森林生态系统尤其是水源涵养林在涵养水源方面具有重要作用,国内外学者已开展较多研究和探讨,但在辽东地区林分结构对涵养水源功能的影响机制尚不明晰。本文以辽东大伙房水库典型水源涵养林为对象,研究水源涵养林结构特征、涵养水源功能特征,并运用通径分析分析林分结构对涵养水源功能的影响作用机制,在此基础上完善水源涵养林健康评价指标体系,开展具有功能导向的水源涵养林健康评价,以期为水源涵养林经营和管理提供理论指导,促进林分健康可持续发展。主要研究成果如下:(1)分析大伙房水库水源涵养区油松(Pinus tabulaeformis)、落叶松(Larix gmelinii)、红松(Pinus koraiensis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、针阔混交林(coniferous and broad-leaved mixed forest)5种典型水源涵养林林分结构特征,结果显示:3种针叶纯林株数随胸径、树高和冠幅面积呈先增大后减小的正态分布,刺槐林呈双峰分布,针阔混交林呈倒“J”型分布,且小于其他4种纯林。所选样地林下草本共39科78属89种;草本生物量与4个多样性指数呈负相关(P<0.05);落叶松林发育后期草本丰富度指数(R)基本稳定,多样性指数(H)随林龄增加而减小。3种针叶林空间分布格局为随机分布,长势处于中庸到劣势,林木竞争指数在1.14—1.93,比刺槐林和针阔混交林差。(2)5种林分林冠平均截留率大小排序为:刺槐林>针阔混交林>红松林>落叶松林>油松林,变化范围在15.46%—27.43%。枯落物最大持水量以针阔混交林最大,变化范围在13.61—27.21 t/hm2;持水量与浸水时间存在显著的对数函数关系:Q=alnt+b(R2>0.86)。不同林分土壤初渗速率相差较大,稳渗速率以针阔混交林最大。(3)对林分涵养水源功能定量综合分析显示:不同林分涵养水源功能综合分值在0.56—1.01之间,大小排序为:针阔混交林>刺槐林>落叶松林>红松林>油松林。(4)采用多元回归分析和通径分析探究林分结构与涵养水源功能关系发现:林分结构对涵养水源功能有一定影响,尤以林分密度、林分郁闭度、林木竞争指数、草本层物种多样性等因子影响较大。构建水源涵养林结构与涵养水源功能耦合模型,并计算其标准偏差(RSD)进行验证,结果表明模型可信度较高。(5)运用综合指数法,在常规森林健康评价指标基础上加入涵养水源功能,确定“系统活力―组织结构―系统恢复力―水源涵养”4个准则层,以及19项评价指标。结果显示:样地处于健康、亚健康和不健康3种状态,健康指数值平均为5.86,处于亚健康状态;不同林分大小排序为:针阔混交林>刺槐林>落叶松林>红松林>油松林,健康值较低的林分需加强经营与改造。