水文过程是生态环境与森林植被相互作用和相互影响中最为重要的方面之一，有关森林水文学的研究可为森林资源的经营管理提供参考与指导，因而水文功能成为了最受关注的森林生态系统服务功能。　　神农架南坡是三峡库区重要水源涵养区域，北坡为南水北调工程中线工程丹江口蓄水区，因此十分有必要开展神农架地区森林植被的水文作用研究，揭示这一地区的水文规律，从而正确评价神农架地区森林植被的涵养水源、调节水质的能力，为有效保护和合理利用神农架地区的森林资源提供科学依据。　　穿透雨是森林生态系统中一个重要的降水分量，是水文过程和生物地球化学循环的重要控制因素。神农架常绿落叶阔叶混交林的穿透雨时空格局的研究显示，穿透雨的平均变异系数为27.27％。穿透雨变异系数可以由于林冠结构的变化而产生大幅改变，随着降水量和降水强度的增加而增加，而在降水量达到25 mm或降水强度到达2mmh-1之后，穿透雨变异系数呈现为基本稳定的状态。林冠结构特征是穿透雨异质性的重要影响因素，穿透雨量与叶面积指数、林冠盖度呈现显著负相关关系，而与距最近树干的距离呈现显著正相关关系。取置信区间为90％，可接受误差为10％的情况下，采用Monte Carlo模拟时，6个收集器就可以满足穿透雨取样;采用Kimmins方程模拟时，12个收集器就可以满足穿透雨取样。　　定量分析树干茎流是评估森林生态系统水文效应的重要环节。然而，有关植物功能型对树干茎流变异性的影响目前鲜有报道。通过对常绿落叶阔叶混交林中两种常绿树种（多脉青冈、曼青冈）和两种落叶树种（米心水青冈、短柄袍栎）的树干茎流的研究发现:四种树种的树干茎流均与降水量存在线性增加的关系，多脉青冈、曼青冈、米心水青冈、短柄枹栎开始产生树干茎流的降水阈值分别为6.9、7.2、10.0及14.8 mm。在降水不足50mm时，树干茎流率与漏斗比率随着降水量的增多呈现出对数增长的趋势，降水超过50 mm时，树干茎流率和漏斗比率几乎不再发生变化。多脉青冈、曼青冈、米心水青冈、短柄枹栎的漏斗比率分别为19.8、14.8、8.9及2.8。常绿树种产生树干茎流的降水阈值小于落叶树种，不仅如此，前者的树干茎流率和漏斗比率也明显大于后者。对于常绿树种和落叶树种来说，均表现为总体漏斗比率随着基面积的增加而减小的趋势。由此可以归纳出:(1)尽管树干茎流在常绿落叶阔叶混交林总降水量中的所占比例极小，但足以为根区提供大量的水分;(2)常绿树种不仅比落叶树种更容易产生树干茎流，而其向根区传送的雨水也更多;(3)小树在树干茎流传输中的效率高于大树，而这可以为小树的生存和生长提供有利条件，使其有能力与大树竞争。　　林冠截留是森林生态系统的降水和蒸发散的重要组成部分。因此，准确测量林冠截留量是理解生物地球化学循环和相关水文过程的前提。通过实地测量以及修正Gash模型对常绿落叶阔叶混交林生长季的林冠截留进行模拟发现:林冠截留占总降水量的14.3％，穿透雨和树干茎流分别占84.8％及0.9％。修正Gash模型可以很好的模拟降水分量，基于模型所得的林冠截留模拟值比实测值偏低6.6％，穿透雨和树干茎流的模拟值的偏差也很小。因此，修正Gash模型在常绿落叶阔叶混交林中中具有坚实可靠的应用价值。通过模型模拟可以看出，林冠截留的绝大部分都是饱和林冠的蒸发形式发生，其中54.9％发生在降水过程中，38.3％发生在降水结束之后。敏感性分析表明修正Gash模型的模拟值受林冠存储能力(S)的影响最大，降水过程中的平均蒸发速率(E)、平均降水强度(R)以及林冠盖度(c)的影响次之，模拟值对树干参数(St、pt)的敏感度最弱。　　降水是森林生态系统化学物质的主要来源之一，也是养分平衡和养分循环的基础。通过分析林冠层水文过程中的化学特征数据，发现:雨水流过冠层和树干之后化学特征发生了显著变化，pH值、电导率、养分含量均体现为树干茎流＞穿透雨＞大气降水;不同树种的树干茎流养分特征存在一定的差异，总体看来，落叶树种的养分浓度高于常绿树种;生长季中，K+、Ca2+、Na+、Mg2+、SO42-、Cl-的净输入量为正值，NO3-、NH4+的净输入量为负值;各种养分在生长季中的净输入量从高到低依次为K+，SO42-，Ca2+，Cl-，Mg2+，Na+，NH4+，NO3-。由此可以归纳出:(1)树干茎流和穿透雨都具有淋溶效应，且前者的淋溶效应更强;(2)落叶树种的淋溶效应强于常绿树种;(3)冠层和树干在生长季中对K+、Ca2+、Na+、Mg2+、SO42-、Cl-具有一定的富集作用，而对N具有吸附作用。