在全球气候变暖、人口增加和淡水资源紧张的多重压力下,森林水源涵养功能起到截留、存储和调控降雨的作用。已有研究多应用水量平衡等模型对大尺度水源涵养量进行空间估算,但是模型估算结果缺乏大量观测数据的验证。因此,本文首先基于综合蓄水能力法,利用Meta分析方法收集国内外文献资料中中国森林的冠层截留、枯落物持水、土壤蓄水和森林水源涵养的各站点的相关参数和影响因子;然后基于站点数据探究森林林冠截留能力、枯落物持水能力、土壤蓄水能力和森林水源涵养能力的空间分布特征和显著影响因子;最后以显著影响因子作为辅助信息,利用随机森林模型预测林冠截留、枯落物持水、土壤蓄水和森林水源涵养能力和总量。研究结果表明:中国林冠截留能力、土壤蓄水能力和森林水源涵养能力呈明显的由北至南递增的趋势,而枯落物最大持水能力则呈相反趋势。土壤蓄水能力对森林水源涵养能力贡献较大,约为60-85%。松花江和辽河流域的温带落叶阔叶林,西北诸河流域的寒温带和温带山地针叶林,黄河流域的温带针叶林和温带落叶阔叶林,长江流域的亚热带和热带山地针叶林和亚热带常绿阔叶林,东南诸河流域的亚热带针叶林和亚热带常绿阔叶林及珠江流域的亚热带常绿阔叶林和热带季雨林的林冠截留、森林水源涵养能力和总量优于其他植被。松花江和辽河流域的淋溶土和半水成土,西北诸河流域的高山土和钙层土,海河流域的半淋溶土,黄河流域的半淋溶土和初育土,长江流域的淋溶土、初育土和铁铝土,东南诸河流域的人为土和铁铝土及珠江流域的铁铝土的土壤蓄水能力和总量优于其他土壤类型。在全国尺度和流域尺度,大多数影响因子对林冠截留能力、枯落物持水能力、土壤蓄水能力和森林水源涵养能力的影响相同,但是由于各流域位置、地形和冠层结构存在极大的空间异质性,部分影响因子如坡度、坡向、经度位置等仅在某些流域而非整个中国有显著影响。此外,大多数影响因子对林冠截留能力、枯落物持水能力、土壤蓄水能力和森林水源涵养能力的直接和总体影响是一致的,但是部分影响因子,尤其是气象、位置和地形因子在水热条件的影响下,其间接影响决定总影响。以上结论有助于我们了解森林水源涵养能力和总量的空间分布趋势,为改善中国的森林水源涵养提供科学依据。