留率低、蒸腾耗水量小以及苔藓枯落物——土壤层较高的拦蓄能力是其具有强大水源涵养功能的根本原因,保护兴安落叶松天然林是大兴安岭区域水资源可持续发展的关键。