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本研究选择大兴安岭南段西辽河上游重要水源涵养地典型天然林——山杨(Populus davidiana)林和白桦(Betula platyphylla)林为研究对象,采用野外长期定位观测法,分析比较了天然山杨林和天然白桦林林冠截留、树干茎流和穿透雨等特性,揭示该研究区典型天然林降雨再分配特性。应用修正的Gash模型对该研究区典型的天然林林冠截留进行模拟,并对模型参数进行敏感性分析,探讨修正的Gash模型在该研究区的适用性。通过2013年和2014年的生长季观测天然林试验区降雨数据,结合室内分析数据,得出以下主要研究结果：1.比较天然山杨林和天然白桦林两个试验区基本降雨特征：天然山杨林试验区降雨场次、降雨量(包括总降雨量、场均降雨量和最大场降雨量)、平均降雨强度等均小于天然白桦林试验区,其总降雨历时和平均场降雨历时大于天然白桦林试验区。2.天然山杨林穿透雨总量占同期林外降雨量69.13%,树干茎流总量占同期降雨量2.61%,林冠截留量占同期降雨量28.26%；天然白桦林穿透雨总量占同期降雨量72.54%,树干茎流量占同期降雨量2.47%,林冠截留量占同期降雨量25.00%。3.天然山杨林穿透雨量(R2=0.9647)、树干茎流量(R2=0.9166)均与林外降雨量呈线性相关(P<0.01),从回归模型得出,林外降雨达2.07mm时可产生树干茎流；天然白桦林穿透雨量(R2=0.9647)、树干茎流量(R2=0.8462),回归模型显示,林外降雨达2.09mm时可产生树干茎流,同样与林外降雨量呈线性相关(P<0.01)；而天然山杨林(R2=0.7114)和白桦林(R2=0.7077)林冠截留量均与林外降雨量呈三次函数关系。林冠截留特征来看,天然山杨林在对大气降雨的截留功能比天然白桦林强。4.天然山杨林林冠持水能力S为0.1327mm,树干持水能力St为0.0904mm,树干茎流系数Pt为0.0437。天然白桦林冠持水能力S为0.1297mm,树干持水能力St为0.0712mm,树干茎流系数Pt为0.0340。天然山杨林林冠截留量模拟值、树干茎流量模拟值均比实测值减少了6.25%、19.30%,穿透雨量模拟值比实测值增加了3.28%；天然白桦林林冠截留量模拟值比实测值减少了7.04%,树干茎流量模拟值、穿透雨量模拟值比实测值分别增加了12.42%、2.15%。修正的Gash模型在某时间段内对该研究区两种天然林林冠截留模拟具有较强的适用性,模型主要受林冠蒸发率与降雨强度比值(E/R)的影响。