本研究以大伙房水库库区的油松和落叶松人工林为研究对象,对林分结构和水土保功能的影响因子进行特征分析、相关分析和因子分析,借助结构方程模型定量解析油松和落叶松林分结构和水土保持功能的耦合关系,并基于模型分析结果,提出以功能为导向的林分结构优化目标和措施,对大伙房水库库区、辽河上游以及整个辽河流域的植被建设和林分水土保持功能的提高都具有积极的指导意义。(1)关于林分结构。油松和落叶松林胸径和树高分布分别呈波动和双峰分布,油松林胸径生长优于落叶松林,落叶松树高生长优于油松;油松冠幅分布比落叶松林集中,林分的透光性较好;油松和落叶松大体均为均匀分布;油松林内种内竞争关系更为激烈。(2)关于林分水土保持功能。落叶松林的水源涵养、保育土壤和生物多样性保护功能单方面均优于油松林,故落叶松林的水土保持功能更强。(3)通过结构方程模型分析林分结构与水土保持功能的耦合关系。两种人工林水土保持功能强弱排序均为涵养水源>保育土壤>生物多样性保护。林分密度、竞争指数、树高和林层指数等指标对油松人工林林分结构的影响最为显著;郁闭度、林分密度、林木竞争指数、胸径、冠幅、树高和林层指数等指标对落叶松人工林林分结构的影响最为显著。(4)针对影响林分结构的关键指标,提出优化目标和措施。人工林林分密度控制在800～1000株/hm~2,竞争指数小于1.50～2.00,郁闭度在0.80左右,开敞度大于0.30,大小比数稳定在0.40以下,林层指数大于0.40,增加林分混交度。并通过间伐、择伐和补植等抚育措施,调整林分结构,逐渐将油松和落叶松人工纯林改造为乔灌草相结合的异龄复层混交林,从而提高林分的水土保持功能。本文结论对辽河上游油松和落叶松人工林以及其他人工林的结构优化和定量调控具有一定的参考价值,对提高整个区域林分的水土保持功能具有重要意义。